Сопротивление фильтровальных перегородок фильтрование с закупориванием пор

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]

Допустим, как и при анализе процесса при постоянной разности давлений, что на 1 м поверхности фильтрования находится Л п одинаковых цилиндрических капилляров радиусом Гк и длиной 1к- Примем также, что в процессе фильтрования на стенках капилляров вследствие механического торможения или адсорбции постепенно откладывается равномерный слой осадка, уменьшающий радиус капилляров. В данном случае фильтрование осуществляется при возрастающей разности давлений АР, компенсирующей увеличение сопротивления фильтровальной перегородки по мере закупоривания ее пор. [c.102]

Мутность фильтрата в начале фильтрования объясняется прониканием твердых частиц через поры фильтровальной перегородки. Фильтрат становится прозрачным, когда перегородка приобретает достаточную задерживающую способность. Это достигается либо за счет уменьшения эффективного сечения пор лри проникании в них твердых частиц, либо вследствие образования своди-ков над входами в поры. При уменьшении эффективного сечения пор происходит фильтрование с закупориванием пор на поверхности фильтровальной перегородки осадок почти не образуется и твердые частицы задерживаются внутри пор. Во втором случае осуществляется фильтрование с образованием осадка, когда твердые частицы почти не проникают внутрь фильтровальной перегородки. Увеличение сопротивления прохождению жидкости при фильтровании с закупориванием пор объясняется возрастанием сопротивления фильтровальной перегородки, а при фильтровании с образованием осадка—ловышением сопротивления увеличивающегося слоя осадка. [c.13]

В целях упрощения постоянными величинами обычно принимают сопротивление фильтровальной перегородки и отношение объема осадка к объему фильтрата в уравнениях фильтрования как с образованием осадка, так и с закупориванием пор. При наличии сжимаемых пористых сред в качестве постоянных используют средние значения этих величин. Такое допущение значительно упрощает расчеты без существенного уменьшения их точности. [c.117]

Для процессов фильтрования с закупориванием пор, кроме сопротивления фильтровальной перегородки, выражаемого начальной скоростью фильтрования, постоянными будут также коэффициенты, характеризующие интенсивность закупоривания пор. [c.117]

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]

Общее сопротивление состоит из сопротивления чистой фильтровальной перегородки и дополнительного сопротивления. При фильтровании с полным закупориванием пор это дополнительное сопротивление обусловлено твердыми частицами, закупоривающими поры при фильтровании с постепенным закупориванием пор — твердыми частицами, задержанными в порах при фильтровании с образованием осадка — частицами, задержанными на поверхности фильтровальной перегородки. [c.96]

Для всех исследованных фильтровальных перегородок первой стадией процесса при осветлении малоконцентрированных суспензий является фильтрование с постепенным закупориванием пор. Эта стадия заканчивается по достижении определенного отношения объема твердых частиц, задержавшихся в порах, к объему самих пор, после чего наступает стадия фильтрования с образованием осадка. Удельное сопротивление тонкого первоначального слоя осадка может быть значительно больше или меньше действительного удельного сопротивления осадка, что объясняется влиянием структуры пор фильтровальной перегородки. [c.109]

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]

Следует иметь в виду высказанное ранее (с. 36) соображение, что сопротивление сжимаемой фильтровальной перегородки, найденное при ее испытании без осадка, нельзя принять для оценки сопротивления такой перегородки при наличии на ней осадка. Поэтому при использовании описанного способа целесообразно применять фильтровальные перегородки из несжимаемых материалов, например из спекшихся стеклянных, керамических или металлических частиц. Сопротивление такой перегородки необходимо определять в каждом опыте, так как оно изменяется в зависимости от степени закупоривания пор в процессе фильтрования и от условий промывки перегородки. [c.136]

В. А. Жужиков [34] рассмотрел процесс фильтрования с постепенным закупориванием пор, проходящий при постоянной скорости. Постепенно повышающийся перепад давления фильтрования компенсирует возрастающее (в результате закупоривания пор) сопротивление фильтровальной перегородки. Для рассматриваемого процесса аналитически получено уравнение [c.15]

