Вспомогательные вещества фильтрования

Рассмотрим процесс, состоящий из стадий нанесения слоя вспомогательного вещества, фильтрования суспензии и вспомогательных операций. Попытаемся определить оптимальное время стадии фильтрования для данного процесса. Для процесса фильтрования с постепенным закупориванием пор имеем [c.121]

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]

Требования, предъявляемые к вспомогательным веществам 339 Способы использования вспомогательных веществ 340 Характеристики некоторых вспомогательных веществ 345 Экспериментальные исследования и выбор вспомогательных веществ 34Э Некоторые закономерности фильтрования с использованием вспомогательных веществ 359 [c.5]

В третьем издании книги, вышедшем в 1971 г., отражены статьи, патенты и монографии, опубликованные до 1969 г. включительно и частично в 1970 г. В последуюш,ие годы опубликован большой материал по различным аспектам разделения суспензий фильтрованием. Так, по фильтрованию с образованием осадка на перегородке в печати появилось более 100 статей по фильтрованию с использованием вспомогательных веществ — около 60 статей по конструированию фильтров и их деталей —не менее 400 статей и патентов. [c.6]

В связи с продолжающимся расширением исследований в области фильтрования следует рассмотреть целесообразность написания в дальнейшем достаточно полных монографий по отдельным вопросам, в частности по фильтрованию с образованием осадка, с закупориванием пор перегородки, с использованием вспомогательных веществ. [c.6]

При разделении малоконцентрированных суспензий тонкодисперсных твердых частиц проникание этих частиц в поры фильтровальной перегородки можно предотвратить путем использования так называемых фильтровальных вспомогательных веществ. Это — тонкозернистые или тонковолокнистые материалы, которые наносят на фильтровальную перегородку либо предварительным фильтрованием, либо добавляют к разделяемой суспензии. К таким материалам относятся, в частности, диатомит, перлит, асбест, целлюлоза. Независимо от того, образовался ли слой вспомогательного вещества при предварительном фильтровании или в процессе разделения суопензии, он обладает задерживающим действием по отношению к твердым частицам разделяемой суспензии. Наиболее широко применяются диатомит и перлит, которые отличаются достаточно высокой задерживающей способностью, значительной прочностью, хорошей проницаемостью по отношению к жидкости и устойчивы к действию химически агрессивных жидкостей. Активированный уголь и отбеливающая земля, кроме задерживающей способности по отношению к твердым частицам, обладают также адсорбционным действием они адсорбируют растворенные в жидкости вещества, например вещества, окрашивающие жидкость. [c.16]

Интенсификация процессов фильтрования может быть достигнута двумя различными путями. По первому пути полученную и подлежащую разделению суспензию обрабатывают таким образом, чтобы в процессе фильтрования образовался осадок с возможно меньшим сопротивлением. Для этого к суопензии добавляют вспомогательные вещества, флокулянты или электролиты. [c.18]

Для правильного решения проблем выбора фильтра, фильтровальной перегородки, вспомогательного вещества и условий фильтрования намечаются два пути. [c.19]

Твердые частицы суспензии в процессе фильтрования могут не только задерживаться на поверхности фильтровальной перегородки, но и проникать в ее поры. Проникание твердых частиц в поры перегородки нежелательно, так как это приводит к резкому увеличению ее сопротивления, понизить которое последующей промывкой значительно труднее, чем при размещении твердых частиц на поверхности перегородки. Поэтому при разделении подобных суспензий целесообразно предотвращать проникание твердых частиц в поры перегородки и задерживать их на ее поверхности. Иными словами, вместо фильтрования с закупориванием пор следует стремиться к фильтрованию с образованием осадка. Для предотвращения проникания твердых частиц в поры перегородки применяют вспомогательные вещества (глава X). [c.89]

Получено [328] соотношение, дающее возможность определить продолжительность фильтрования, соответствующую наибольшей производительности фильтра, при разделении малоконцентрированной суспензии с использованием вспомогательного вещества, причем осуществляется вид фильтрования с постепенным закупориванием пор. [c.295]

