Фильтры периодического действия

В зависимости от характера рабочего процесса выделяют фильтры периодического и непрерывного действия.

Фильтры периодического действия имеют аналогичную конструкцию фильтрующих элементов. Однако в их работе исключён параметр непрерывности (к примеру, вращение фильтровального диска).

Если классифицировать фильтры по виду давления, создающего движущий напор, который необходим для проталкивания жидкости через фильтрующую перегородку, то они бывают:

1. Фильтрпрессы. Данный тип фильтров работает при помощи давления, которое создается вакуум-насосами.
2. Фильтры, которые работают от гидростатического давления столба жидкости, которая фильтруется.
3. Вакуум-фильтры. Такие фильтры работают при помощи разрежения, создаваемого вакуум-насосом.

Фильтра также различаются по типу фильтрующей перегородки. По данной характеристике все фильтры делятся на основные группы:

1. Фильтры, имеющие тканевую перегородку.
2. Фильтры с неподвижной жесткой перегородкой.
3. Фильтры, оснащенные зернистой или несвязанной перегородкой.

При выборе фильтрующей перегородки учитываются такие факторы, как

1. Химические свойства жидкости, которая фильтруется.
2. Степень раздробленности твердых частиц, которые находятся в фильтруемой смеси.
3. Рабочее давление.
4. Необходимая производительность фильтра.

При концентрации в исходной суспензии тяжелой фракции в пределах 5-30% и размере частиц взвеси 5-40 мкм для ее разделения используются центрифуги периодического действия. Они могут работать в двух режимах – по заданному периоду времени или по заданной толщине осадка. В первом из них накопленный фугат удаляется через отводную трубку насосом, а осадок срезается ножом с гидравлическим приводом. Во втором – суспензия поступает в центрифугу непрерывно, фугат вначале сливается через борт, пока не образуется заданный слой осадка. После этого происходит удаление содержимого в том же порядке, что в первом режиме.

Для суспензий особо низкой концентрации (содержание взвеси менее 1%) с размерами частиц 0,5-1,5 мкм используются трубчатые сверхцентрифуги с вертикальным барабаном, у которого соотношение длины к диаметру выражено пропорцией 7:5. Для поддержания скорости перемещения суспензии на уровне частоты вращения корпуса центрифуги внутри него предусмотрены 3-4 продольно расположенных ребра. У таких центрифуг величина значения «Ф» достигает 17000 для промышленного и 30000 для лабораторного оборудования.

Большая величина «фактора разделения» позволяет также использовать трубчатые сверхцентрифуги для разделения стойких эмульсий в непрерывном режиме. Разделение на легкую и тяжелую фракции происходит по линии внутреннего съемного кольца, диаметр которого соответствует параметрам плотности фракций. Из-за большой скорости вращения лабораторные сверхцентрифуги имеют небольшие размеры (диаметр до 150 мм, длина до 1 м и емкость барабана до 10 л).

Нутч-фильтр – наиболее простой аппарат периодического действия. Обычно применяется на маломощных производствах. Он представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд, разделенный внутри горизонтальной перегородкой на две неравные емкости. В верхнюю часть подается суспензия, в нижней собирается фильтрат. Разница давлений создается за счет создания вакуума в нижней части или при повышении давления в верхней.

После завершения фильтрации перегородка промывается, а осадок выгружается. Для этих целей нижнюю емкость фильтра вместе с перегородкой делают откидной или устанавливают боковые люки на корпусе устройства.

Нутч – это простейший фильтр периодического действия, работающий под избыточным давлением или вакуумом. В таких фильтрах движение фильтрата и направление силы тяжести совпадают.

Нутч-фильтр представляет собой резервуар, имеющий двойное дно. При этом верхнее ложное дно необходимо для удерживания слоя фильтрующего материала. Осадок остается на фильтрующей перегородке, а фильтрат выходить через патрубок под воздействием разрежения, создаваемого при помощи вакуум-насоса. После этого фильтрат направляется в приемный резервуар. Из этого резервуара фильтруемая жидкость перекачивается при помощи насоса или же передается сжатым воздухом для дальнейшей обработки или на еще один цикл фильтрации в том случае, если степень очистки оказалась недостаточной.

Схема процесса фильтрации нутч-фильтром:

Жидкости, выделяющие легко воспламеняющиеся или вредные пары, необходимо фильтровать под давлением инертных газов или сжатого воздуха при помощи нутчей закрытого типа.

Если осадок в дальнейшем будет подвергаться обработке в жидкой среде, то нутч-фильтр может быть снабжен мешалками. Это позволяет значительно облегчить выгрузку. В процессе фильтрации мешалки поднимаются над фильтруемой массой. А когда процесс фильтрации окончен - опускаются в него, предварительно добавив в осадок небольшое количество промывной жидкости. При этом мешалки следует опускать постепенно, чтобы срезать тонкие слои осадка и перемешивать его с промывной жидкостью. После этого взмученный осадок перекачивается насосом или же спускается по трубопроводу.

В нутч-фильтре закрытого типа процесс фильтрования протекает под воздействием давления сжатого воздуха или инертного газа. Осадок выгружается посредством бокового люка или откидного днища.

К достоинствам таких устройств относят: высокую скорость фильтрования, способность отделять трудноотделяемые осадки, а также разделять суспензии, которые выделяют огнеопасные или токсичные пары.

Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым фильтрам периодического действия.

• Discontinuous filters
• Diskontinuierlich arbeitenden Filtern
• Filtros de funcionamiento discontinuo