Всякие изменения условий приготовления суспензии, вызывающие различие в размере и форме твердых частиц, степени их агрегации, вязкости жидкой фазы, содержании коллоидных, смолистых и слизистых примесей, могут резко изменять величину удельного сопротивления осадка. Условия приготовления малоконцентрирован ной суспензии, которая разделяется с закупориванием пор фильтровальной перегородки без образования на ней слоя осадка, также в значительной мере влияют на закономерности изменения сопротивления этой перегородки в процессе фильтрования. Это относится, в частности, к условиям процесса ксантогенирования в производстве вискозы, которые влияют на процесс последующего фильтрования. [c.207]

В поры фильтровальной перегородки и задерживаются в них. При этом на поверхности фильтровальной перегородки почти не образуется слоя осадка. В таком процессе, называемом фильтрованием с закупориванием пор, по мере задержки все большего количества твердых частиц в порах фильтровальной перегородки ее сопротивление быстро возрастает и скорость фильтрования уменьшается. Поэтому фильтрования с закупориванием пор стремятся избежать, однако на практике фильтрование иногда протекает с частичной закупоркой пор возможно также сочетание процессов фильтрования с образованием осадка и с частичным закупориванием пор. [c.253]

Наиболее желательно фильтрование с образованием осадка, когда закупоривания пор фильтровальной перегородки твердыми частицами с соответствующим увеличением ее сопротивления почти не происходит. Такой вид фильтрования наблюдается при достаточно высокой концентрации твердой фазы в суспензии, причем эту концентрацию условно можно принять более 1 объемн. %. При указанной концентрации над входами в поры фильтровальной перегородки быстро образуются сводики из твердых частиц, пропускающие жидкую фазу суспензии, ио задерживающие другие твердые частицы. [c.188]

Увеличение разности давлений сверх 0,25 МПа обеспечивает почти пропорциональное повышение производительности фильтра. Применение вспомогательного вещества существенно снижает общее сопротивление фильтрования, что видно из зависимостей, приведенных на рис. 39. В случае применения перлита не происходит закупоривания пор фильтровальной перегородки твердыми частицами, и ее удается почти полностью регенерировать обратным потоком бензина. [c.195]

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]

В процессе эксплуатации фильтровальная перегородка в той или иной мере закупоривается примесями разделяемых суспензий, что является причиной возрастания ее гидравлического сопротивления. Интенсивность закупоривания примесями зависит от свойств фильтровальной перегородки, разделяемой суспензии и условий фильтрования. В процессе работы необходима периодическая регенерация фильтрующих свойств фильтровальной перегородки. Регенерация фильтровальной перегородки может осуществляться подачей фильтрата в обратном фильтрованию направлении, иногда при этом вместе с фильтратом подается какой-ни-будь газ. Для увеличения эффективности регенерации применяются механические вибрации фильтровальной перегородки, ультразвук, а также растворение твердой фазы, которая закупоривает перегородку, соответствующими растворителями в тех случаях, где это возможно. [c.130]

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]

Как будет показано ниже, в большинстве случаев фильтрования с закупориванием пор наиболее интенсивное засорение перегородки наблюдается в ее лобовом слое небольшой толщины, а повышение общего гидравлического сопротивления после регенерации объясняется недостаточным восстановлением начальной пористости именно этого слоя. При перегородке большой толщины некоторое увеличение сопротивления лобового слоя может незначительно сказаться на повышении общего гидравлического сопротивления, продолжительность же последующего цикла фильтрования резко снизится. Такое положение приводит к неправильной оценке восстановления фильтровальных свойств перегородки по ее гидравлическому сопротивлению. Особенно значительные отклонения в оценке будут наблюдаться для цилиндрических фильтровальных элементов при фильтровании снаружи внутрь, когда максимальное изменение гидрав- [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]

Вибрационная регенерация. Относительное колебательное движение жидкости и фильтровальной перегородки может быть обеспечено не только пульсирующей подачей жидкости, но и колебаниями самой перегородки. Для этого пористую перегородку соединяют жесткой связью с вибратором, установленным чаще всего вне фильтра. В отличие от щульсационных фильтров, в которых движущей силой процесса регенерации является давление промывной жидкости, в вибрационных фильтрах решающую роль играют инерционные силы, возникающие при изменении направления движения перегородки с задержанными частицами суспензии. Пульсирующие потоки суспензии или промывной жидкости создают лишь вспомогательное усилие. Это определяет основное назначение фильтров — разделение суспензий с образованием осадка на перегородке. Использование их для процессов фильтрования с закупориванием пор возможно лишь в случае применения тонких фильтровальных перегородок с низким гидравлическим сопротивлением. [c.73]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология