Удаление осадка с фильтрующей перегородки и из фильтра

Каждая лабораторная установка для моделирования или масштабирования процесса фильтрования (модельная установка) в качестве основной детали включает модель промышленного аппарата, а также набор различных емкостей, коммуникаций, арматуры, съемных приспособлений, контрольно-измерительных приборов, автоматически записывающих устройств и т. д. Лабораторная модель промышленного фильтра или центрифуги является как бы элементом поверхности фильтрования промышленного оборудования, на котором последовательно осуществляются операции фильтрования, промывки осадка, продувки его воздухом или отжима диафрагмой, нанесения вспомогательного вещества, удаления осадка с перегородки и регенерации фильтрационных свойств перегородки. В лабораторной модели большей частью не соблюдается геометрическое подобие промышленному фильтру. Например, для моделирования работы барабанного вакуум-фильтра с цилиндрической поверхностью фильтрования используется погружная воронка — плоский фильтрующий элемент, который последовательно погружается в суспензию, имитируя зону фильтрования на барабанном фильтре, затем поворачивается поверхностью фильтрования вверх, когда осадок промывается, затем через осадок просасывается воздух, после чего под ткань подается сжатый воздух для отдувки осадка. [c.206]

Для повышения производительности любого фильтра необходимо, как уже указано, стремиться к удалению осадка с фильтровальной перегородки при возможно меньшей его толщине. Применительно , к фильтрам непрерывного действия (при прочих неизменных условиях разделения данной суспензии) для этого можно увеличить скорость перемещения фильтровальной перегородки по замкнутому циклу. Так, толщина слоя осадка на фильтровальной перегородке будет уменьшаться по мере увеличения числа оборотов барабанных и дисковых фильтров или скорости перемещения фильтрующих устройств ленточного фильтра. Однако возможность увеличения скорости перемещения фильтровальной перегородки ограничена затруднениями, возникающими при удалении с перегородки слоя осадка небольшой толщины. Для вращающихся барабанных фильтров с внешней фильтровальной перегородкой, частично погруженной в суспензию, а также для фильтров с вертикаль- [c.310]

Фильтрационными свойствами суспензий мы называем большую группу свойств суспензий и осадков, от которых зависят скорость фильтрования и осаждения, скорость и полнота отмывки, обезвоживания и полнота удаления осадка с перегородки. Поскольку чистая фильтрующая перегородка обычно оказывает сопротивление потоку жидкости при фильтровании во много раз меньше, чем слой осадка, отложившийся на ней, то скорость фильтрования, а следовательно, и производительность фильтра определяются главным образом проницаемостью осадка или обратной величиной — сопротивлением, увеличивающимся по мере роста слоя осадка. Сопротивление осадка обычно характеризуют величиной объемного или массового удельного сопротивления. Удельным объемным сопротивлением осадка называется гидравлическое сопротивление единицы объема осадка высотой, равной единице с равномерной пористостью, отнесенное к единице вязкости. Размерность ау — Удельным массовым сопротивлением осадка а называется гидравлическое сопротивление осадка с равномерной пористостью и [c.14]

Требования высокой задерживающей способности и минимального сопротивления находятся в противоречии, поэтому выбор оптимальной структуры фильтрующей перегородки зависит от того, что считается главным максимальная производительность фильтра или максимальная задерживающая способность перегородки. Важной характеристикой для правильного выбора фильтрующей перегородки является определение ее гидравлического сопротивления. Как показали проведенные исследования, фильтрующие перегородки с большей водопроницаемостью лучше регенерируются, но имеют меньшую задерживающую способность. В тех случаях, когда это не препятствует удалению осадка, предпочтение отдается фильтрующим перегородкам из пряжи, так как они лучше регенерируются и менее интенсивно засоряются частицами твердой фазы, чем перегородки из комплексных нитей, а также обеспечивают лучшую герметичность по привалочным поверхностям [105]. [c.171]