Рассмотрен [337] процесс разделения суспензии, состоящий из операций нанесения слоя вспомогательного вещества и фильтрования, а также вспомогательных операций, причем осуществляется фильтрование с постепенным закупориванием пор. Приведено уравнение для определения времени фильтрования, соответствующего [c.307]

В настоящее время для предотвращения уменьшения скорости фильтрования в обоих отмеченных случаях все большее распространение находит фильтрование с использованием вспомогательных веществ, которые являются тонкодисперсными, проницаемыми для жидкости материалами, задерживающими твердые частицы. [c.338]

Вспомогательные вещества оценивают по скорости фильтрования и чистоте фильтрата. Тонкодисперсные вспомогательные вещества обеспечивают получение чистого фильтрата, но имеют большое удельное сопротивление, вследствие чего скорость фильтрования при их использовании относительно невелика. Грубодисперсные вспомогательные вещества имеют пониженное удельное сопротивление, в соответствии с чем скорость фильтрования при их применении сравнительно высока, но при этом обычно получается мутный фильтрат. Поэтому при эмпирическом выборе вспомогательного вещества следует руководствоваться правилом целесообразно выбирать такое вспомогательное вещество, которое обладает максимальным размером пор, определяемым размером и формой его частиц, и обеспечивает получение достаточно чистого фильтрата. [c.339]

Существует общее приближенное правило, в соответствии с которым масса вспомогательного вещества, добавляемого к суспензии, должна быть равна массе содержащихся в ней твердых частиц обычно количество вспомогательного вещества составляет 0,01—4% от массы суспензии, однако уточненное количество этого вещества можно установить только опытным путем. Количество вспомогательного вещества не должно быть слишком большим во избежание заметного уменьшения скорости фильтрования. Как уже отмечено, вспомогательное вещество необходимо выбирать с таким расчетом, чтобы при возможно большом размере своих частиц оно обеспечивало надлежащую четкость разделения исходной суспензии. [c.341]

Разделение на фильтре суспензии с добавлением к ней вспомогательного вещества протекает в соответствии с закономерностями фильтрования с образованием осадка на фильтровальной перегородке, рассмотренными в главе П. В обычных координатах продолжительность фильтрования — количество фильтрата получается кривая, проходящая через начало координат и приближающаяся к правильной параболе тем более, чем меньше сопротивление фильтровальной перегородки. В результате нанесения тех же величин в логарифмических координатах при условии, что сопротивлением фильтровальной перегородки можно пренебречь, получается прямая линия, наклоненная к оси абсцисс и отсекающая на оси ординат некоторый отрезок [358]. Наличие такой линейной зависимости позволяет экстраполировать результаты опыта, проведенного, например, в течение 1 ч, на продолжительность процесса в несколько часов. Эта возможность обусловливает большую экономию времени при выборе вспомогательного вещества, когда требуется провести значительное число опытов. [c.341]

На поверхность фильтрования, главным образом периодически действующих фильтров, вспомогательное вещество может быть нанесено предварительно в виде слоя толщиной 0,8—2,5 мм, что соответствует расходу диатомита или перлита 0,25—0,75 кг и целлюлозы или асбеста 0,1—0,5 кг на 1 м- поверхности фильтрования. Нанесение слоя вспомогательного вещества производится разделением на данном фильтре его суспензии в чистом фильтрате, заранее полученном при разделении исходной суспензии, и сопровождается циркуляцией жидкости до тех пор, пока не будет получен [c.341]

При нанесении тонкого слоя вспомогательного вещества необходимо по возможности обеспечить его одинаковую толщину по всей поверхности фильтрования. Неравномерность этого слоя по толщине может возникнуть, в частности, из-за неодинакового сопротивления фильтровальной перегородки в различных ее частях, а также вследствие слишком быстрого или медленного поступления суспензии вспомогательного вещества на указанную перегородку. [c.342]

Слой вспомогательного вещества действует как фильтровальная перегородка в последующем процессе фильтрования. При нанесении этого слоя на ткань или бумагу он предохраняет их поры от закупоривания. При нанесении на металлическую сетку он обеспечивает задерживание тонкодисперсных твердых частиц. [c.342]

Для предотвращения проникания в поры и отложения в виде вторичного слоя тонкодисперсных частиц суспензии, что в значительной мере может понизить скорость фильтрования, целесообразно к разделяемой суспензии прибавить дополнительное количество того же вспомогательного вещества. Прибавление вспомогательного вещества в разделяемую суспензию производится двумя путями. Если разделяемая суспензия получается периодически, вспомогательное вещество смешивается с ней в резервуаре с мешалкой. Если указанная суспензия получается непрерывно, вспомогательное вещество вводится также непрерывно в поток суспензии при помощи дозирующих устройств. Одна нз возможных схем дозирования вспомогательного вещества показана на рпс. Х-1 [359]. [c.342]

На поверхность фильтрования вращающихся барабанных фильтров, работающих под вакуумом или давлением, предварительно наносят слой вспомогательного вещества толщиной 50— 100 мм, используя суспензию этого вещества в заранее полученном фильтрате или в другой подходящей жидкости. [c.343]

Во время нанесения слоя вспомогательного вещества не исключено образование в нем трещин, через которые твердые частицы при последующем фильтровании будут проникать к фильтровальной перегородке и закупоривать ее поры. Для предотвращения образования трещин вспомогательное вещество следует наносить в виде плотного слоя, что достигается применением суспензии вспомогательного вещества небольшой концентрации (2—4%) при наибольшей скорости вращения барабана фильтра. При этом разность давлений в начале нанесения слоя вспомогательного вещества должна быть относительно небольшой и постепенно возрастать по мере увеличения толщины этого слоя до значения, равного разности давлений в начале последующего процесса разделения исходной суспензии. Добавление к диатомиту или перлиту некоторых волокнистых веществ также способствует предотвращению растрескивания слоя вспомогательного вещества. [c.343]

При очень небольшом содержании твердых частиц в разделяемой суспензии, например порядка 0,01%, вспомогательное вещество может иногда применяться по существу как фильтровальная перегородка в условиях процесса с постепенным закупориванием пор. В этом случае количество предварительно наносимого вспомогательного вещества составляет 1—2,5 кг на 1 поверхности фильтрования, а толщина его слоя равна 3—10 мм. Для описываемого процесса следует выбирать такое вспомогательное вещество, в поры которого твердые частицы разделяемой суспензии проникают, но не проходят сквозь них с фильтратом. Закономерности этого процесса соответствуют закономерностям фильтрования с постепенным закупориванием пор фильтровальной перегородки (см. главу III). [c.344]

Описано применение тонкодисперсных адсорбентов и ионообменных смол в качестве вспомогательных веществ, которые наряду с задерживанием твердых частиц суспензии извлекают вещества, растворенные в ее жидкой фазе [362]. Такой вид фильтрования назван активным и использован для очистки конденсата на электростанциях при помощи патронных фильтров. [c.345]

Указано, что в некоторых процессах использование вспомогательного вещества может оказаться экономически нецелесообразным [365]. Метод экономической оценки основан на сравнении стоимости фильтрования с вспомогательным веществом и без него. Даны уравнения для определения минимальных затрат на получение 1 м фильтрата с использованием вспомогательного вещества С и в отсутствие последнего Сг. Критерием экономической целесообразности использования вспомогательного вещества принято неравенство С С2<. [c.345]

Диатомит, называемый также диатомовой землей, инфузорной землей, кизельгуром, является наиболее широко применяемым вспомогательным веществом. Он используется, в частности, для разделения различных суспензий в химической промышленности, а также для фильтрования нефтяных продуктов, растительных масел, сахарных растворов, фруктовых соков, напитков. [c.345]

В настоящее время теория процесса фильтрования с использованием вспомогательных веществ разработана недостаточно. Ввиду большой сложности этого процесса, где проявляется взаимодействие четырех фаз, из которых три твердые (частицы разделяемой суспензии, частицы вспомогательного вещества, фильтровальная перегородка) и одна жидкая, выбор вспомогательного вещества и определение его количества, а отчасти и выбор способа его ис- [c.349]

Рис. Х-7. Зависимость скорости фильтрования от толщины срезаемой части слоя вспомогательного вещества.

В качестве примера на рис. Х-6 показана зависимость количества фильтрата от числа циклов для трех вспомогательных веществ А, Б и В при разделении одной и той же суспензии. Из этого рисунка видно, что наибольшая производительность достигается при использовании вспомогательного вещества А. На рис. Х-7 дана зависимость скорости фильтрования от толщины срезаемой части слоя вспомогательного вещества для сахарного раствора, содержащего частицы активированного угля. Из указанного рисунка следует, что срезать часть слоя толщиной более 0,125 мм нецелесообразно. [c.352]

На рис. Х-8 показана зависимость скорости фильтрования от толщины уменьшающегося слоя вспомогательного вещества (перлит) и скорости перемещения ножа при разделении суспензии гидроокиси алюминия (скорость вращения барабана 0,67 об/мин). Из рисунка следует, что при недостаточной скорости перемещения ножа (1 мм- МИН ) сопротивление слоя вспомогательного вещества возрастает, несмотря на уменьшение его толщины. Это объясняется тем, что за 1 оборот барабана частицы гидроокиси алюминия проникают в слой вспомогательного вещества на глубину более 1,5 мм и закупоривают поры слоя при этом частицы проникают в слой на глубину менее 3 мм. [c.352]

Рассматриваемый процесс фильтрования характеризуется не только его скоростью, но и отношением объема фильтрата к массе срезаемого вспомогательного вещества. Для выяснения соответствующих закономерностей выполнен анализ всего цикла фильтрования. [c.353]

На рис. Х-9 показана зависимость объема полученного фильтрата от продолжительности фильтрования, найденная из опытов по разделению 0,5%-ной суспензии гидроокиси алюминия на лабораторном фильтре с использованием четырех вспомогательных веществ А, Б, В, Г-, при этом проницаемости вспомогательных веществ А, Б и В относились как 1 2,5 5,2 соответственно, а толщина их слоев составляла 25 мм. [c.353]

В области значительно уменьшенной скорости фильтрования кривые не параллельны горизонтальной оси, но в один и тот же момент времени имеют по отношению к ней почти одинаковый наклон таким образом, в этой области проницаемость вспомогательного вещества не равна нулю. [c.353]

Рис. Х-8. Зависимость скорости фильтрования от толщины слоя вспомогательного вещества и скорости перемещения ножа (цифры у прямых показывают расстояние, на которое перемещается нож за 1 оборот барабана или в 1 мин).

Рис. Х-9. Зависимость объема фильтрата от продолжительности фильтрования для различных вспомогательных веществ.

Следовательно, протекают два процесса, приводящие к уменьшению проницаемости в первый период фильтрования происходит, главным образом, закупоривание пор внешней части слоя вспомогательного вещества твердыми частицами во второй период фильтрования осуществляется в основном проникание твердых частиц. в поры внутренней части слоя вспомогательного вещества. [c.354]

Слой вспомогательного вещества совместно с поглощенными им твердыми частицами при движении от точки погружения в суспензию А (рис. Х-10) до точки выхода из нее Б может как раз достигнуть состояния, когда его проницаемость должна заметно уменьшиться. Это произойдет при наиболее эффективной работе фильтра, которая обеспечивается правильным выбором скорости вращения барабана и степени его погружения в суспензию. После уменьшения скорости вращения или увеличения степени погружения заметное уменьшение проницаемости произойдет ранее в точке В в результате этого на пути от точки В до точки Б скорость фильтрования понизится и часть поверхности фильтрования будет использоваться с меньшей эффективностью. [c.354]

Если экспериментальная линия СО расположена приблизительно параллельно и ниже теоретической условной линии АВ, это соответствует процессу фильтрования, в котором вся внешняя часть слоя вспомогательного вещества, закупоренная твердыми частицами, срезается ножом и проникания твердых частиц во внутреннюю часть слоя не происходит. [c.355]

При проникании твердых частиц общее сопротивление слоя вспомогательного вещества и фильтровальной перегородки возрастает, а скорость фильтрования уменьшается, несмотря на уменьшение толщины слоя вспомогательного вещества. В этом случае экспериментальная линия СО на рис. Х-11 будет иметь отрицательный наклон подобно нижней прямой на рис. Х-8. [c.355]

