Главная -> Словарь

Фильтровального материала

Фильтрование — способ разделения суспензии, достигаемый пропусканием ее через пористую jiegeropOflKy^TBepflbie частицы задерживаются перегородкой и образуют осадок, а прошедшая через лерегородку жидкость называется фильтратом. С течением времени толщина слоя осадка увеличивается и сопротивление фильтра возрастает, а образовавшийся осадок выполняет роль фильтровальной перегородки. Это обстоятельство часто используют, чтобы придать осадку специальную структуру, обеспечивающую задерживание мелких частиц. С этой целью в суспензию добавляют мелкие частицы другого материала , которые придают осадку жесткую пространственную структуру с мелкими порами.

По способу ведения процесса различают фильтры периодического и непрерывного действия. Процесс фильтрации в фильтрах периодического действия проводят до тех пор, пока не будет заполнена осадком рабочая камера фильтра или чрезмерно возрастет его сопротивление. В фильтрах непрерывного действия осадок непрерывно удаляется с фильтровальной перегородки.

Движущей силой процесса фильтрации является разность давлений, создаваемая по обе стороны фильтровальной перегородки. По способу создания движущей силы различают фильтры:

Пренебрегая сопротивлением фильтровальной перегородки по сравнению с сопротивлением осадка, получим

На боковой поверхности барабана крепятся металлическая сетка и фильтровальная ткань, обмотанная по спирали проволокой. Изнутри фильтрующая перегородка разделена по образующим продольными перегородками 12 на отдельные секции , каждая из которых отводными трубками 6 соединена с диском 9, укрепленным на цапфе. Число отверстий в диске равно числу секций барабана. К диску прижата пружинами неподвижная распределительная головка, которая разделена на три камеры, соответствующие отдельным стадиям фильтрации, промывки и продувки. Каждая камера имеет штуцер и через кольцевую прорезь в сменном диске 8 головки 7 сообщается с соответствующим участком фильтровальной перегородки . Нижняя часть барабана погружена в суспензию, которая подается в корыто 2 . Центральный угол, соответствующий

Эффективность разделения и производительность фильтра зависят от свойств обрабатываемой суспензии, правильного выбора типа фильтра, его оснащения и режима работы. В связи с этим для достижения оптимальных условий процесса фильтрования выбор типа фильтра, фильтровальной перегородки и режимов фильтрования должен проводиться на основе экспериментального изучения особенностей фильтрования данной суспензии на лабораторных или пилотных установках.

Движение жидкости через каналы неправильной формы, образующиеся между частицами осадка и элементами фильтрующей перегородки, подчиняется общим закономерностям гидравлики и, как отмечалось ранее, связано с преодолением сопротивления как слоя осадка, так и фильтровальной перегородки . В связи с малыми размерами каналов и небольшой скоростью движения жидкости процесс фильтрования обычно протекает в ламинарном режиме и перепад давления линейно зависит от вязкости среды. Одним из основных показателей процесса является скорость фильтрования С, определяемая как объем фильтрата dV, проходящий через поверхность фильтра F за промежуток времени dt, т.е.

Емкостные фильтры. Наиболее простыми по конструкции являются емкостные фильтры, применяемые при периодическом процессе производства и малых объемах обрабатываемой суспензии . Такие фильтры представляют собой открытый или закрытый цилиндрический сосуд с ложным дном, являющимся основанием для фильтровальной перегородки. Верхняя часть сосуда служит приемником суспензии, нижняя — предназначена для приема фильтрата. В зависимости от конструкции фильтра осадок в виде разжиженной пасты выгружают вручную или механизированным способом.

Фильтрация с закупориванием пор фильтровальной перегородки . . . 511

N — мольная доля вещества. п — число ступеней; частота вращения, с~'. q — объем фильтрата, м3/м2. R — сопротивление ; удельна»

К процессам фильтрации относят разделение суспензий на чистую жидкость и влажный осадок. Разделение суспензии, состоящей из4 жидкости, в которой взвешены твердые частицы, производят в аппаратах, называемых фильтрами. Фильтр представляет собой сосуд, разделенный на две части пористой фильтровальной перегородкой. Суспензию подают в одну часть этого сосуда таким образом, чтобы она соприкасалась с фильтровальной перегородкой. В разделенных фильтровальной перегородкой частях сосуда создают разность давлений, под действием которой жидкость проходит через поры фильтровальной перегородки, твердые же частицы задерживаются ею.

