Фильтрование с закупориванием пор фильтрующей перегородки

Очень большое разнообразие в свойствах разделяемых суспензий и коренные различия в конструкциях значительного числа фильтров, наряду с высокой чувствительностью свойств суспензий и осадков к условиям их получения, делают выбор средств фильтрования сложным. Существует ряд общих рекомендаций для такого выбора. К числу их относится, например, указание о целесообразности использования фильтров, в которых направления действия силы тяжести и движения фильтрата совпадают, в тех случаях, когда разделяется полидисперсная суспензия. При этом на фильтровальной перегородке в первую очередь откладываются наиболее крупные твердые частицы, предотвращающие закупоривание ее пор более мелкими. Сюда же можно отнести указание о нецелесообразности повышения разности давлений с целью увеличения скорости фильтрования, если осадок отличается сильной сжимаемостью, обусловливающей значительное возрастание его удельного сопротивления при повышении указанной разности. Однако вся совокупность подобных общих указаний недостаточна дл надежного выбора средств фильтрования в каждом отдельном случае. [c.19]

В книге рассмотрены закономерности процессов фильтрования с образованием ос дка и закупориванием пор фильтровальной перегородки, промывки осадков методами вытеснения и разбавления, обезвоживания осадков на фильтрах. Приведены данные о фильтровании с использованием вспомогательных веществ, результаты исследования протекающих одновременно процессов оседания частиц и фильтрования. Описаны фильтровальные перегородки и даны сведения о выборе их. Изложены соображения об особенностях математического описания процессов фильтрования и промывки осадков. [c.2]

При фильтровании с закупориванием пор перегородки и с предварительно нанесенным на нее вспомогательным веществом наблюдается, что тонкодисперсные твердые частицы разделяемой суспензии задерживаются в активном слое относительно небольшой толщины, соприкасающемся с суспензией. При этом остальная часть перегородки или вспомогательного вещества не принимает участия в задерживании твердых частиц. Для оценки толщины активного слоя вспомогательного вещества целесообразно исследовать проникание частиц в пористые среды в условиях разделения суспензий. Выполнены опыты на лабораторном фильтре по разделению суспензии с малой концентрацией люминофорных порошкообразных частиц в кремнийорганической жидкости при помощи перлита [382]. После окончания фильтрования вырезался по толщине тонкий слой перлита, который анализировался путем фотометрирования интенсивности свечения люминофорных частиц с получением информации о распределении частиц по толщине перлита. Установлено, что проникание частиц в глубь перлита не за- [c.359]

Для исследования малоконцентрированных суспензий с вязкой жидкой фазой, например вискозы, в условиях закупоривания пор перегородки, использована лабораторная установка с фильтром, имеющим горизонтальную перегородку из фильтровальной бумаги, ткани или сетки [110]. Установка работает при постоянной скорости фильтрования, обеспечиваемой шестеренчатым насосом, или при постоянной разности давлений, достигаемой при помощи сжатого воздуха, причем повышение давления по мере закупоривания пор перегородки фиксируется самопишущим манометром. Установка подобного вида применяется также для автоматизированного контроля суспензий в производственных условиях. [c.160]

При фильтровании осадков с неоднородными по размерам частицами рекомендуется первую порцию суспензии выливать в воронку при отключенном вакуум-насосе. Достаточно непродолжительного отстаивания, чтобы на фильтрующую перегородку осел слой более крупных частиц. В дальнейшем при создании разрежения в приемнике этот слой будет играть роль дополнительного фильтра, предотвращая закупоривание пор фильтрующего материала более мелкими частицами. [c.106]

Процесс фильтрования с постепенным закупориванием пор фильтрующей перегородки. [c.38]

Процесс фильтрования с полным закупориванием пор фильтрующей перегородки и уменьшением их числа. [c.38]

В первый период фильтрования через чистую фильтрующую перегородку проходят частицы твердой фазы, размер которых меньше пор перегородки. Частицы, размер которых соизмерим с размером пор, постепенно закупоривают их, наблюдается также и закупоривание пор несколькими частицами, при этом не- сколько частиц, одновременно подошедших к входному отверстию, образуют сводик. Унос твердой фазы постепенно умень- шается, и на поверхности перегородки начинает образовываться осадок. [c.33]

