Реферат на тему фильтрование

Обновлено: 05.07.2024

Наличие взрывопожароопасных сред предъявляет повышенные требования к строгому соблюдению всех параметров ведения технологического процесса проектируемой установки, во избежание возникновения аварийных ситуаций. Кроме того, наличие на установке агрессивных сред накладывает особые требования к исполнению работающих с ними датчиков КИП.

Содержание

Введение
1. Общие сведения о процессе
2. Выбор и обоснование параметров контроля и регулирования.
3. Выбор и обоснование средств контроля и регулирования
3.1 Датчики давления
3.2 Датчики расхода
3.3 Датчики качества
3.4 Датчик мощности, перегрузки двигателя
3.5 Датчик уровня
3.6 Станция сбора и управления данных
4.6 Вспомогательные преобразователи
4.7 Исполнительные механизмы
5. Описание схем контроля, регулирования, сигнализации и противоаварий -
ной защиты.
5.1 Контролируемые параметры
5.1.1 Контроль расхода
5.1.2 Контроль давления
5.1.3 Контроль качества
5.1.4 Контроль мощности
5.2 Регулируемые параметры
5.2.1 Регулирование уровня
6.3 Сигнализация и противоаварийная защита
6.3.1 Сигнализация уровня.
6.3.2 Сигнализация качества
6.3.3 Система ПАЗ параметров
7 Спецификация на средства измерения, контроля и автоматического управления
Заключение
Использованные источники

Вложенные файлы: 1 файл

variant_6 (1).doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗАЦИИ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Содержание с Введение

1. Общие сведения о процессе

2. Выбор и обоснование параметров контроля и регулирования.

3. Выбор и обоснование средств контроля и регулирования

3.1 Датчики давления

3.2 Датчики расхода

3.3 Датчики качества

3.4 Датчик мощности, перегрузки двигателя

3.5 Датчик уровня

3.6 Станция сбора и управления данных

4.6 Вспомогательные преобразователи

4.7 Исполнительные механизмы

5. Описание схем контроля, регулирования, сигнализации и противоаварий -

5.1 Контролируемые параметры

5.1.1 Контроль расхода

5.1.2 Контроль давления

5.1.3 Контроль качества

5.1.4 Контроль мощности

5.2 Регулируемые параметры

5.2.1 Регулирование уровня

6.3 Сигнализация и противоаварийная защита

6.3.1 Сигнализация уровня.

6.3.2 Сигнализация качества

6.3.3 Система ПАЗ параметров

7 Спецификация на средства измерения, контроля и автоматического управления

Автоматизация технологических процессов, являясь одним из главных направлений научно-технического прогресса, создает основу для повышения производительности труда во всех отраслях народного хозяйства.

Современные технологические процессы нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности характеризуются сложностью отдельных элементов и их взаимосвязей, высокими скоростями протекания химических реакций, большой производительностью, многомерностью, т.е. большим числом контролируемых и регулируемых параметров и показателей эффективности, разнообразия технологических операций и технологического оборудования, а также взрыво- и пожароопасностью. В таких условиях управления технологическими процессами становится важным лишь при широком использовании методов, средств и систем автоматизации. Современную технологическую схему нельзя эксплуатировать без применения средств автоматизации.

Объектом автоматизации могут быть технологические аппараты, агрегаты, машины, участки, установки.

Общие сведения о процессе.

Фильтрование жидких систем.

В тех случаях, когда при разделении суспензий недопустимы потери жидкости с осадком или взвешенные твердые частицы весьма плохо оседают, или же необходимо выделить твердую фазу в виде осадка с некоторым минимальным содержанием влаги, метод отстаивания и декантации неприменим. В этих случаях суспензии разделяют при помощи фильтрации.

Процесс фильтрации основан на задержании твердых взвешенных частиц пористыми перегородками, способными пропускать только жидкость и задерживать частицы твердой фазы. В результате непосредственного контакта суспензии с поверхностью пористой перегородки и разного давления до и после перегородки жидкая фаза проходит через поры перегородки и собирается в виде освобожденного от твердых частиц фильтрата, а твердые частицы задерживаются на поверхности перегородки, образуя слой осадка, который затем удаляется.

Фильтрация находит в настоящее время широкое применение в технике как универсальный метод разделения суспензий, начиная от самых грубых и кончая тонкими мутями, и используется даже для разделения некоторых коллоидных растворов; в последнем случае необходим соответствующий фильтрующий материал.

Характер и толщина слоя осадка, отлагающегося на поверхности фильтрующей перегородки, являются в большинстве случаев важнейши ми факторами, определяющими эффективность фильтрации—производительность фильтра и расход энергии на проталкивание жидкости через фильтр. [1,208]

Выбор и обоснование параметров контроля и регулирования.

С целью выдерживания определенного количества в ванне вещества необходимо контролировать и регулировать уровень в ней.

Расходы входящего и выходящего потока необходимо контролировать с целью выявления отклонения от технологического режима (утечки в аппарате, пропуски арматуры и прочее).

Лимитирующим фактором является качество фильтрата, а также перепад давления, которые будут характеризовать отклонение процесса (износ фильтрующего элемента и др.)

Во избежание перегрузок необходимо контролировать и сигнализировать момент на валу двигателя.

3 Выбор и обоснование средств контроля и регулирования

При выборе приборов контроля и регулирования руководствуются следующими положениями:

1) приборы должны обеспечивать необходимую точность измерения, быть достаточно чувствительными и надежными в работе;

2) показывающие приборы должны иметь наглядную шкалу и указатель. Самопишущие приборы должны регулировать показания в виде четкой, хорошо различимой кривой;

3) местные приборы должны иметь место расположения, легко доступное для наблюдения за показаниями;

4) погрешность не должна выходить за допустимые пределы при изменении внешних условий окружающей среды;

6) диафрагмы и дифманометры должны иметь камеры, фланцы которых также рассчитаны на данные условия;

7) к измерительным и регулирующим приборам должны предъявляться требования по взрыво- и пожароопасности.

При выборе приборов контроля и регулирования должны учитываться свойства объектов регулирования и технологических потоков, чтобы системы регулирования были устойчивыми, и процесс регулирования протекал качественно, без больших отклонений регулируемой величины от заданного значения [3].