Чтобы обеспечить дальнейшую транспортировку лепешки, к ней в шнеке добавляют некоторое количество растворителя. Для очистки фильтровального материала от парафина, который проникает в его поры, а также размазывается на его поверхности, ухудшая этим проницаемость материала, фильтр промывают теплым растворителем или фильтратом. Фильтры приходится промывать несколько раз в сутки в зависимости от консистенции отлагающегося осадка. Для эффективной работы фильтров большое значение имеет качество фильтровальной ткани. Наличие в ткани неплотностей приводит к уходу части неотфильтрованного продукта в фильтрат, что резко снижает показатели процесса, так как для компенсации вызываемого этим повышения застывания масла приходится снижать температуру фильтрации, что уменьшает выходы масла, ухудшает фильтруе-мость и т. д. Более подробное описание устройства барабанных вакуумных фильтров и их работы можно найти в работах (((2,8-12/46).

Имеются следующие расчетные методы определения условного размера пор фильтровального материала.

Объемные фильтры имеют толстостенную фильтрующую перегородку и небольшую поверхность входа жидкости. Такие фильтры предназначены для удержания частиц загрязнений в основном не на наружной поверхности, а в поро-вых каналах, расположенных в толще фильтровального материала. Фильтрующими материалами объемных фильтров являются толстый картон, древесные опилки, древесная мука, хлопчатобумажная пряжа, целлюлозная масса, минеральная вата, войлок, металлокерамика, фторопласты и др. К таким фильтрам также можно отнести фильтрующие пакеты, выполненные из большого количества слоев поверхностных фильтрующих материалов .

Р - герметичность фильтровального материала, Па.

По сравнению с вышеперечисленшями способами придания электропроводности введением в состав бумажной массы электропроводящих волокон является наиболее подходящим для создания пористого электропроводящего фильтровального материала. Полученная данным способом фильтровальная бумага осуществляет эффективный нагрев фильтруемого топлива при низком электрическом на-

Эффективность очистки металлокерамического фильтровального материала зависит, в первую очередь, от размера частиц порошка и давления прессования. С увеличением размера частиц порошка пропускная способность фильтровального материала увеличивается, а при повышении давления прессования уменьшается.

Конструкция фильтров также зависит от типа фильтрующей перегородки и вида применяемого фильтровального материала, т.е. от фильтрующего элемента. Исходя из этого, рассмотрим наиболее распрост-

Поскольку образование осадка на фильтрующей перегородке сменного элемента фильтра оказывает решающее влияние на эффективность работы ФТО, окончательный выбор оптимального фильтровального материала может быть сделан только на основании результатов эксплуатационных испытаний, так как процессы засорения фильтрующей перегородки кварцевой пылью и естественным загрязнителем, включающим

Фильтрующие свойства перегородок оцениваются качественными и количественными параметрами. К первым относят максимальный или средний размер пор фильтровального материала и максимальный размер частиц, прошедших через фильтрующую перегородку; ко вторым — коэффициент отфильтровывания, коэффициент пропускания, номинальную тонкость фильтрации, тонкость отсева, полноту отсева, поровую структуру материала. Качественные критерии не дают достаточно полной оценки фильтровальных материалов, так как они не отражают эффективности отделения частиц загрязнений размером меньше размеров пор. Пренебрежение мелкими частицами загрязнений недопустимо из-за процессов коагуляции. Количественные критерии оценки также неодинаково отражают качество фильтровальных материалов. Полнота отсева загрязнений, характеризуемая массовым или объемным коэффициентом отсева, не имеет явно выраженной функциональной зависимости между общим содержанием и распределением частиц по размерам. Этот критерий не несет информации о дисперсном составе загрязнений.

личением содержания капрона. Тонкость фильтрации в один слой составляет 20—30 мкм, а в три слоя фильтровального материала из хлопка и капрона № 4000 достигает 10 мкм . Нетканые перегородки могут быть изготовлены так, что размеры их пор будут уменьшаться в направлении потока жидкости. Это понижает гидравлическое сопротивление перегородки и улучшает ее фильтрационные характеристики. Такую структуру фильтровальной перегородки можно получить нанесением на сетку в вакууме слоев последовательно мелких, смеси мелких и крупных и, наконец, крупных волокон с дальнейшим прессованием. Фильтровальные нетканые перегородки из механически связанных синтетических волокон получают прокалыванием : 10е отверстий на 1 м2 с последующей обработкой жидкостью для их уменьшения.

ратуры, режима фильтрования, физико-химических свойств фильтровального водоотделяющего материала. Интересны данные по влиянию состава фильтровального материала на эффективность очистки топлива ТС-1 от воды . Наиболее эффективен материал, состоящий из 30 % хлориновых и 70 % вискозных волокон. Гидрофильные стекловолокнистые материалы с волокнами от 0,5 до 2 мкм имеют почти одинаковую коагулирующую способность. С увеличением диаметра волокон гидравлические характеристики фильтров улучшаются.