Рассмотрение более сложных технологических ситуаций (фильтрование в случае сжимаемых осадков частичное закупоривание пор фильтрующей перегородки и др.) проводится с некоторыми не очень строгими допущениями и требует привлечения дополнительных экспериментальных данных. Такой анализ вь[-ходит за рамки настоящего учебника. [c.425]

Основной причиной повышения гидравлического сопротивления пористого материала является постепенное закупоривание пор твердыми частицами суспензии, которые проникают Б глубь капилляров. Поскольку интенсивность противоточной промывки перегородки при фильтровании с образованием осадка всегда меньше, чем в случае фильтрования с закупориванием пор, осевшие в капиллярах частицы при регенерации не удаляются. Предотвратить этот процесс можно фракционным осаждением твердых частиц на перегородке. Для этого суспензию предварительно разделяют отстаиванием или фильтрованием через крупнопористую перегородку в сгустителях на крупнодисперсную и мелкодисперсную фракции. Затем эти фракции фильтруют на основном фильтре, причем сначала подают в аппарат крупнодисперсную суспензию для образования на перегородке осадка из крупных частиц, которые впоследствии задерживают мелкие частицы второй фракции, предотвращая проникание их в капилляры фильтровального материала. [c.89]

В данном случае процесс фильтрования протекает, как правило, довольно медленно, поскольку закупоривание пор перегородки происходит уже в начальной стадии процесса. При этом для поддержания достаточной производительности фильтра необходимо. часто сменять или промывать фильтровальную перегородку. Промывка перегородки с успехом может быть выполнена лишь при условии, что твердые частицы, закупоривающие ее поры, растворяются в промывной жидкости. Для этого промывную жидкость (чаще всего воду) в зависимости от свойств твердых частиц предварительно нагревают, подкисляют или подщелачивают. [c.320]

Фильтрование с закупориванием пор фильтрующей перегородки [c.189]

При разделении вязких суспензий, содержащих небольшие количества мелкодисперсных частиц твердой фазы, происходит проникновение твердых частиц в пористый фильтрующий слой и отложение их на стенках пор. В природных условиях такой процесс наблюдается очень часто (проницание грунтовых вод в геологические массивы) кроме того, он широко применяется для очистки сточных вод (при использовании песчаных и других фильтров, называемых глубинными из-за большой толщины фильтрующей перегородки). Закономерности фильтрования с закупориванием пор изучены еще недостаточно. [c.189]

Характеристика наиболее распространенных случаев фильтрования с закупориванием пор фильтрующей перегородки приведена в табл. 5-1. [c.189]

Для определения вида функций с =/(т, к) и а — f (х, к) необходимо знать уравнение материального баланса и уравнение кинетики процесса фильтрования для случая постепенного закупоривания пор фильтрующей перегородки. [c.190]

Таким образом, процесс фильтрования при закупоривании пор фильтрующей перегородки может быть описан тремя уравнениями [c.193]

На рис. 5-11 приведен пример графического определения скорости продвижения фронта отработки слоя при фильтровании с постепенным закупориванием пор фильтрующей перегородки. [c.196]

Профили изменения концентрации и задержки. Изменения концентрации и задержки по высоте фильтрующей перегородки в процессе фильтрования с закупориванием пор описываются уравнениями (5.82) и (5.83), имеющими одинаковую математическую форму. [c.202]

Перечисленные способы регенерации фильтров в равной степени применимы как в тех случаях, когда суспензия образует осадок на фильтре (при фильтровании с образованием осадка), так и при фильтровании с закупориванием пор перегородки. В первом случае отделение осадка от фильтрующей основы происходит сравнительно легко и достигается полное восстановление фильтровальных свойств перегородки, тогда как во втором случае требуется интенсивная промывка с применением вспомогательных устройств, причем полная регенерация достигается редко. Постепенное накопление твердых частиц суспензии в порах перегородки приводит к снижению производительности фильтра, что вызывает необходимость замены фильтровального материала. Подобный процесс постепенного увеличения гидравлического сопротивления перегородки наблюдается также и при фильтровании с образованием осадка, когда происходит адсорбция из суспензии некоторых соединений с последующим химическим превращением их в монолитные осадки. В обоих случаях полное восстановление фильтровальных свойств перегородки достигается химической или термической регенерацией, проводимой, как правило, вне фильтра. [c.7]