Для осуществления контроля и регулирования технологических параметров предлагается применение следующих приборов:

3.1 Датчик давления

Для определения перепада давления подберем датчик разности давлений фирмы Метран 100 ДД 1422:

Шкала измерения соответствующего прибора равна:

Контур 32 Р_{продукт}=6,3*3/2=9,45 кПа величина приведенной погрешности равна (0,05/9,45)*100=5,3%

С верхним пределом измерения 10кПа. С унифицированным токовым выходным сигналом от 4 …. 20 мА. Код исполнения МП-1. . Для определения допускаемой погрешности прибора, проверим неравенство

P верх/10>P>P верх/25, 6,3>10>2,52, верно. Значит предел основной допускаемой погрешности 0,5. С учетом погрешности контроллера 0,5+0,15=0,65, что меньше 5,3%. Означает датчик подобран верно.

Выбираем датчик климатического исполнения У2 (-40 до 70 0 С).[5, стр 47].

Для определения давления в фильтре подберем датчик фирмы Метран 100 ДИ 1151:

Шкала измерения соответствующего прибора равна:

Контур 30 Р_{продукт}=0,11*3/2=0,161МПа величина приведенной погрешности равна (0,05/0,161)*100=31%

С верхним пределом измерения 0,25МПа. С унифицированным токовым выходным сигналом от 4 …. 20 мА. Код исполнения МП-1. . Для определения допускаемой погрешности прибора, проверим неравенство

P верх/10>P>P верх/25, 0,25>0,161>0, 1, верно. Значит предел основной допускаемой погрешности 0,5. С учетом погрешности контроллера 0,5+0,15=0,65, что меньше 31%. Означает датчик подобран верно.

Выбираем датчик климатического исполнения У2 (-40 до 70 0 С).[5, стр 47].

3.2 Датчики расхода.

Для определения расхода суспензии и фильтрата подберем массовый расходомер F 200 фирмы Micromotion.

Погрешности для соответствующих потоков равны:

1)По контуру суспензии (50). Шкала прибора =100*3/2=150 м 3 /час. (1,5/150)*100=1%

2) По контуру фильтрата (51). Шкала прибора =100*3/2=150м 3 /час. (1,5/150)*100=1%.

Предел измерений данного датчика 12300 нм3/час. Погрешность расходомера 0,15%. С учетом погрешности вторичного прибора 0,1+0,15=0,25%, что меньше 1%, значит датчик подобран верно. На выходе унифицированный токовый сигнал 4..20 Ма Подбираем два датчика с Ду=80 мм, Ду=50 мм.

3.3 Датчики качества.

Мутность можно характеризовать , и определять, через, аналогичный и эквивалентный параметр, электропроводности. Подбираем датчик SC202 фирма производитель Yokogawa. [32,8]/. Предел измерений 0…1000 мСм/см. Класс точности 1%. Параметры измеряемой среды. Температура 0..105С. Давление до 1 Мпа. На выходе стандартный унифицированный токовый сигнал 4-20Ма. Имеется взрывозащищенное исполнение системы.

3.4 Датчик мощности, перегрузки двигателя

В качестве косвенного параметра, характеризующего вращающий момент на валу, используем мощность. Для этого подберем датчик мощности. PR300 фирма производитель Yokogawa [32,8]. Он монтируется на панели в операторной. Широкий выбор функций. Настраивается с помощью персонального компьютера. Преобразование мощности в токовый сигнал. На выходе стандартный токовый сигнал 4-20 мА.

3.5 Датчик уровня.

Диапазон измерения преобразователя и вторичного прибора определяем по правилу 2/3 шкалы.

Определим шкалу измерения

Допускаемая приведена погрешность датчика = 1/3,75*100=26,66%.

Подбираем радарный уровнемер Apex tm Sentry с пределами измерения 0,6.. 30 м. Приведенная погрешность прибора 0,03%. Тсреды=-40 до 190 С. Рабочее давление до 4 МПа, То.с=-40 до 80 С. Имеется взрывозащитное исполнение. Датчик пригоден для работы в агрессивной среде [6,стр37]. На выходе стандартный унифицированный токовый сигнал 4…20Ма.

С учетом погрешности вторичного прибора 0,1, в сумме предел основной допускаемой погрешности контроля не превышает 0,1+0,03=0,13 значения 26,66 . Это означает что датчик подобран верно.

В качестве ПИД регулятора для регулирования расхода суспензии применяем многофункциональный одноконтурный контроллер серии Yokogawa YS1000 c цветным ЖКИ дисплеем [8].

Программируемые контроллеры YS1000 легко могут быть адаптированы для всевозможных приложений с помощью пользовательских программ управления и имеют высокую надежность. Имеют четкий, контрастный цветной ЖКИ дисплей. Отображение данных в цифровом виде, в виде трендов, гистограмм, сигнализаций и событий. Возможность установки всех параметров с лицевой панели. Программирование функциональными блоками. Большой объем хранимых программ (до 1000 шагов, до 400 блоков в одной программе). Мощные функции управления и вычисления (4-х байтовые вычисления с плавающей запятой), режим выбора функции, расширяемые вводы/выводы, двойной процессор, возможность ручного управления, энергонезависимая память, источник двойного питания, защита лицевой панели IP54. Точность индикации 0,1%, 2 аналоговых универсальных входа, 2-7 универсальных входа и 3-7 универсальных выхода.

Код заказа: Yokogawa YS1000.

В качестве контроллера используется станция сбора данных DX100. Станции сбора данных DX100 – это новейшая разработка компании Yokogawa Electric, которые предназначены для сбора, обработки больших объемов данных, их архивации и работы в сетях Ethernet и RS-485/232. Это позволяет просматривать данные в реальном времени, используя Internet Explorer, сохранять данные на внешний носитель или на компьютер по FTP протоколу, производить рассылку e-mail по какому-либо событию. Новая версия R3 обладает расширенными возможностями отображения пользовательской графики, режимом многопакетной обработки, а также поддержкой протоколов MODBUS, PROFIBUS-DP и EtherNet/IP.

Отличительной особенностью станции является возможность расширения количества измерительных входов с помощью внешних модулей на базе системы сбора данных MW100. Возможно расширение до 348 входных каналов.

