ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Контроль качества регенерации фильтровальной перегородки из "Регенерация фильтров для разделения суспензий" При исследовании способов регенерации фильтровальной перегородки и основных закономерностей этого процесса используют определенные критерии оценки качества регенерации. Они позволяют сравнивать различные способы восстановления фильтровальных свойств пористой системы, а также определять степень влияния различных факторов на интенсификацию этого процесса. [c.8] Постепенное изменение фильтровальных свойств пористой перегородки в процессе ее эксплуатации, которое выражается в уменьшении начальной скорости фильтрования или повышении перепада давления, объясняется накоплением в порах перегородки некоторого количества неудаляемых при регенерации твердых частиц суспензии. Они создают так называемое остаточное засорение фильтровальной перегородки, о величине которого можно судить по количеству прочно осевших в порах твердых частиц суспензии или по параметрам, характеризующим гидравлическое сопротивление перегородки. В соответствии с этим наиболее распространенными критериями оценки качества регенерации пористого материала являются приращение массы фильтровального материала, начальное гидравлическое сопротивление, воздухопроницаемость, водопроницаемость, постоянная закупоривания пористой перегородки при последующем цикле фильтрования, а также время или количество полученного фильтрата до снижения скорости фильтрования на заданную величину. [c.8] Выбор отношений (1) зависит от используемых параметров сравнения и осуществляется таким образом, чтобы коэффициент Ф всегда оставался меньше или был равен единице. При полной регенерации Ф = 1, однако практически он всегда меньше единицы, что свидетельствует об остаточном засорении перегородки. [c.9] Остановимся более подробно на каждом из приведенных показателей оценки качества регенерации. [c.9] Контроль эффективности промывки фильтровального материала по изменению его массы является единственным методом, позволяющим количественно оценивать остаточное засорение. Все другие методы дают только относительную оценку. Суть его заключается в том, что предварительно высушенный пористый элемент взвешивают, затем фильтруют через него исследуемую суспензию, регенерируют выбранным способом, снова высушивают и взвешивают. Разность между второй и первой массой, отнесенная к площади фильтровального образца, представляет собой величину удельного остаточного засорения. [c.9] Очевидно, метод взвешивания только в том случае целесообразен, если остаточное засорение перегородки довольно значительно или частицы суспензии имеют большой удельный вес. Кроме того, необходимость извлечения образца из фильтра и его сушка связаны с определенными трудностями и неудобствами. Поэтому весовой метод контроля процесса регенерации применяют крайне редко. [c.9] Величину перепада давления выбирают в зависимости от плотности образца и сохраняют постоянной во всех последующих анализах. Обычно она не превышает 5 кПа. [c.10] При определении воздухопроницаемости фильтров, используемых для разделения суспензий требуется предварительная осушка пористого материала, что может повлечь за собой в некоторых случаях изменение пористой структуры как самой перегородки, так и осадка, состоящего, например, из легко набухаемых частиц. Получаемые в этом случае показатели воздухопроницаемости не будут соответствовать истинному значению гидравлического сопротивления перегородки в процессе фильтрования. Поэтому воздухопроницаемость не может служить универсальным критерием оценки регенерации фильтров. [c.10] В ряде случаев вместо воздуха целесообразно пропускать через контролируемый пористый образец воду и определять ее расход при постоянном давлении. Получаемая при этом величина водопроницаемости характеризует пористость образца. Вместо воды можно применять другую жидкость и определять любую переменную, входящую в уравнение фильтрования, при условии соблюдения постоянства других переменных. Поэтому в качестве критерия при оценке состояния фильтровальной перегородки целесообразно выбрать ее гидравлическое сопротивление. [c.10] Таким образом, по изменению гидравлического сопротивления фильтровальных материалов можно проследить за изменениями пористой структуры этих материалов, вызванными как остаточным засорением вследствие недостаточной регенерации, так и механическим разрушением. [c.13] Рассмотренные характеристики фильтровальной перегородки, определяюшие в основном начальную скорость фильтрования, целесообразно использовать прежде всего для контроля регенерации пористого материала при разделении суспензий с образованием осадка. В этом случае они полностью определяют протекание последующего цикла фильтрования. При разделении с закупориванием пор перегородки контроль по гидравлическому сопротивлению может оказаться недостаточным для полной характеристики засоренности перегородки, что обусловлено некоторыми особенностями засорения пористого материала. Производительность фильтра в этом случае зависит не только от начальной скорости, но и от объема пор, в которых осаждаются частицы суспензии. [c.13] Для определения числовой величины изменения сопротивления принимаем следующие значения геометрических размеров пористого образца рнар=45 мм, рвн= = 25 мм, /=3 мм. [c.15] Таким образом, если продолжительность рабочего цикла фильтрования на регенерированном образце, определяемая пористостью лобового слоя, уменьшится в два раза, то прирост гидравлического сопротивления его составит только 11%, что находится в пределах ошибки эксперимента. Поэтому метод контроля регенерации толстостенных цилиндрических фильтровальных элементов по гидравлическому сопротивлению целесообразно применять только для ориентировочной оценки процесса. [c.15] Уравнение (11) в координатах x q — x графически представляет собой прямую линию, что позволяет по экспериментальным данным находить постоянную /2 которая равна тангенсу угла наклона прямой к оси т. Постоянная к достаточно чувствительна даже к небольшим изменениям пористой структуры фильтровальной перегородки. [c.16] На рис. 4 представлена типичная зависимость коэффициента от числа циклов регенерации п. Поскольку остаточное засорение прергородки после каждого цикла регенерации увеличивается, коэффициент Ф. постепенно уменьшается, но через 6—8 циклов приближается к постоянной величине, абсолютное значение которой зависит от способа регенерации. [c.16] Рассмотренные способы определения качества регенерации перегородки по гидравлическому сопротивлению и постоянной закупорочного фильтрования применимы в условиях фильтрования при постоянном давлении. [c.16] В каждом цикле регенераций должны быть постоянными также условия промывки, такие, как давление, скорость, вязкость промывной жидкости и ее количество. При неполном восстановлении фильтровальных свойств перегородки количество фильтрата, полученное за один цикл, уменьшается с увеличением числа промывок, следовательно, возрастает объем промывной жидкости в процентном отношении к полученному фильтрату. Эта величина для новой перегородки обычно не превышает 3—5%, а через несколько циклов регенерации может увеличиться до 10—20%. Интенсивность возрастания ее также является хорошим показателем качества регенерации. [c.18] Таким образом, при контроле эффективности регенерации фильтровальной перегородки следует отдавать предпочтение показателю гидравлического сопротивления, если процесс фильтрования протекает с образованием осадка. В случае разделения суспензий по закупо-рочному закону целесообразно использовать в качестве критериев продолжительность рабочего цикла или постоянную закупорочного фильтрования. [c.18] Вернуться к основной статье