47.Фильтрование.

Фильтрование - процесс разделения суспензий при помощи пористой перегородки, пропускающей жидкость (фильтрат) и задерживающей взвешенные в ней твердые частицы.

Виды фильтрования:

• фильтрование с образованием слоя осадка на фильтровальной поверхности;

• сгущение - отделение твердой фазы от жидкости не в виде осадка, а в виде высококонцентрированной суспензии;

• осветление - фильтрование жидкостей с незначительным содержанием твердой фазы.

Фильтрование с образованием осадка характеризуется содержанием в фильтруемой суспензии более 1% (объемного) твердой фазы, осветление - менее 0,1 %. Суспензии, имеющие 0,1^1 % твердой фазы, перед фильтрованием желательно подвергать предварительному сгущению в отстойниках. Широкое распространение получили фильтрование с образованием осадка и фильтрация с забивкой пор (образовавшийся слой осадка является основной фильтрующей средой).

Фильтрование с образованием осадка чаще всего осуществляется при постоянном давлении вследствие того, что указанный режим прост в практическом отношении. Но при осуществлении процесса под постоянным давлением скорость фильтрации с увеличением толщины слоя осадка уменьшается. С целью поддержания постоянства скорости фильтрации следует увеличивать перепад давления на фильтре по мере протекания процесса. Получаемые при фильтрации осадки подразделяются на сжимаемые, размер пор которых уменьшается с повышением давления, и несжимаемые, размер пор и форма частиц которых практически не меняются с изменением давления.

Теория фильтрации Скорость фильтрования

Главной задачей фильтрации является определение скорости фильтрации в зависимости от структуры и величины слоя осадка, характера фильтрующей перегородки, вязкости, фильтруемой жидкости и разности давлений по обе стороны перегородки.

Скорость фильтрации в каждый данный момент прямо пропорциональна разности давлений и обратно пропорциональна вязкости жидкости и общему гидравлическому сопротивлению слоя осадка и фильтрующей перегородки.

Классификация фильтров

По технологическому назначению промышленные фильтры делятся на фильтры для очистки жидкостей и для очистки газов, по режиму работы - на фильтры периодического и непрерывного действий, а по величине рабочего давления - на вакуум-фильтры и фильтры, работающие под давлением.

Нутч-фильтры бывают: 1) открытые, работающие при разряжении; 2) закрытые, работающие под избыточным давлением до - 4 атм (друк-фильтры).

Открытый нутч-фильтр состоит из прямоугольного или цилиндрического корпуса и фильтровальной перегородки , размещенной на некотором рас­стоянии от днища. Перегородка состоит из пористых керамических плиток или ткани, уложенной на решетку. После заполнения фильтра суспензией и включения разряжения фильтрат проходит через пере­городку, а осадок задерживается на ней. По завершении фильтрации осадок сверху вручную промывают и удаляют из фильтра.

Достоинства открытого нутч-фильтра: возможность тщательной промывки осадка; легкость защиты от коррозии; простота и надежность конструкции.

Недостатки: малая скорость фильтрации; громоздкость. В закрытом нутч-фильтре (друк- фильтре), приведенном на рис. 9.14, фильтрование осуществляется под давлением сжатого воздуха или инертного газа. Осадок выгружают через откидное днище или через боковой люк.

Преимущества закрытых нутч- фильтров: большая скорость филь­трации, возможность отделения труднофильтруемых осадков; при­годность для разделения суспензий, выделяющих огнеопасные или Недостатком указанных фильтров является ограниченная производительность из-за невозможности изготовления их с большой фильтрующей поверхностью, так как аппараты работают под избыточным давлением.