Основные характеристики станции сбора данных DX100:

Число входных каналов: 2

Напряжение 20мВ / 60мВ / 200мВ / 2В / 6В / 20В / 50В

Ток (через шунтирующее сопротивление)

Термопара (12 типов), ГОСТ (ХК)

Терморезистор, ГОСТ (Pt100, Сu10, Cu25, Cu50,Cu100)

Пределы измерений программируются с клавиатуры или через компьютер

Интервал опроса: 25 и 125мс

Встроенные математические функции (до 60 каналов вычислений, арифметические, логические и дифференциальные функции)

Понятие и физическое обоснование фильтрования как одного из способов разделения неоднородных смесей. Типы фильтровальных перегородок и оценка их влияния на эффективность всего технологического процесса. Используемое оборудование и инструментарий.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	21.10.2014
Размер файла	17,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Фильтрование очень часто применяется в повседневной жизни. Например, наливая чай из заварника, обычно используют специальное сито, которое задерживает частицы заварки. Схожим образом отфильтровывают, например, мякоть сухофруктов из компота. Подобных примеров много. Фильтрование можно применять также для разделения неоднородных смесей, состоящих из твердых веществ. Так, для выделения, например, поваренной соли из ее смеси с песком смесь взбалтывают в воде. Поваренная соль прекрасно растворяется, а песок остается на дне в качестве осадка. Чтобы отделить песок от воды, применяют метод фильтрования. Смесь наливают на специальный бумажный фильтр, который легко пропускает мелкие частицы раствора, но в то же время не пропускает гораздо большие по размеру частицы песка. Таким образом, песок остается на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор из поваренной соли проходит через фильтр.

1. Общие сведения

Фильтрованием называется процесс разделения суспензий, пылей и туманов через пористую, так называемую фильтровальную перегородку, способную пропускать жидкость или газ, но задерживать взвешенные в них частицы. Фильтрование осуществляется под действием разности давлений перед фильтрующей перегородкой и после нее или в поле центробежных сил.

От правильного выбора фильтровальной перегородки во многом зависят производительность фильтра, чистота получаемого фильтрата.

В качестве пористых перегородок используются:

- зернистые материалы: песок, уголь, асбест и др.;

- ткани: шерстяные (в основном грубошерстные), хлопчатобумажные (бязь, фланель), минеральные (асбестовая ткань), металлотканые (металлические сетки);

- жесткие пористые перегородки (в основном керамические).

По целевому назначению процесс фильтрования может быть очистным или продуктовым. Очистное фильтрование применяют для разделения суспензий, очистки растворов от включений. В этом случае целевым продуктом является фильтрат. В пищевой промышленности очистное фильтрование используют при осветлении вина, виноматериалов, молока, пива и других продуктов.

Цель продуктового фильтрования - выделение из суспензии диспергированных в них продуктов в виде осадка. Примером фильтрования такого вида может быть разделение дрожжевых суспензий, в которых целевым продуктом является осадок.

Интенсивность фильтрования зависит от качества суспензий, полученных на предыдущих стадиях технологического процесса: дисперсной системы с пониженным сопротивлением осадка, без смолистых, слизистых и коллоидных веществ.

Процесс фильтрования в промышленных условиях проводится на фильтрах периодического и непрерывного действия. Фильтры периодического действия позволяют проводить фильтрование в любом режиме. Непрерывно действующие фильтры работают только при постоянной разности давления, обеспечивая непрерывное удаление осадка, что является их существенным преимуществом.

По способу создания разности давления (движущей силы) различают фильтры, работающие под давлением, и фильтры, работающие под вакуумом.

Давление над фильтрующей перегородкой вызывает уплотнение осадка, в результате чего создается добавочное сопротивление, снижающее скорость фильтрования. Кроме того, создание герметичной конструкции над фильтрующей перегородкой осложняет процесс выгрузки осадка, в связи с чем в большинстве конструкций используют вакуум под фильтрующей перегородкой.

По расположению слоя осадка относительно фильтрующей перегородки различают перегородки с верхним расположением осадка, вертикальным расположением и с расположением осадка под фильтрующей перегородкой.

Осадки, образующиеся при фильтровании, разделяют на несжимаемые и сжимаемые. Примером несжимаемых осадков могут служить частицы песка, кристаллы карбоната кальция, их пористость в не меняется процессе фильтрования. Примером сжимаемых осадков могут служить осадки гидроокисей металлов, их пористость уменьшается при фильтровании. Сжатие осадка ведет к повышению гидравлического сопротивления, как следствие уменьшается скорость фильтрования. Для повышения пористости осадков к суспензиям добавляют реагенты, которые способствуют агрегированию мелких частиц. Фильтрация является эффективным методом разделения жидких неоднородных систем (взвесей, коллоидных растворов). Метод широко применяется в различных сферах промышленности (в химической, пищевой, нефтеперерабатывающей, горнорудной и др.), а также в лабораториях. Способ фильтрации также используется для очистки газообразных сред от жидких и твердых фракций.

2. Виды фильтрования

При разделении суспензий в зависимости от вида фильтровальной перегородки и свойств самой суспензии фильтрование может происходить с образованием осадка на поверхности перегородки, с закупориванием пор фильтрующей перегородки и с тем и другим явлениями одновременно (промежуточный вид фильтрования).

Фильтрование с закупориванием пор происходит, когда твердые частицы проникают в поры фильтровальной перегородки. Закупоривание пор твердыми частицами наблюдается уже в начальный период процесса фильтрования, что снижает производительность фильтра. Для поддержания ее на должном уровне фильтр регенерируют, промывая обратным током жидкости либо прокаливая металлические фильтровальные перегородки.

Фильтрование с образованием осадка происходит в тех случаях, когда диаметр частиц больше диаметра пор перегородки, в результате чего только первые порции фильтрата уносят с собой небольшую часть твердой фазы, прошедшую через фильтр. В дальнейшем отверстия перекрываются сводами из частиц. Образуется осадок, толщина которого увеличивается по мере продолжения процесса фильтрования. И он начинает играть основнуюроль при задержании последующих частиц, размеры которых больше размеров капилляров осадка. По мере роста толщины слоя осадка увеличивается сопротивление фильтрованию и уменьшается его скорость, которая определяется перепадом давления перед и после фильтрующей перегородки, т.к. только при выполнении этого условия процесс будет осуществляться.

Промежуточный вид фильтрования имеет место в случае одновременного закупоривания пор фильтровальной перегородки и отложения осадка на ее поверхности. Таким образом, тип фильтрования зависит от свойств суспензии, фильтрующей перегородки, давления фильтрования. Поэтому одна и та же суспензия может фильтроваться при соответствующих условиях различно.