Выбор типа фильтра существенным образом зависит от свойств разделяемой суспензии и применяемого вспомогательного вещества. В случае, когда разделяется полидис-персная суспензия, при фильтровании которой будет происходить заметная седиментация частиц в аппарате, целесообразно использование фильтров, в которых направление движения фильтрата совпадает с силой тяжести. При использовании таких фильтров на фильтровальной перегородке сначала будет образован слой осадка, состоящий из наиболее крупных частиц, что существенно уменьшит закупоривание этой перегородки высокодисперсной твердой фазой суспензии. По мере удаления слоев осадка от фильтровальной перегородки дисперсность частиц, образующих эти слои, увеличивается. Такая структура осадка позволяет наиболее эффективно проводить процесс фильтрования, особенно в тех случаях, когда имеет место существенная неоднородность размеров частиц твердой фазы суспензии и вспомогательного вещества. [c.156]

Однако использование таких фильтров нецелесообразно, если твердая фаза разделяемой суспензии осаждается быстрее, чем применяемое вспомогательное вещество, и особенно если процесс ведется без намыва предварительного слоя фильтровспомогателя. Применение в этом случае фильтров с горизонтальной перегородкой может привести к тому, что сначала на перегородке образуется слой осадка, состоящий из примесей разделяемой суспензии, а затем слой осадка вспомогательного вещества. Очевидно, что в данном случае произойдет быстрое падение скорости фильтрования вследствие закупоривания фильтровальной перегородки примесями суспензии и образования на этой [c.156]

Описан [32] простой, но практически достаточно точный метод анализа процессов фильтрования при переменных разности давлений и скорости, когда суспензия подается на фильтр центробежным насосом. Этот метод основан на построении кривой в координатах производительность — давление по данным о зависимости объема фильтрата и давления от времени в процессе фильтрования при наличии сжимаемого осадка. Метод можно использовать для оценки отклонения процесса фильтрования от нормального хода процесса вследствие закупоривания пор фильтровальной перегородки твердыми частицами, ухудшения свойств исходной суспензии или неисправности центробежного насоса. [c.44]

Применительно к фильтрованию с закупориванием пор представляют интерес сведения о разделении суспензий на фильтре с зернистой перегородкой в процессах очистки воды [15, с 189, 137], а также о разделении аэрозолей на фильтре с волокнистой перегородкой в процессах очистки воздуха [15, с. 201, 138]. [c.113]

Схема процесса фильтрования суспензий показана на рис. 10-13. В простейшем случае фильтр представляет собой сосуд, корпус I которого разделен на две части фильтровальной перегородкой 4. Суспензию 2 помещают в верхнюю часть сосуда таким образом, чтобы она в течение всего процесса фильтрования соприкасалась с фильтровальной перегородкой. В разделенных частях сосуда создают разность давлений Ар = р — р,, под действием которой жидкость проходит через поры фильтровальной перегородки, образуя фильтрат 5. Твердые частицы задерживаются на поверхности перегородки 4, формируют осадок 3. Этот процесс является примером фильтрования с образованием осадка. Он предпочтительнее фильтрования с закупориванием пор, так как в последнем случае сильно осложняется или становится вообще невозможной регенерация фильтровальной перегородки. [c.231]

В большей части фильтров применяют гибкие перегородки (металлические сетки или ткань). В химической промышленности используют фильтрующие перегородки из волокон полиамидных (капрон), полиэфирных (лавсан), полиолефиновых (полиэтилен, полипропилен), хлорсодержащих (хлорин), акрилнитрильных (нитрон), стеклянных и др., а также фильтрующие перегородки из бумажной ленты одноразового использования. В исключительных случаях допускается применение ткани из натуральных волокон (хлопка, шелка, шерсти). Жесткие несжимаемые перегородки изготовляют из керамики н керметов из-за ограниченных размеров такие фильтрующие перегородки выполняют чаще всего в виде патронов. Преимущество таких перегородок состоит в возможности проведения процесса фильтрования при высоких температурах. Намывной слой предохраняет поры фильтрующей перегородки от быстрого закупоривания в случае разделения малокоицентрированных суспензий, содержащих тонкодисперсные твердые частицы. Намывной слой из порошкового или волокнистого материала (диатомит, перлит, асбест, целлюлоза и др.) наносят на фильтрующую перегородку предварительно (-(ДИ вводят в подлежащую очистке суспензию в определенных [c.285]