Когда получена суапензия, обладающая определенными свойствами и подлежащая разделению на твердую и жидкую фазы, возникает необходимость в выборе средств фильтрования. В общем виде под этим подразумевается выбор фильтра и фильтровальной перегородки, а также решение вопроса об использовании вспомогательного вещества и установление условий процесса фильтрования. [c.19]

Применяя первый путь, следует создать опытные установки, включающие достаточное число различных небольших фильтров, одинаковых по конструкции с промышленными фильтрами разных типов. Учитывая упомянутые выше общие указания по выбору средств фильтрования и используя различные фильтровальные перегородки (а в случае необходимости и вспомогательные вещества), экспериментально можно выбрать наиболее рациональную конструкцию фильтра и установить условия его работы применительно к данной суспензии. При этом следует иметь в виду, что не все суспензии сохраняют неизменными свои свойства во время транапортирования от места получения до опытной установки, в особенности если расстояние между данными пунктами значительно. В связи с этим целесообразно сконструировать не- [c.19]

Оказалось, что в координатах v— W/AP экспериментальные точки хорошо располагаются на прямой (рис. V-4). Однако при экстраполяции этой прямой до ее пересечения с осью абсцисс обнаружено, что точка пересечения находится не в начале координат, а на расстоянии Vo вправо от оси ординат. Был сделан вывод, что удельное сопротивление осадка становится бесконечно большим и фильтрование прекращается раньше, чем пористость осадка достигает значения, равного нулю, иными словами, что существует недоступная для прохождения жидкости часть объема пор. Было также сделано предположение, что недоступная часть объема пор находится вблизи поверхности твердых частиц и заполнена пленкой жидкости, существование которой обусловлено электрокинети-ческими явлениями. Для подтверждения влияния электрокинетических факторов на процесс фильтрования были проведены дополнительные опыты. Они заключались в разделении на фильтре суспензий вспомогательного вещества в водных растворах хлористого натрия различной концентрации. [c.198]

Аналитически исследовано разделение тонкодисперсных суспензий (присадки к моторным топливам) с использованием вспомогательного вещества (перлита), предварительно наносимого на перегородку и добавляемого в суспензию [338]. В анализе принято разделение суспензии с образованием осадка, причем в качестве основных операций рассмотрены фильтрование, промывка и обезвоживание предварительное нанесение вспомогательного вещества объединено с вспомогательными операциями. Оптимизация процесса основана на отыскании минимума стоимости получения фильтрата в зависимости от эксплуатационных затрат и стоимости вспомогательного вещества. Дан график (рис. VIII-7) в координатах Тосн — С, где С — стоимость получения 1 м фильтрата. Из графика видно, что вправо от минимума кривая имеет относительно небольшой подъем это позволяет вести процесс при Тосн несколько большем ton без существенного повышения стоимости получения 1 м фильтрата. В связи с этим исследованием надлежит отметить, что использованные в нем закономерности обезвоживания осадка продувкой воздухом найдены для осадков, состоящих из частиц более крупных, чем частицы перлита (с. 271). [c.308]

В координатах скорость фильтрования — толщина слоя (что при равномерном перемещении ножа соответствует продолжительности фильтрования) наносят линии АВ и СО (рис. Х-11). Линия А В соответствует процессу фильтрования чистой жидкости через постепенно уменьшающийся слой вспомогательного вещества при условии, что сопротивлением фильтровальной перегородки можно пренебречь она наносится в соответствии с основным законом фильтрования и известной проницаемостью вспомогательного вещества. Линия СО соответствует процессу разделения суспензии при постепенно уменьшающемся слое вспомогательного вещества и данном сопротивлении фильтровальной перегородки она наносится по опытным данным аналогично прямым на рис. Х-8. Площади АВРЕ и СОРЕ пропорциональны количествам фильтрата для идеального и действительного процессов, вследствие чего отношение величины второй площади к величине первой может быть принято в качестве параметра, характеризующего эффективность вспомогательного вещества. Для наглядности кри- [c.354]