3. Оборудование для фильтрования

фильтрование технологический смесь

Фильтры, используемые для разделения суспензии, работают как под вакуумом, так и под избыточным давлением, периодически и непрерывно. К фильтрам, работающим под давлением, предъявляют повышенные требования к механической прочности.

В фильтрах периодического действия осадок удаляется после прекращения процесса фильтрования, в фильтрах непрерывного действия - по мере необходимости без остановки процесса.

Нутч-фильтр, работающий как под вакуумом, так и под избыточным давлением, широко распространен в малотоннажных производствах. Выгрузка из него осадка механизирована. Для сброса осадка фильтр снабжен перемешивающим устройством в виде однолопастной мешалки. Для удаления осадка из фильтра на цилиндрической части корпуса предусмотрен люк.

Нутч-фильтр с перемешивающим устройством:

Суспензия и сжатый воздух подаются через раздельные штуцера, фильтрат удаляется через спускной кран. Фильтр снабжен предохранительным клапаном.

Цикл работы фильтра состоит из заполнения его суспензией, фильтрования суспензии под давлением, удаления осадка с фильтровальной перегородки при вращающейся мешалке и регенерации фильтровальной перегородки. В таких фильтрах может проводиться одновременно промывка осадка.

Рамный фильтр-пресс используется для осветления виноматериалов, вина, молока и пива. Фильтрующий блок состоит из чередующихся рам и плит с зажатой между ними фильтровальной тканью или картоном. Рамы и плиты зажимаются в направляющих зажимным винтом. Фильтр монтируют на металлической станине.

Для извлечения пива и дрожжей из дрожжевой суспензии, образующейся при седиментации в бродильных чанах, применяют барабанный вакуум-фильтр. Фильтровальный элемент состоит из крупноячеистой сетки, на которую накладывается мелкоячеистая сетка. Для улучшения условий фильтрования на мелкоячеистую сетку намывается слой вспомогательного материала - кизельгура либо картофельного крахмала. Пивная или дрожжевая суспензия, подаваемая из бака, при вращении барабана равномерно распределяется по фильтровальной поверхности, а дрожжевой осадок (лепешка) срезается ножом, установленным над баком.

Ленточный фильтр состоит из рамы, приводного и натяжного барабанов, между которыми натянута бесконечная перфорированная резиновая лента. Под ней расположены вакуум-камеры, соединенные в нижней части с коллекторами для отвода фильтрата и промывной жидкости. За счет вакуума лента прижимается к верхней части вакуум-камер. К резиновой ленте натяжными роликами прижимается фильтровальная ткань, выполненная также в виде бесконечной ленты.

Суспензия подается на фильтровальную ткань из лотка. Фильтрат под вакуумом отсасывается в камеры и отводится через коллектор в сборник. Промывная жидкость подается через форсунки на образовавшийся осадок и отсасывается в камеры, из которых через коллектор отводится в сборник.

На приводном барабане фильтрующая ткань отделяется от резиновой ленты и огибает направляющий ролик. При этом осадок соскальзывает с фильтровальной ткани и падает в сборник осадка.

При прохождении фильтровальной ткани между роликами 7 она промывается, просушивается и очищается.

Фильтрующие центрифуги периодического и непрерывного действия разделяются по расположению вала на вертикальные и горизонтальные, по способу выгрузки осадка - на центрифуги с ручной, гравитационной, пульсирующей и центробежной выгрузкой осадка. Главным отличием фильтрующих центрифуг от отстойных является то, что они имеют перфорированный барабан, обтянутый фильтровальной тканью.

В фильтрующей центрифуге периодического действия суспензия загружается в барабан сверху. После загрузки суспензии барабан приводится во вращение. Суспензия под действием центробежной силы отбрасывается к внутренней стенке барабана. Жидкая дисперсионная фаза проходит через фильтровальную перегородку, а осадок выпадает на ней. Фильтрат по сливному патрубку направляется в сборник. Осадок после окончания цикла фильтрования выгружают вручную через крышку.

Конструкция фильтрующей центрифуги с перфорированным барабаном аналогична конструкции автоматической отстойной центрифуги с непрерывным ножевым съемом осадка.

В саморазгружающихся центрифугах осадок удаляется под действием гравитационной силы. Такие центрифуги выполняют с вертикальным валом, на котором располагается перфорированный барабан. Суспензия подается на загрузочный диск при вращении барабана с низкой частотой. Нижняя часть барабана имеет коническую форму, причем угол наклона делается большим, чем угол естественного откоса осадка. После окончания цикла фильтрования и остановки барабана осадок под действием гравитационной силы сползает со стенок барабана и удаляется из центрифуги через нижний люк.

Список использованной литературы

1. Г.Д. Каветский, В.П. Касьяненко. Процессы и аппараты пищевых производств, 2008

2. Ю.М. Плаксин, Н.Н. Малахов, В.А. Ларин. Процессы и аппараты пищевых производств, 2007

3. А.Г. Айнштейн. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии, 2003.

Подобные документы

Классификация, основные характеристики и методы разделения неоднородных систем. Их роль в химической технологии. Основные параметры процесса разделения жидких неоднородных систем. Осаждение в поле действия сил тяжести и под действием центробежных сил.

контрольная работа [404,8 K], добавлен 23.06.2011

Классификация и основные характеристики неоднородных систем, их разновидности и отличительные признаки. Классификация, принципы и обоснование выбора, оценка эффективности методов разделения. Разделение в поле сил тяжести, в поле центробежных сил.

презентация [851,5 K], добавлен 28.09.2013

Понятие и основные этапы кристаллизации как процесса фазового перехода вещества из жидкого состояния в твердое кристаллическое с образованием кристаллов. Физическое обоснование данного процесса в природе. Типы кристаллов и принципы их выращивания.

презентация [464,0 K], добавлен 18.04.2015

Количественная оценка эффекта взаимодействия двух скважин, построение их траекторий и изобар, физическое обоснование данного процесса и его регулирование. Оценка расчета параметров скважин кольцевой батареи. Изменение депрессии и его обоснование.

контрольная работа [377,9 K], добавлен 08.01.2014

Назначение и описание конструкции трехфазного асинхронного двигателя. Разработка технологического процесса изготовления статора, обоснование типа производства. Применяемые приспособления и нестандартное оборудование. Испытания статора двигателя.

Фильтрование применяют в промышленности для тонкого разделения жидких или газовых гетерогенных систем. С его помощью можно добиться значительно более полной, чем в процессах осаждения, очистки жидкости или газа от взвешенных частиц и, соответственно, более высокого выхода продукта (если им является твердая фаза суспензии).

В процессе фильтрования твердые частицы либо задерживаются на поверхности фильтровальной перегородки, образуя осадок, либо проникают в ее глубину, задерживаясь в порах. В соответствии с этим различают фильтрование с образованием осадка и фильтрование с закупориванием пор. Иногда их совмещают (применяя фильтрование с образованием осадка и закупориванием пор).

Движущей силой процесса фильтрования является разность давлений до и после фильтра. Если эта разность создается с помощью насоса, компрессора или вакуум-насоса, то происходит фильтрование под действием перепада давления, если с помощью центробежных сил - центробежное фильтрование (центрифугирование).

2. Фильтрование суспензий

В простейшем случае фильтр представляет собой сосуд, корпус которого разделен на две части фильтровальной перегородкой. Суспензию помещают в верхнюю часть сосуда таким образом, чтобы она в течение всего процесса фильтрования соприкасалась с фильтровальной перегородкой. В разделенных частях сосуда создают разность давлений

под действием которой жидкость проходит через поры фильтровальной перегородки, образуя фильтрат. Твердые частицы задерживаются на поверхности перегородки, формируют осадок. Этот процесс является примером фильтрования с образованием осадка. Он предпочтительнее фильтрования с закупориванием пор, так как в последнем случае сильно осложняется или становится вообще невозможной регенерация фильтровальной перегородки.

Разность давлений по обе стороны фильтровальной перегородки создают разными способами, соответственно и фильтрование проходит при различных условиях.

Если пространство над суспензией сообщают с источником сжатого газа или пространство под фильтровальной перегородкой присоединяют к источнику вакуума, происходит фильтрование при постоянной разности давлений. При этом скорость фильтрования уменьшается вследствие повышения гидравлического сопротивления слоя осадка возрастающей толщины.

Если суспензию подают на фильтр поршневым насосом, производительность которого практически не зависит от напора, фильтрование осуществляется при постоянной скорости. Разность давлений при этом увеличивается по мере роста сопротивления осадка.

3. Фильтры и фильтрующие центрифуги

По режиму работы различают фильтры периодического и непрерывного действия; оба типа широко применяют в промышленности для процессов фильтрования с образованием осадка. Для фильтрования с закупориванием пор используют только фильтры периодического действия.

На фильтрах непрерывного действия осуществляют режим фильтрования при постоянной разности давлений (в случае промывки осадка - одновременно и при постоянной скорости). На фильтрах периодического действия осуществляют любой режим фильтрования.

По способу создания разности давлений различают вакуум-фильтры и фильтры, работающие под давлением. Последние наиболее целесообразно использовать, когда осадок малосжимаем, но обладает высоким гидравлическим сопротивлением. В других случаях вакуум-фильтры предпочтительнее, поскольку проще по конструкции.

По взаимному направлению силы тяжести и движения фильтрата различают фильтры с совпадающими, противоположными и перпендикулярными направлениями.

Нутч-фильтры. Нутч представляет собой простейший фильтр периодического действия, работающий под вакуумом или под избыточным давлением. Направления силы тяжести и движения фильтрата в нем совпадают. К достоинствам конструкции, помимо перечисленных выше для открытого нутча, добавляются большая движущая сила и пригодность для разделения суспензий, выделяющих токсичные пары. К недостаткам относятся ручная выгрузка осадка, громоздкость. По этим причинам нутчи используют в основном в производствах малой мощности. Нутч небольшого размера применяют в лабораторных исследованиях.

Рис. 1. Открытый нутч-фильтр

1-корпус; 2-суспензия; 3 - фильтровальная перегородка; 4—пористая подложка; 5 - штуцер для выхода фильтрата, соединенный с вакуум-насосом

На рис.1 изображен нутч-фильтр, работающий под вакуумом. Он представляет собой открытый резервуар 1, над дном которого расположена пористая подложка (ложное дно) 4, поддерживающая фильтровальную перегородку 3. Суспензию 2 загружают сверху, затем в пространстве под ложным дном создают вакуум (соединяя его с вакуум-насосом), вследствие чего жидкая фаза проходит в виде фильтрата через фильтровальную перегородку З и удаляется из нутча через штуцер внизу. Твердая фаза суспензии образует осадок на фильтровальной перегородке. После этого в случае необходимости нутч заполняют промывной жидкостью и проводят отмывку осадка от фильтрата. По окончании процесса фильтрования нутч некоторое время остается под вакуумом, что позволяет уменьшить влажность осадка. Затем осадок удаляют из фильтра сверху вручную.

Основными достоинствами вакуумных нутч-фильтров являются простота и надежность в работе, возможность тщательной промывки осадка. К недостаткам относятся громоздкость, ручная выгрузка осадка, негерметичность. Кроме того, для них, как и для других вакуум-фильтров (которые будут рассмотрены ниже), характерна невысокая движущая сила (на практике Ар не более 75 кПа).

На рис.2. изображен закрытый нутч-фильтр, работающий под давлением (до 0,3 МПа). Нутч состоит из корпуса 1 с рубашкой 2, съемной крышки 8 и перемещающегося дна 4. На опорной решетке б располагается фильтровальная перегородка 5. Иногда в качестве перегородки применяют слой волокон. В этом случае необходимо использовать защитную сетку 7. Над фильтровальной перегородкой располагают кольцевую перегородку 3, поддерживающую осадок во время его выгрузки. При этом дно 4 опускается и поворачивается на такой угол, чтобы осадок было удобно снимать вручную с фильтровальной перегородки. Нутч снабжен штуцерами 9, 10 и 11 соответственно для подачи суспензии и сжатого воздуха и для удаления фильтрата. для того чтобы давление в аппарате не превысило допустимого, он снабжен предохранительным клапаном 12. В рубашку 2 обычно подают насыщенный водяной пар для повышения температуры фильтрования, что обеспечивает снижение вязкости фильтрата и соответствующее увеличение производительности.

Цикл работы на нутче обычно состоит из следующих стадий: заполнение нутча суспензией, собственно фильтрование под давлением сжатого газа, подсушка осадка, заполнение нутча промывной жидкостью, промывка осадка, его сушка, удаление с фильтровальной перегородки, регенерация последней.