Другое ограничение применения барабанного вакуум-фильтра— недостаточная скорость фильтрования суспензии. Скорость вращения барабана фильтров общего назначения можно регулировать в пределах 0,1—2 об/мии. При угле фильтрования 135° максимальное время фильтрования 3,75 мин, а при угле 100° — 2,8 мни. Если скорость фильтрования низка и за зто время образуется слой осадка толщиной менее 5 мм, то он плохо отдувается от ткани (воздух Прорывается через тонкий слой осадка или трещины в ием), ие снимается ножом и замазывает ткань. Кроме того, при разделении малойоицеитрироваииых суспензий, содержащих высокодисперсные твердые частицы, происходит быстрое закупоривание пор фильтрующей перегородки. В результате производительность снижается и в конце концов становится настолько низкой, что применение фильтра не рентабельно. [c.136]

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]

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]

Виброфильтры. К преимуществам вибрационного способа фильтрования следует отнести непрерывность действия вибрационных фильтров, высокую удельную производительность, автоматизированную разгрузку осадка под действием вибрации, способность к самопроизвольной регенерации фильтрующей перегородки. Вибрационные фильтры (рис. 10.9) применяют при сгущении и разделении полидисперсных суспензий, в процессах получения узких фракций тонкодисперсных порошков, при очистке жидких систем от тонкодисперсных механических примесей, для разделения суспензий, которые вообще не разделяются в отсутствие вибрации вследствие закупоривания пор фильтрующей перегородки твердыми частицами. [c.308]

Применяется также фуллерова земля, древесный уголь, асбест, опилки, окись магния, поваренная соль и гипс. В специальных случаях в качестве вспомогательных средств при фильтровании используются обесцвечивающие угли и земли (дарко, норит, филь-троя, активированные глины и др.), которые при фильтровании масел, жиров и т. п. действуют и как осветлители и как вспомогательные средства. Во многих случаях поверх фильтрующей перегородки откладывают слой вспомогательных средств, которые действуют осветляюще и 1предохраняют фильтрующую перегородку от закупоривания. [c.345]

Разделение суспензии, состоящей из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц, производят при помощи фильтра (рис. У-9), который в простейшем виде является сосудом, разделенным на две части фильтровальной перегородкой. Суспензию помещают в одну часть этого сосуда так, чтобы она соприкасалась с фильтровальной перегородкой. В разделенных частях сосуда создают разность давлений, под действием которой жидкость проходит через поры фильтровальной перегородки, причем твердые частицы задерживаются на ее поверхности. Таким образом суспензия разделяется на чистый фильтра т и влажный осадок. Этот процесс разделения суспензии называют ф ильтрованием с образованием осадка. Иногда твердые частицы проникают в поры фильтровальной перегородки и задерживаются там, не образуя осадка. Такой процесс называют фильтрованием с закупориванием пор. Возможен также промежуточный вид фильтрования, когда твердые частицы проникают в поры фильтровальной перегородки и образуют на ней слой осадка. [c.187]

Заметим, что мутность фильтрата в начале фильтрования не является достаточным показателем непригодности испытываемой перегородки. Дело в том, что перегородка приобретает свою предельную задерживающую способность после непродолжительной работы в результате уменьшения эффективного размера пор осевшими в них мелкими частицами или в результате образования сводиков над входом в поры. В первом случае происходит фильтрование с закупориванием пор (все частицы задерживаются в порах, и на поверхности фильтра отсутствует осадок), во втором случае (наиболее распространенном) — фильтрование собразованием осадка. В обоих случаях размер пор не обязательно должен быть меньше размера задерживаемых твердых частиц. Чтобы исключить появление мутного фильтрата в начале фильтрования, при снятии осадка оставляют его тонкий слой на перегородке или начинают процесс при низком перепаде давлений. [c.227]