Работа каждого из механизированных фильтров и фильтрующих центрифуг состоит минимум из четырех отдельных операций собственно фильтрования, промывки осадка, обезвоживания осадка и удаления осадка с перегородки (а в некоторых случаях из фильтра). Каждая из этих операций по-своему зависит от свойств суспензий, осадков (фильтрационных, физико-химических, структурно-механических, адгезионных) и фильтрующей перегородки и подчиняется своим закономерностям. [c.8]

Для фильтрации коллоидных и легких веществ служат вакуум-фильтры барабанного типа с намывной зернистой или волокнистой фильтрующей поверхностью. Для нанесения этого слоя ванну фильтра предварительно заполняют жидкостью, содержащей определенное количество вспомогательного фильтрующего вещества. При включении фильтра в работу на его поверхность в течение 0,5—1,0 ч наносится фильтрующий слой толщиной 25—50 мм. Для удаления осадка служит передвижной нож с острым лезвием, который снимает вместе с осадком очень тонкий слой намытого слоя фильтрующей перегородки. Нож имеет микрометрическое устройство для автоматического перемещения на 0,01—0,05 мм за один оборот барабана. Иногда фильтр снабжают двумя ножами, один из которых удаляет осадок, а другой — фильтрующую перегородку. [c.50]

Если силы адгезии примерно равны или несколько меньше сил когезии, то плотный осадок может быть удален с ткани отдувкой воздухо.м. При этом необходимая сила струи жидкости также определяется силами адгезии осадка к ткани. Вопросы съема осадка с фильтрующей перегородки на механизированных фильтрах являются не менее важными для нормальной работы фильтра, чем проблема получения достаточно высокой производительности фильтра или достаточного качества отмывки осадка. Однако этим вопросам уделяется незаслуженно мало внимания. Теория процессов удаления осадка с перегородки, практически пе разработана. В связи с утп.м многочисленные фильтры и центрифуги часто плохо работают, не обеспечивая заданной производительности. Неполнота съема осадка ведет к повышению сопротивления перегородки, что сопровождается снижением производительности фильтра и повышением влагосодержания осадка. Последнее в свою очередь приводит к даль- [c.66]

Очень часто фильтруют суспензии, жидкая фаза которых—. легколетучий органический растворитель (толуол, нитробензол, 3-хлорбензол, дихлорэтан и др.). Часто процесс фильтрования должен осуществляться из среды горячего органического растворителя с промывкой осадка горячим растворителем. Такое фильтрование является самым сложным с точки зрения механизации. Аппарат должен быть полностью герметизирован на всех стадиях процесса, включая удаление осадка с перегородки и регенерацию ее фильтрационных свойств. [c.86]

Цикл работы центрифуг включает разгон ротора, наполнение барабана, центрифугирование, промывку осадка, его сушку, торможение ротора до полной остановки, удаление осадка и восстановление фильтрующей перегородки. Продолжительность перечисленных операций устанавливается в зависимости от свойств суспензии и конструкции центрифуги. Отстойные центрифуги со съемом осадка на ходу имеют практически неограниченный по времени цикл работы. [c.131]

Свойства суспензии и осадка. К ним относятся концентрация механических примесей и их дисперсность, температура, токсичность фильтрата и осадка, пожаровзрывоопасность, полнота и легкость удаления осадка с перегородки и, основное, фильт-руемость суспензии, зависящая от пористости и сжимаемости осадка. Фильтруемость суспензии можно повысить путем ее подогрева, разбавления, применения ФВВ. В табл. 10.1 показаны области применения различных фильтров в зависимости от концентрации твердой фазы и дисперсности ее частиц [7]. Эти данные необходимо рассматривать как ориентировочные При заданной концентрации суспензии на выбор оборудования может повлиять максимально допустимая толщина слоя осадка, например для рамных фильтр-прессов определяемая толщиной рамы, и т.п. [c.296]

В вибрационных центрифугах используются центробежные силы, как в обычных центрифугах, и силы, вызывающие вибрацию ротора и осадка. Вибрации значительно снижают эффективный коэффициент трения осадка о фильтрующие перегородки, что способствует очистке сит, уменьшению их износа, ускорению перемещения осадка и интенсификации удаления из него жидкости. Существенна возможность регулирования скорости движения в роторе обрабатываемого материала изменением режима вибрации. [c.340]

Приведены методы определения оптимальной продолжительности и оптимального объема фильтрата по критериям наибольшей производительности и минимальных удельных затрат с учетом возрастания сопротивления перегородки после каждого цикла и ограничения минимальной толщины осадка по условиям его удаления [344]. Принято, что фильтр работает при постоянной разности давлений продолжительности фильтрования и промывки связаны линейно продолжительность обезвоживания постоянна и объединена с продолжительностью вспомогательных операций удельное сопротивление осадка не зависит от сопротивления перегородки. Выполнены анализы для фильтров, работающих при постоянной продолжительности цикла и при постоянном объеме фильтрата. Применительно к фильтрам обоих видов сделан вывод, что наибольшая экономичность их действия достигается при увеличении продолжительности цикла или объема фильтрата по сравнению с теми же величинами, определяющими наибольшую производительность фильтров. [c.310]

Вопрос о том, какая наименьшая толщина осадка допустима для достижения наибольшей производительности фильтра с учетом возможности удаления осадка с фильтровальной перегородки, а также предотвращения смывания его внешнего слоя суспензией, в отдельных случаях следует решать опытным путем. [c.311]

Отмечено, что любой фильтр по существу представляет собой опорную конструкцию для размещения фильтровальной перегородки, которая в основном определяет процесс разделения суспензии в соответствии с этим рациональный выбор перегородки является ответственной операцией [433]. Рассмотрено влияние конструкции и способа действия фильтра на выбор перегородки применительно к барабанным, дисковым, тарельчатым, карусельным и ленточным вакуум-фильтрам, а также листовым и патронным фильтрам под давлением. Для вакуум-фильтров даны сведения о способах укрепления ткани на опорной поверхности, подкладочных тканях, дренажных каналах, системах удаления осадка с ткани, способах промывки ткани, уплотнении зон контакта ткани с опорной поверхностью. Для листовых и патронных фильтров приведены характеристики перегородок, а также указаны способы удаления с них осадка и замены их на новые. Отмечена возможность противоречивых требований к перегородкам так, для барабанных вакуум-фильтров ткань должна быть достаточно прочной, чтобы образовывать мостики над щелями в опорной поверхности, но достаточно гибкой, чтобы создавать уплотнение. В связи с возрастанием размера фильтров и интенсификации их работы (повышение разности давлений) обращено внимание на необходимость увеличения размеров и улучшения качества фильтровальных тканей. [c.380]

Часто по окончании фильтрации осадок промывают на фильтре какой-либо жидкостью для удаления фильтрата, находящегося в порах осадка и перегородки. Промывку проводят как в тех случаях, когда целевым продуктом является фильтрат, так и тогда, когда целевым продуктом является осадок. При необходимости осадок после промывки подсушивают пропусканием через него воздуха или иного газа. [c.216]

Наибольшая производительность фильтров. Из основного уравнения фильтрования (V,27) следует, что при прочих равных условиях скорость фильтрования тем больше и производительность фильтра тем выше, чем меньше объем полученного фильтрата или пропорциональная этому объему толщина слоя осадка на фильтровальной перегородке. Поэтому для повыщения производительности фильтра необходимо стремиться к возможно быстрому удалению осадка с фильтровальной перегородки. [c.193]

Производительность фильтрующих центрифуг. Фильтрование в поле центробежных сил происходит по тем же законам, что и в обычных условиях, поэтому при расчетах используют известные закономерности фильтрования для определения его основных параметров (см. гл. 10, 1). Фильтрование включает три самостоятельных процесса собственно фильтрование с образованием на фильтрующей перегородке осадка удаление из осадка избыточной жидкости вытеснение из осадка части жидкости, удерживаемой молекулярными силами. [c.314]

УДАЛЕНИЕ ОСАДКА С ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ПЕРЕГОРОДКИ И ИЗ ФИЛЬТРА [c.90]

Возможность и полнота механического удаления осадКа с перегородки, а также фильтрационные свойства фильтрующей перегородки после удаления с нее осадка зависят от исходного размера частиц и влагосодержания осадка. Обычно осадки, состоадие из монодисперсных крупных частиц, имеют низкое влагосодержание, рассыпчаты и легко могут быть удалены любыми съемными приспособлениями. В осадках, состоящих из агрегированных частиц, влагосодержание более высокое даже после длительного отжима. Осадки с конечным влагосодержа-нием 60% и выше часто растрескиваются при продувке, плохо отделяются от ткани. В ряде случаев при механическом воздей- ствии такие осадки разжижаются, становятся липкими — текут и прилипают к тканям и деталям фильтра. [c.21]

Свойства осадков рассыпаться, растрескиваться, разжижаться или, наоборот, затвердевать при механическом воздействии называются структурно-механическими или реологическими свойствами [25]. Эти свЬйства мы будем включать также в понятие прочность структуры . Реологические свойства осадка тесно связаны с адгезионными свойствами и в основном определяют выбор конструкции съемных приспособлений На фильтре. Возможность полного механического удаления осадка с перегородки и из I фильтра во многих случаях определяет работоспособность конструкции, поэтому при экспериментальном обследовании свойств суспензий и осадков, характеру осадка, его структуре и реологическим свойствам должно быть уделено самое серьезное внимание. При выборе конструкции оборудования и его технологическом расчете немаловажную роль играет воспроизводимость фильтрационных свойств суспензии и их стабильность во времени. Под воспроизводимостью фильтрационных свойств понимается возможность получения одинаковых результатов фильтрования в одном и том же режиме для суспензий, взятых из различных производственных операций, в различное время или из различных опытов химика, синтезировавшего суспензию. Под фильтрационной стабильностью понимается воспроизводимость фильтрационных свойств одной и той же суспензии во времени. [c.21]

Удаление осадка с перегородки и из фильтра относится к вспомогательным операциям, но играет решающую роль при определении возможности использования механизированного фильтра- или центрифуги. Происходящие при этом на микроуровне процессы взаимодействия мельчайших частиц с жидкостью и между собой довольно сложны и недостаточно изучены. Однако производственника обычно интересует конечный результат процессов, например лрилинает ли осадок к диафрагме ФПАКМа. [c.90]

Так как при фильтровании высокодисперсных трудноразделяемых суспензий основное сопротивление оказывает слой осадка, любые методы непрерывного удаления его с перегородки значительно интенсифицируют процесс. К методам разрушения структуры и удаления осадка относятся непрерывный смыв скоростным напором суспензии, вибрация, пульсация, центробежная сила и др. [89]. В большей части конструкций фильтров, на которых используются эти методы, возможна значительная интенсификация процесса фильтрования, но не обеспечивается выгрузка отжатого осадка и по существу эти фильтры являются фильтрами-сгустителями. Метод разрушения структуры и удаления осадка с перегородки [90], основанный на том, что суспензия непрерывно турбулизируется в узком зазоре между вращающимися и неподвижными элементами, позволяет в ряде случаев выгружать осадок с влагосодержанием не выше, чем у отжатого осадка, выгружаемого из фильтров других конструкций [91]. В этом случае образующийся осадок в результате турбулентности потока находится все время как бы во взвешенном состоянии, и фильтрование происходит через взвешенный слой осадка и перегородку, на которой не образуется плотный слой осадка. Пористость взвешенного (динамического) слоя осадка значительно выше, чем стабильного, отлагающегося на ткани при обычном фильтровании под давлением в связи с этим производительность динамического фильтра с [c.130]