К достоинствам конструкции, помимо перечисленных выше для открытого нутча, добавляются большая движущая сила и пригодность для разделения суспензий, выделяющих токсичные пары. К недостаткам относятся ручная выгрузка осадка, громоздкость. По этим причинам нутчи используют в основном в производствах малой мощности. Нутч небольшого размера применяют в лабораторных исследованиях.

Рис. 2. Закрытый нутч-фильтр:

Фильтр-прессы. Они относятся к фильтрам периодического действия, работающим под давлением. Направления сил тяжести и движения фильтрата в них перпендикулярны.

а- плита; б рама; в - сборка, 1-отверстия в плитах и рамах, образующие при сборке канал для подачи суспензии, 2 отверстия в плитах и рамах, образующие канал для подачи промывной жидкости, 3- отводы для прохода суспензии внутрь рам; 4-внутренние пространства рам; 5-фильтровальные перегородки; б- рифления плит, 7- каналы в плитах для выхода фильтрата на стадии фильтрования или промывной жидкости - на стадии промывки осадка, 8 -центральные каналы в плитах для сбора фильтрата или промывной жидкости; 9 -краны на линиях вывода фильтрата или промывной жидкости

фильтрование гетерогенный центрифуга суспензия

На стадии фильтрования суспензия по каналу 1 и отводам З поступает в полое пространство (камеру) 4 внутри рам. Жидкость проходит через фильтровальные перегородки 5, по желобкам рифлений б движется к каналам 7 и далее в каналы 8. Отсюда фильтрат выводится через краны 9, открытые на стадии фильтрования.

После заполнения пространства (камеры) 4 осадком подачу суспензии прекращают. Затем начинается стадия промывки осадка. Промывная жидкость проходит по каналам 2, омывает осадок и фильтровальные перегородки и выводится через краны 9. По окончании промывки осадок обычно продувают сжатым воздухом для удаления остатков промывной жидкости. После этого плиты и рамы раздвигают, и осадок частично падает под действием силы тяжести в сборник, установленный под фильтром. Оставшуюся часть осадка выгружают вручную.

К достоинствам фильтр-прессов относятся большая удельная поверхность фильтрования, возможность проведения процесса при высоких давлениях (до 1,5 М Па), простота конструкции, отсутствие частей, движущихся в процессе эксплуатации, возможность отключения отдельных неисправных плит закрытием выходного крана.

Недостатками являются ручное обслуживание, невозможность полной промывки осадка, быстрый износ фильтровальных салфеток из-за частой разборки фильтра и работы его при повышенных давлениях.

Среди фильтров непрерывного действия наиболее распространены барабанные вакуум-фильтры. Схема такого фильтра представлена на рис.4. Фильтр имеет вращающийся цилиндрический перфорированный барабан 1, покрытый металлической волнистой сеткой 2, на которой располагается тканевая фильтрующая перегородка 3. Барабан на 30—40% своей поверхности погружен в суспензию. Поскольку в данном фильтре направление осаждения твердых частиц противоположно направлению движения фильтрата, в корыте 6 для суспензии установлена качающаяся мешалка 7, поддерживающая ее однородность.

Рис.4. Барабанный вакуум-фильтр:

1 - перфорированный барабан, 2 - волнистая сетка; З - фильтровальная перегородка; 4 - осадок; 5 - нож для съема осадка, б - корыто для суспензии; 7 - касающаяся мешалка; 8 - устройство для подвода промывной жидкости; 9 - камеры (ячейки) барабана;10 - соединительные трубки; 11 - вращающаяся чаегь распределительной головки; 12 - неподвижная часть распределительной головки; I - зона фильтрования и отсоса фильтрата; II – зона промывки осадка и отсоса промывных вод; III - зона съема осадка; IV - зона очистки фильтровальной ткани

Барабан разделен радиальными перегородками на ряд изолированных друг от друга ячеек (камер) 9. Каждая камера соединяется трубой 10 с различными полостями неподвижной части 12 распределительной головки. Трубы объединяются во вращающуюся часть 11 распределительной головки. Благодаря этому при вращении барабана 1 камеры 9 в определенной последовательности присоединяются к источникам вакуума и сжатого воздуха. В результате при полном обороте барабана каждая камера проходит несколько зон, в которых осуществляются процессы фильтрования, промывки осадка и другие.

Зона 1 — фильтрования и отсоса фильтрата. Здесь камера соприкасается с суспензией. В это время камера соединена с источником вакуума. Под действием вакуума фильтрат проходит через фильтровальную ткань, сетку и перфорацию барабана внутрь камеры и через трубу выводится из аппарата. На наружной поверхности барабана, покрытой фильтровальной тканью, образуется осадок 4.

Зона II — промывки осадка и отсоса промывных вод. Здесь камера, вышедшая из корыта с суспензией, также сообщена с источником вакуума, а на осадок с помощью устройства 8 подается промывная жидкость. Она проходит через осадок и по трубе выводится из аппарата.

Зона III — съема осадка. Попав в эту зону, осадок сначала подсушивается вакуумом, а затем камера соединяется с источником сжатого воздуха. Воздух не только сушит, но и разрыхляет осадок, что облегчает его последующее удаление. При подходе камеры с просушенным осадком к ножу 5 подача сжатого воздуха прекращается. Осадок падает с поверхности ткани под действием силы тяжести. Нож служит в основном направляющей плоскостью для слоя осадка, отделяющегося от ткани.

Зона IV — очистки фильтровальной перегородки. В этой зоне фильтровальная ткань продувается сжатым воздухом или водяным паром и освобождается от оставшихся на ней твердых частиц.

После этого ячейки с регенерированной тканью вновь входят в корыто с суспензией, и весь цикл операций повторяется.

Таким образом, на каждом участке поверхности фильтра все операции проводятся последовательно одна за другой, но участки работают независимо, и поэтому в целом все операции проводятся одновременно. т. е. процесс протекает непрерывно. Это одно из достоинств данного фильтра. Среди других следует отметить простоту обслуживания, возможность фильтрования суспензий с большим содержанием твердой фазы, хорошие условия для промывки осадка.

К недостаткам фильтра относятся сравнительно небольшая удельная поверхность фильтрования, относительно высокая стоимость, сложность герметизации, необходимость перемешивания суспензии в корыте б из-за противоположного направления движений частиц под действием силы тяжести и фильтрата.

