Материал: Аппаратура процессов разделения гомогенных и гетерогенных систем
Рис. 54. Схема закрытого нутч-фильтра:
1 – корпус; 2 – опорная решётка; 3 – фильтровальная ткань; 4 – осадок; 5 – люк для выгрузки осадка
Цикл работы нутч-фильтра обычно состоит из следующих стадий: заполнение фильтра суспензией, фильтрование под давлением сжатого воздуха, просушка осадка от фильтрата, заполнение фильтра промывной жидкостью, промывка осадка, просушка осадка от промывной жидкости, удаление осадка с фильтровальной ткани, регенерация фильтровальной ткани.
Основными достоинствами нутч-фильтров являются простота и надёжность в работе, возможность тщательной промывки осадка. К вышеперечисленным достоинствам для закрытых нутч-фильтров добавляются большая движу-
76
щая сила (разность давлений) и пригодность для разделения токсичных веществ (благодаря герметичности конструкции).
К недостаткам относятся относительно небольшая площадь поверхности фильтрования при громоздкости аппарата и ручная выгрузка осадка.
Рис. 55. Внешний вид закрытого нутч-фильтра
Попыткой автоматизировать работу открытых нутч-фильтров является карусельный фильтр, который представляет собой несколько нутч-фильтров, размещённых по кругу на вращающейся раме. При вращении рамы каждый из нутч-фильров последовательно проходит стадии заполнения суспензией, фильтрования, промывки осадка, его сушки, удаления осадка, регенерации фильтрующей ткани. Удаление осадка осуществляется опрокидыванием нутчфильтра. Карусельные фильтры отличаются громоздкостью и металлоемкостью и в настоящее время практически не используются.
77
Рамный пресс-фильтр
Рамный пресс-фильтр (рис. 56 и 57) относится к фильтрам периодического действия, работающим под давлением. Направления силы тяжести и движения фильтрата в них взаимно перпендикулярны.
Фильтр представляет собой сборку из чередующихся плит и рам, между которыми закрепляется фильтровальная ткань (рис. 58). Плиты имеют вертикальные рифления, предотвращающие прилипание фильтровальной ткани к плитам и обеспечивающие дренаж фильтрата. Полая рама пресс-фильтра помещается между двумя плитами, образуя камеру для осадка. Отверстия в плитах и рамах совпадают, образуя каналы для прохода суспензии, фильтрата и промывной жидкости. Между плитами и рамами зажимаются фильтровальные перегородки. Сжатие плит и рам производится посредством винтового или гидравлического зажимов. Для извлечения осадка необходимо ослабить зажим и раздвинуть плиты и рамы.
Рис. 56. Внешний вид пресс-фильтра:
1 – рама пресс-фильтра; 2 – боковая опора плит; 3 – фильтровальная плита Lenser;
4 – фильтровальная салфетка Marsyntex; 5 – слив фильтрата; 6 – поддон для сбора фильтрата; 7 – отвод фильтрата; 8 – гидравлический цилиндр; 9 – насос
78
Рис. 57. Рамный пресс-фильтр
На стадии фильтрования суспензия по каналам распределяется по камерам внутри рам. Под давлением жидкость проходит через фильтровальные перегородки и, двигаясь по желобкам рифлений плит вниз, выходит в итоге через отверстия в плитах в канал фильтрата. После заполнения камер рам осадком подачу суспензии прекращают и вместо неё подают промывную жидкость. По окончании промывки осадок обычно продувают сжатым воздухом для удаления остатков промывной жидкости. Удаление осадка производят вручную, раздвинув плиты и рамы.
79
Рис. 58. Схема работы пресс-фильтра в стадии фильтрования:
1 – плиты; 2 – рамы; 3 – фильтровальные перегородки
К достоинствам пресс-фильтров относятся большая площадь поверхности фильтрования, возможность проведения процесса при высоких давлениях (до 1,5 МПа), простота конструкции, отсутствие движущихся частей, возможность отключения отдельных неисправных плит закрытием выходного канала. Подача суспензии в пресс-фильтр с помощью плунжерного насоса позволяет проводить фильтрование при постоянной скорости, при этом возрастает давление (движущая сила).
Недостатками являются ручное обслуживание, невозможность фильтрования густых суспензий из-за быстрого заполнения рам осадком.
Пресс-фильтры обычно применяют для тщательной очистки тонких суспензий с невысоким содержанием твёрдой фазы, используя при этом фильтровальную ткань с мелкими порами. Гидравлическое сопротивление такой фильтровальной перегородки довольно велико, несмотря на это производительность фильтра остаётся хорошей из-за высокой движущей силы и большой площади поверхности фильтрования.
80