Наиболее широко в химической промышленности применяют барабанные вакуумфильтры. По конструкции эти фильтры подразделяют на аппараты с внешней и внутренней фильтрующей поверхностью. Чередование операций в барабанных фильтрах происходит с помощью распределительной гoJЮвки или специальных клапанов.(рис.6,1)Барабан и ванна фильтра могут быть чугунными или стальными, для регулирования частоты вращения барабана применяют коробку скоростей. Способ удаления осадка зависит от его свойств и толщины. Плотный, маловлажный осадок толщиной 8-10 мм снимается с помощью ножа (рис.6.16). Для удаления тонких (2-4 мм) слоев осадка применяют бесконечные шнуры, охватывающие барабан.(рис.6.16) Тонкие мажущие осадки удаляются сьемным валиком (рис.6.16) Очень тонкий осадок (1 мм) снимается с помощью бесконечного полотна фильтрующей перегородки, (рис.6.16) Для предохранения осадка от растрескивания (во избежания уменьшения вакуума) применяют приспособления для затирания трещин и промывки осадка через холст (рис.6.16). [c.54]

Удаление осадка с перегородки. Операция удаления осадка с ткани, а иногда и из фильтра часто определяет работоспособность механизированного фильтра пли центрифуги. При фильтровании па немеханизированпых фильтрах или центрифугах осадок (практически с любыми свойствами) удается выгрузить из фильтра с помощью скребка или лопаты. В случае использования механизированного оборудования далеко не всякий осадок можно удалить с ткани без применения ручного труда. [c.62]

Ультразвуковая установка для фильтрации суспензий УЗФ. Фильтрация является одним из наиболее распространенных процессов на предприятиях химической, нес )теперерабатывающей, легкой, пищевой и других отраслей промышленности. Сущность этой операции заключается в отделении твердых частиц от жидкости при пропускании ее через пористую перегородку. В качестве пористой перегородки обычно применяются различные ткани, сетки, пористая Керамика, а также и вспомогательные материалы целлюлоза, уголь, асбест и др. Задерживаемые фильтрующей перегородкой частицы образуют на ее по.верхности вс увеличивающийся слой осадка, в результате чего повышается сопротивление движению жидкости и скорость фильтрации падает. Когда скорость фильтрации уменьшается настолько, что дальнейшая работа фильтра становится нерациональной, фильтрацию приходится прекращать. После удаления осадка с поверхности фильтра сама фильтрующая перегородка очи-щаетстя от остатков твердой фазы различными способами и фильтрация возобновляется. Таким образом, процесс фильтрации является в большинстве случаев периодическим процессом, что составляет его основной недостаток. К недостаткам обычных фильтров относится также и то, что при использовании их для процесса осветления тонких суспензий часто приходится применять дополнительные фильтрующие вещества. Кроме того, при фильтрации суспензий с размерами частиц твердой фазы менее 1 микрона в ряде случаев обычные фильтры вообще не могут быть использованы. [c.164]

Как следует из основного уравнения (П,5) с учетом равенств (П,3) и (П,8), скорость фильтрования тем выше, чем меньше толщина слоя осадка, и при Лос = 0 величина максимальна. При непрерывном удалении с перегородки образующегося осадка производительность фильтра существенно возрастает. Известен ряд фильтров, в которых предотвращается образование осадка на перегородке в различных гидродинамических условиях. Такие фильтры не получили в настоящее время широкого промышленного применения и закономерности происходящих в них яроцессов изучены не полностью. Однако они потенциально интересны в теоретическом и практическом ашектах. Рассмотрим в общих чертах действие фильтров разной конструкции. [c.53]

Фильтрующая поверхность (рис. Х1П-9) размещена на горизонтальном барабане 3, который медленно вращается на двух цапфах от привода 1. На боковой поверхности барабана крепится металлическая сетка и фильтровальная ткань 4, обмотанная проволокой в направлении по спирали. Изнутри по образующим фильтрующая поверхность разделена продольными перегородками на отдельные секции. Число секций 12ч-32. Каждая из секций соединена отводными трубками 5 с вращающимся диском 7, укрепленным на цапфе. Число отверстий в диске равно числу секций барабана. К диску прижата пружинами неподвижная распределительная головка со сменным диском 8. Распределительная головка разделена на три камеры, соответствующие основным стадиям процесса фильтрации, промывке, продувке. Каждая камера имеет штуцер и через кольцевую прорезь в сменном диске 8 распределительной головки сообщается с соответствующим участком фильтрующей поверхности. Нижняя часть барабана погружена в суспензию, которая подается в корыто. Угол, соответствующий по-фуженной в суспензию фильтрующей поверхности, составляет 120150°. Над барабаном установлен коллектор 6 для подачи промывной жидкости. Сбоку размещен нож для срезания осадка и шнек для удаления осадка из фильтра. Барабанные вакуум-фильтры изготовляют в левом и правом исполнении. При левом исполнении шнек расположен с левой стороны и барабан вращается против часовой стрелки, если смотреть на фильтр со сто- [c.387]

Центробежное фильтрование протекает по законам, свойственным обычному фильтрованию с образованием осадка, и обычно состоит из следующих процессов образования на фильтрующей перегородке осадка из твердых частиц, поры между которыми заполнены жидкостью отжима свободной жидкости из осадка частичного удаления из осадка жидкости, удерживаемой молекулярньщи силами. При непрерывном центробежном фильтровании образуются зоны центробежного осаокдения и отжима. [c.310]

При фильтрации жидкая фаза должна преодолеть гидравлическое сопротивление, оказываемое фильтрующей перегородкой току жидкости. Однако величина пор фильтрующей перегородки и ее сопротивление имеют значение только в начальный момент процесса, так как в дальнейшем на поверхности фильтрующей перегородки постепенно отлагается осадок. Этот увеличивающийся по мере протекания процесса слой осадка обычно используют как фильтрующую среду и стремятся уменьшить его гидравлическое сопротивление, что достигается путем периодического или непреррлвного удаления большей части осадка с фильтрующей перегородки, иногда с последующей промывкой поверхности перегородки растворителями. [c.209]

В случае когда для разделения суспензии предварительно выбрана центрифуга с ножевым съемом осадка, эксперименты необходимо проводить на лабораторной модельной центрифуге также с ножевым съемом осадка, применяя отстойный или фильтрующий ротор. В процессе работы на лабораторной модельной центрифуге определяют возможность и условия получения равномерного по толщине осадка и возможность удаления его из ротора. Если осадок не прилипает к ножу и хорошо ссыпается по лотку, фильтрование повторяют (не менее 10 раз) через оставшийся после среза ножом слой осадка. Если нож не разрушает и не расплавляет частицы твердой фазы, а поры остаточного слоя не забиваются в процессе среза осадка, то данный тип центрифуги может быть использован для разделения исследуемой суспензии. Об интенсивности закупоривания пор остаточного слоя судят не столько по увеличению длительности фильтрования и промывки, сколько по увеличению от цикла к циклу влажности осадка. Основное условие применения фильтрующей центрифуги с ножевым съемом осадка —возможность растворения остаточного слоя. Поэтому заключительные эксперименты на модели центрифуги проводят с целью отработки периодичности и режима растворения остаточного слоя и реге- нерации фильтрующей перегородки. Однако следует отметить, [c.215]

В фильтрах непрерывного действия, работающих обычно при Ар onst, нужно, наоборот, стремиться к удалению осадка при возможно меньшей толщине его, часто чередуя активные и вспомогательные операции. В барабанных, дисковых и ленточных фильтрах короткие рабочие циклы осуществимы путем увеличения скорости перемещения фильтровальной перегородки. Однако рост этой скорости ограничивается трудностью удаления чрезмерно тонких слоев осадка и возможностью их смывания при промывке. Наименьщая допускаемая толщина слоя осадка в указанных фильтрах зависит от его физических свойств (влажность, прочность, липкость) и колеблется на практике в пределах 4—12 мм. Из уравнения (V.20a), принимая Ra = О, следует, что объем фильтрата, приходящийся на 1 м поверхности фильтра, пропорционален VТф. где Тф — продолжительность операции фильтрования с образованием осадка допускаемой толщины. Если барабанный или дисковый фильтр состоит из т ячеек, из которых т фильтровальных и /Пп промывных, то продолжительность полного рабочего цикла составит Тц = [(Тф + х,)т]1 т + та), где Тц — продолжительность операции промывки осадка. [c.257]