Разделение суспензий методом фильтрования относится гидромеханическим процессам и заключается в очистке жидкой гетерогенной системы (жидкая фаза с взвешенными в ней твердыми частицами) с помощью пористой перегородки под действием перепада давлений до и после нее. С этими процессами связана  обработка различных жидких гетерогенных систем (суспензий, шламов, пульп и т.п.) при решении большого круга промышленных задач, при этом жидкость проходит через пористую перегородку, а большая часть загрязняющих ее частиц задерживается на ней в виде отфильтрованного осадка.

Способы реализации указанного процесса можно классифицировать по нескольким параметрам:

  • По способу создания перепада давления (гравитационный, т.е. под действием массы жидкости, вакуумный или избыточное давление). Наша компания специализируется на создании фильтров, работающих под избыточным давлением.
  • По количеству загрязнений в суспензии (шламовое фильтрование или фильтрование с образованием осадка, а также осветлительное фильтрование, когда твердой фазы в суспензии недостаточно для образования осадка такой толщины, которая позволит отделить ее от перегородки механическим путем). В номенклатуре оборудования, выпускаемого нашей компанией, имеются фильтры для обоих перечисленных подразделов.
  • По взаимному расположению направлений движущей силы процесса (перепада давлений) и сил гравитации. В нашем случае указанные силы располагаются перпендикулярно друг к другу.

Существует большое число математических моделей, описывающее закономерности этих процессов, однако все они для идентификации входящих в них констант требуют проведения экспериментов по фильтрованию данной суспензии..

Характерной особенностью процесса фильтрования с образованием осадка является существование определенных условий, обеспечивающих максимально возможную производительность фильтр-пресса для конкретных свойств разделяемой суспензии. В первую очередь это относится к толщине отфильтрованного осадка. Так как зависимость между длительностью фильтрования и соответствующей ей толщиной отфильтрованного осадка носит квадратичный характер, производительность с ростом толщины слоя осадка вначале возрастает до определенного значения, а затем снижается. Поэтому чрезвычайно важно правильно выбрать глубину камер в фильтровальных плитах, так как от этого будет зависеть площадь поверхности фильтрования фильтр-пресса, а, следовательно, и его стоимость. Более того, ошибка в выборе глубины камер может вообще привести к невозможности набрать требуемую толщину слоя, при этом вместо отфильтрованного осадка будет выгружаться просто недообезвоженная грязь, создавая проблемы как в дальнейшем ее использовании, так и хранении и пр.

Также важно установить оптимальный перепад давлений, обеспечивающий как наибольшую производительность, так и минимальную влажность осадка. В тех случаях, когда отфильтрованный осадок по требованиям технологии нужно промыть, т.е. снизить содержание в его порах маточной жидкости (основного фильтрата), в объем исследований понадобится включить определение оптимального количества промывной жидкости, а также перепада давлений, отвечающего наиболее экономичному и эффективному проведению данной операции.

В объем исследований входит выбор фильтрующей перегородки. Обычно это ткани с различной задерживающей способностью, и требуется найти такую, которая позволит не только получать нужную чистоту фильтрата при достаточно высокой скорости фильтрования, но и обладающую минимальной адгезией к отфильтрованному осадку, что позволит снизить до минимума механическое воздействие на нее при выгрузке осадка и упростит ее регенерацию, т.е. восстановление ее начальной проницаемости. Правильный выбор фильтрующей ткани приведет к увеличению ее срока службы, что положительно скажется на текущих затратах производства, в котором будет работать данный фильтр.

В большинстве областей фильтрования недопустимы какие-либо аналогии и для установления перечисленных выше условий нужно провести определенный объем экспериментов. Такая работа может выполняться как на предприятии заказчика, так и нашей  лаборатории специалистами-фильтровальщиками НПП с использованием имеющейся в НПП установки, моделирующей работу промышленного фильтр-пресса.

 

Additional information


Flag Counter
since 10/08/2017