Ленточный вакуум-фильтр. Фильтр представляет собой работающий под вакуумом аппарат непрерывного действия, в котором направления силы тяжести и движения фильтрата совпадают.

Схематически фильтр изображен на рис.5.

Перфорированная резиновая лента 2 перемещается по замкнутому пути с помощью приводного 8 и натяжного З барабанов. Фильтрующая ткань 5 прижимается к ленте при натяжении роликами б. Из лотка 4 на фильтрующую ткань подается суспензия. Фильтрат отсасывается в вакуум-камеры 1, находящиеся под лентой, и выводится из аппарата. Отложившийся на ткани осадок промывается жидкостью, подаваемой из форсунок 9. Промывная жидкость отсасывается в другие вакуум-камеры и также отводится из аппарата.

Рис.5. Ленточный вакуум-фильтр

1 -вакуум-камеры, 2 - перфорированная лента, З натяжной бара6ан, 4—лоток для подачи суспензии; 5 - фильтровальная ткань, б -натяжные ролики; 7- валик для перегиба ленты; 8 - приводной барабан 9—форсунки для подачи промывной жидкости

Осадок благодаря вакууму подсушивается и при перегибе ленты через валик 7 отделяется от ткани и сбрасывается в бункер. На обратном пути между роликами б фильтровальная ткань обычно регенерируется: очищается с помощью механических щеток, пропаривается или промывается жидкостью.

К достоинствам ленточных фильтров, помимо упомянутого выше совпадения направлений фильтрования и осаждения, относятся простота устройства (отсутствие специальной распределительной головки), хорошие условия промывки и обезвоживания осадка. Благодаря простоте съема осадка и регенерации ткани возможна обработка труднофильтруемых материалов.

Недостатками являются небольшая удельная поверхность и довольно быстрый износ фильтрующей ленты, громоздкость аппарата, сложность герметизации.

Дисковый вакуум-фильтр. Фильтр представляет собой аналог барабанного фильтра, в котором для увеличения поверхности фильтрования установлены диски с фильтрующими боковыми поверхностями.

Карусельный вакуум-фильтр. Такой фильтр обладает достоинствами нутчей, являясь аппаратом непрерывного действия. Фильтр состоит из ряда горизонтальных нутчей, размещенных по кругу и соединенных гибкими шлангами с распределительным устройством, аналогичным применяемому в барабанных и дисковых вакуум-фильтрах. При вращении рамы, на которую опираются нутчи, каждый из них последовательно проходит стадии заполнения суспензий, фильтрования, промывки осадка, его сушки, удаления осадка, промывки.

Фильтрующие центрифуги. Основной частью центрифуги является перфорированный барабан, насаженный на вращающийся вал. На барабане располагается фильтровальная ткань 4 (как правило, между барабаном и тканью помещают дренажную сетку).

Суспензию загружают в барабан сверху, после чего он приводится во вращение. Фильтрат (фугат) под действием центробежной силы проходит через осадок, фильтровальную перегородку и перфорацию барабана и попадает в кожух, откуда выводится. По окончании фильтрования осадок из барабана выгружают вручную.

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии 9-ое изд. М.: Химия, 1973г, 750 с.

2. Айнштейн В.Г., Захаров М.Н., Носов Г.А., Захаренко В.В., Зиновкина Т.В., Таран А.Л., Костанян А.Е. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. Учебник для вузов, в двух книгах. М.: Химия, 1999 (кн. 1, 888 с; кн.2, 872 с.)

3. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1995г, 768 с (ч.1, 400с.; ч.2,368 с.)

4. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия: 1987, 576 с.

5.Основные процессы и аппараты химической технологии (Пособие по проектированию)./ Под ред. Ю.И. Дытнерского. М.: Химия, 1991, 496 с.

6. Руководство к практическим занятиям в лаборатории процессов и аппаратов химической технологии. Под ред. П.Г. Романкова, 5-ое изд. Л.: Химия, 1979, 256 с.

7. Скобло А.И., Трегубов И.А. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1982. 584 с.

8. Владимиров А.И. и др. Основные процессы и аппараты нефтегазопереработки. М.: ООО Недра-Бизнесцентр. 2002. 227 с.

9. Скобло А.И. и др. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. М.: Недра. 2000. 677 с.

10. Коган В.Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии. Л.: Химия, 1997. 512 с.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Понятие и цель фильтрации…………………………………………………… . ……… . … 2
Виды фильтров, их особенности…………………………………… . … ..3
Основные факторы, влияющие на показатели работы вакуум-фильтров……………………………………………………………………8
Список литературы…………………………………………………… . … 10

Фильтрация представляет собой процесс разделения твердой и жидкой пульпы с помощью пористой перегородки под действием разности давления, создаваемым разрежением воздуха или избыточным давлением.

Жидкая фаза проходит через поры перегородки и собирается в виде фильтрата, а твердая задерживается на поверхности в виде осадка – кека, который затем удаляется. В кек содержится некоторое количество влаги(пленочная и часть капиллярной), а в фильтрате – в незначительном количестве твердые частицы, прошедшие через поры перегородки.

Различают фильтрование под вакуумом и под давлением (пресс-фильтрование). При фильтровании под вакуумом разность давлений ниже 0.1 МПа.

Виды фильтров, их особенности

Фильтры для очистки отходящих газов от пыли (обеспылевание, пылеочистка),
Фильтры для обезвоживания пульпы и фильтрации шламов,
Фильтры для очистки технологических жидкостей, растворов и сточных вод.

Спектр тканей и фильтровальных рукавов, поставляемых для этих производственных процессов, очень широк и включает в себя фильтроткани и рукава для низкотемпературной (до +150 ° C ) фильтрации, ткани для высокотемпературной фильтрации (очистка горячих газов с температурой на

фильтре до +250..+300 ° C ), специализированные ткани с покрытиями и защитными пропитками.

Фильтры для обезвоживания пульпы и фильтрации шламов - задачей такого процесса является получение как можно более сухого осадка (кека - твердого остатка от фильтрации пульп, содержащий цветные металлы, включая драгоценные, получаемый в процессе выщелачивания руд, концентратов или промежуточных продуктов металлургического производства).

Фильтры для очистки технологических жидкостей, растворов и сточных вод – обеспечивают очистку жидкости от твердых частиц, то есть задачей этого процесса является получение как можно более чистой жидкости.

