ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство фильтров из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8" Одной из основных характеристик, используемых для классификации фильтров, является периодичность или непрерывность их действия, в связи с чем они подразделяются на фильтры периодического и непрерывного действия. Для осуществления процессов фильтрования с образованием осадка применяют как периодически, так и непрерывно действующие фильтры. Для проведения процессов фильтрования с закупориванием пор используют фильтры периодического действия. На фильтрах периодического действия осуществляют любой режим фильтрования, на фильтрах непрерывного действия практически — лишь режим фильтрования при постоянной разности давлений. Для производств малой мощности при большом ассортименте выпускаемых продуктов могут быть рекомендованы фильтры периодического действия. Для производств большой мощности и производств с непрерывным технологическим процессом необходимы фильтры непрерывного действия. [c.206] По способу создания разности давлений фильтровальное оборудование может быть подразделено на фильтры, работающие под вакуумом, и фильтры, работающие под давлением. В ряде случаев фильтр, в основе действия которого лежит определенный принцип, может работать и под вакуумом, и под давлением при соответствующем изменении его конструкции. По конструктивным соображениям целесообразно использовать, где это возможно, фильтры, работающие под вакуумом, поскольку фильтры, работающие под давлением, должны быть механически более прочными. Однако в тех случаях, когда осадок обладает существенным гидравлическим сопротивлением, но не слишком большой сжимаемостью, целесообразно применять фильтры, работающие под давлением. [c.206] Принята также классификация по взаимному направлению силы тяжести и движения фильтрата. Такая классификация основана на том, что для проведения процессов фильтрования и создания оптимальных условий для работы фильтров большое значение имеют процессы осаждения твердых частиц суспензии под действием силы тяжести. В соответствии с этой классификацией различают фильтры с противоположными (угол 180°), совпадающими (угол 0°) и перпендикулярными (угол 90°) направ лениями силы тяжести и движения фильтрата. [c.206] Число конструкций фильтровального оборудования очень велико. Ниже будут рассмотрены принцип действия и основные особенности лишь некоторых наиболее распространенных типов фильтров. [c.207] Нутч-фильтры. Нутч представляет собой наиболее простой фильтр периодического действия, работающий под вакуумом или давлением, в котором направления силы тяжести и движения фильтрата совпадают. [c.207] работающий под вакуумом, изготавливается в виде прямоугольного или круглого открытого резервуара с плоским или выпуклым дном, над которым на некотором расстоянии находится ложное дно, предназначенное для поддержания горизонтальной фильтровальной перегородки. Суспензия заливается на нутч сверху и в пространстве под ложным дном создается вакуум, в результате чего жидкая фаза суспензии проходит в виде фильтрата сквозь фильтровальную перегородку и удаляется из путча, а твердая фаза суспензии в виде осадка накапливается на этой перегородке. Преимуществом такого нутча является простота конструкции, а недостатком — необходимость удаления осадка вручную. [c.207] Существует несколько более сложных конструктивных модификаций описанного нутча, разработанных с целью исключить удаление осадка из нутча вручную. К их числу относятся опрокидывающийся нутч, нутч с откидным дном и нутч с поднимающейся мешалкой, при помощи которой осадок взмучивается и удаляется из фильтра в виде суспензии. [c.207] Однако эти изменения не разрешили полностью вопрос о рациональном способе удаления осадка из нутча ручной труд отчасти сохранился увеличилась высота помещения в связи с устройством бункеров (для приема осадка с опрокидывающегося нутча) и поднимающихся мешалок возможность удаления осадка в виде суспензии ограничена. [c.207] Одна из конструкций нутча, работающего под давлением не более 3 ат, показана на рис. У-13. Нутч состоит из корпуса 1 с рубашкой 2, съемной крышки 3 и перемещающегося дна 4-, фильтровальная перегородка 5, расположенная на опорной перегородке 6, представляет собой ткань или слой волокон (в последнем случае над перегородкой 5 помещают защитную сетку 7). Над фильтровальной перегородкой находится кольцевая перегородка 8 высотой 150 мм, поддерживающая осадок во время его выгрузки. Обе перегородки укреплены на дне нутча, которое для удаления осадка опускается на 200 мм и поворачивается на такой угол, чтобы осадок можно было снять с фильтровальной перегородки вручную. Для подачи суспензии и сжатого воздуха служат штуцера 9 и 10, для удаления фильтрата — штуцер 11 фильтр снабжен также предохранительным клапаном 12. [c.207] В простейшем случае цикл работы на описанном нутче состоит из следующих операций наполнение нутча суспензией, разделение суспензии под давлением сжатого газа, удаление осадка с фильтровальной перегородки и регенерация последней. Такие путчи имеют диаметр до 1 ж и емкость до 0,5 м . [c.207] Достоинством всех путчей является возможность равномерной и полной промывки осадка, поскольку промывная жидкость может быть равномерно распределена по всей его поверхности в необходимом количестве. Общий недостаток путчей — относительно большая занимаемая ими площадь помещения, приходящаяся на 1 м поверхности фильтрования. [c.207] В настолщее время сохранили значение лишь сравнительно неболь- шие путчи, которые используются для лабораторных и полузаводских работ, а тахже для разделения суспензий в производствах малой мощности. [c.207] Фильтрпресс с вертикальными рамами (рис. У-14) состоит из чередующихся плит 1 и рам 2 одинаковых размеров. Плиты и рамы опираются боковыми ручками на два параллельных бруса 3. Между соприкасающимися поверхностями плит и рам имеются тканевые фильтровальные перегородки. Рамы и плиты, уплотненные по периметру краями этих перегородок, прижимаются к неподвижной плите 4 при помощи перемещающейся на роликах подвижной плиты 5, на которую действует давление жидкости, развиваемое гидравлической системой 6. Суспензия поступает по штуцеру 7, а промывная жидкость — по штуцерам 8. Штуцера 7 и 8 расположены на неподвижной плите и сообщаются с каналами, которые образованы совпадающими отверстиями в плитах и рамах. Фильтрат и промывная жидкость удаляются через краны 9. [c.208] В стадии промывки по двум боковым каналам 8 и каналам 9, которые имеются только у половины плит 4, подают промывную жидкость. Во время промывки половина кранов 7 закрыта таким образом, что промывная жидкость последовательно проходит одну фильтровальную перегородку, слой осадка, вторую фильтровальную перегородку, после чего по каналам 6 и открытым кранам 7 отводится из фильтрпресса. По окончании промывки осадок в фильтрпрессе продувают сжатым воздухом или паром. Затем отодвигают подвижную плиту, разъединяют плиты и рамы и осадок удаляют в бункер. [c.209] К достоинствам этих фильтрпрессов, как уже отмечалось, относится большая поверхность фильтрования на единицу занимаемой ими площади помещения, а также возможность отключать отдельные неисправные плиты, закрывая кран на выходе фильтрата, и отсутствие движущихся частей в процессе эксплуатации. К недостаткам таких фильтрпрессов можно отнести необходимость в ручном обслуживании, несовершенную промывку осадка и быстрое изнашивание фильтровальной ткани. Существуют фильтрпрессы с механизированной выгрузкой осадка, в которых используются устройства для перемещения плит и рам. [c.210] Фильтрпресс с гидравлической выгрузкой осадка отличается тем, что удаление последнего может производиться без раздвигания рам и плит. Вместо этого осадок взмучивают в рамах потоком воды и удаляют из фильтра в виде суспензии. [c.210] Фильтрпресс с механической выгрузкой осадка имеет круглые вертикальные рамы, которые откидываются при повороте вокруг вала, после чего из них легко удаляется осадок. [c.210] Листовые фильтры. Эти фильтры относятся к работающим под давлением аппаратам периодического действия, в которых направления силы тяжести и движения фильтрата перпендикулярны. Особенностью листового фильтра, как и плиточно-рамного фильтрпресса, является большая поверхность фильтрования, отнесенная к единице занимаемой им площади помещения. Это достигается размещением вертикальных фильтровальных листов на небольшом расстоянии один от другого. [c.210] Существуют несколько конструкций листовых фильтров. Рассмотрим вертикальный фильтр с прямоугольными листами (рис. У-17), применяемый, в частности, на хлорных заводах для фильтрования рассола, поступающего в электролизеры. Фильтр состоит из цилиндрического резервуара 1 с коническим дном 2, съемной крышки 3, плоских фильтровальных листов 4, опирающихся на планку 5 и коллектор для фильтрата 6. Суспензия поступает в фильтр по штуцеру 7 жидкая фаза ее проходит внутрь фильтровальных листов, собирается в коллекторе и в виде фильтрата уходит из аппарата через штуцер 8 твердая фаза накапливается в виде осадка на внешней поверхности фильтровальных листов, сбрасывается с нее обратным толчком сжатого воздуха или воды и удаляется из аппарата по штуцеру 9. [c.210] Фильтровальный лист представляет собой стальную гуммированную раму, в которую вставлена рифленая с обеих сторон доска из дерева твердой породы, причем рама и доска обтянуты тканью, например поливинилхлоридной. [c.210] Вернуться к основной статье