На российских металлургических предприятиях эксплуатируется разнообразное фильтровальное оборудование.

Фильтрование осуществляется на фильтрах. По способу действия эти аппараты подразделяются на фильтры непрерывного и периодического действия. В зависимости от вида давления, создающего движущий напор, их делят на вакуум-фильтры и пресс-фильтры. По способу образования кека фильтрующие поверхности различают фильтры, работающие с просасыванием и под наливом.

Применение фильтрования для выделения осадка зависит от размера частиц и характера их агрегации. Существуют сетчатые, волокнистые и зернистые фильтры.

Сетчатые фильтры служат для задержания сравнительно грубых частиц. Их изготовляют из одного или нескольких слоев ткани или металлической сетки. Действие этих фильтров основано на механическом задерживании больших частиц, не проходящих через ячейки сетки, а также на инерционном осаждении частиц. Эффективность сетчатых фильтров заметно увеличивается по мере забивания их отфильтрованной дисперсной фазой, поскольку в результате образования на поверхности фильтра так называемого намывного слоя уменьшается диаметр отверстий. Поэтому иногда на тканевые фильтры перед их использованием наносят асбестовую пыль, особенно эффективную при фильтрации.

Зернистые фильтры изготавливают однослойными и многослойными. Регенерация зернистых фильтров предусматривает промывку обратным потоком чистой воды или сжатым воздухом.

Фильтрование под вакуумом применяется для очистки маловязких жидкостей. Степень очистки в вакуум-фильтрах не превышает, как правило, 80 %, но удельная производительность очистки наиболее высокая. Тонкость очистки в вакуум-фильтре определяется фильтрующими свойствами пористого элемента (ткани, бумаги и др.). Конструктивных разновидностей вакуум-фильтров много, однако в обогатительной практике применяют в основном вакуум-фильтры непрерывного действия: барабанные разных типов, дисковые, ленточные и др.

2.1 Барабанный вакуум-фильтр

С наружной фильтрующей поверхностью имеет барабан, с внешней стороны по всей длине разделенный на неглубокие ячейки, снаружи покрытые перфорированными решетками. Между ячейками имеются пазы. Внутренние полости ячеек соединены трубами с концевыми ячейковыми цапфами. По всей поверхности барабан обтянут тканью, сшитой в общее полотнище. Нижняя часть барабана погружена в ванну, на торцевых стенках которой крепят опорные подшипники цапф. В одной из торцевых стенок имеется переливное окно, через которое удаляется избыток загружаемой в ванну пульпы. Снизу на цилиндрической части корыта или в торцевых стенках имеются люки для выпуска пульпы при остановке аппарата. Вдоль длинных сторон корыта с одной стороны находится нож для съема кека.

Твердую фазу пульпы поддерживают во взвешенном состоянии с помощью мешалки, размещенной в ванне и приводимой в движение от электродвигателя через редуктор, эксцентрики и тяги.

К торцам ячейковых цапф барабана примыкают распределительные головки (фильтры небольших размеров имеют по одной цапфе и одной головке). В головке имеются три или четыре полости. Если фильтр предназначен для фильтрования с промывкой кека, имеются две полости, находящиеся под разрежением: одна – для отвода маточного раствора, другая – для отвода промывных вод. В две, меньшие по размеру полости подается сжатый воздух. Если кек не промывается, перегородка между двумя первыми полостями может отсутствовать.

За один оборот барабана совершается полный цикл фильтрации. Каждая ячейка барабана после погружения в пульпу через окно цапфы совмещается с находящейся под вакуумом полостью головки, происходят отсасывание

жидкости и набор кека на ткани. После выхода ячейки из пульпы действие вакуума продолжается – кек подсушивается. Фильтрат, выделяющийся во время набора и подсушки кека, удаляется через вакуумное окно головки. При совмещении окна рассматриваемой ячейки с полостью головки, находящейся под давлением, происходят отдувка кека.

Барабанные фильтры изготавливают в обычном исполнении – из углеродистой стали.

Конфигурация фильтрующей поверхности барабанных фильтров позволяет не только промывать кек, но и монтировать приспособления для дополнительного удаления влаги из кека – устройства для заглаживания трещин, хлопуши, рыхлители в виде цилиндрических ершей, отжимные ролики и вибраторы. Эти фильтры могут быть изготовлены с глубоким погружением барабана в пульпу и, наоборот, с малым погружением и с большой зоной подсушки.

Барабанные фильтры по сравнению, например, с дисковыми более пригодны для обезвоживания труднофильтруемых продуктов, когда образуется относительно тонкий слой кека. Для рудных пульп верхним пределом крупности, ограничивающим применение барабанных фильтров, можно считать 65-70 % класса – 0.074мм. Для поддержания твердого во взвешанном состоянии при фильтровании относительно крупного материала иногда подают пульпу через днище ванны насосом.

Магнитные фильтры (с расположенными внутри их магнитными системами) предназначены для обезвоживания магнетитовых концентратов.

Фильтры с намывным слоем предназначены для выделения фильтрата высокой степени чистоты. На барабан поверх ткани намывают слой целлюлозы или других фильтрующих материалов. Затем через этот слой фильтруется исходный продукт, как правило, содержащий небольшое количество твердого. Намывной слой с застрявшими частицами твердого снимается ножом.

1 – барабан; 2 – перегородки; 3 – распределительная головка; 4 – корыто; 5 – нож для съема осадка; 6 — распределитель воды для промывания осадка; 7, 8 — трубы для откачки соответственно отфильтрованной жидкости и промывной воды; 9 — труба для подачи сжатого воздуха.

Рисунок 1 - Барабанный вакуум-фильтр непрерывного действия

2.2 Барабанный вакуум-фильтр с внутренней фильтрующей поверхностью

Представляет собой барабан с глухой крышкой на одном торце и с кольцевым бортом на другом. Внутренняя поверхность по длине разделена металлическими полосами на ячейки, каждая из которых примыкает к распределительная головка. Отдельные ячейки закрыты перфорированными листами или в них уложены деревянные пластины с рифлениями на поверхности. Барабан снабжен двумя бандажами, опирающимися на ролики. Одной паре роликов передается вращение через редуктор от электродвигателя. Барабан наполняется пульпой до уровня кольцевого борта, через который переливается избыток пульпы. Таким образом, внутри фильтра создается бассейн из пульпы, дном которого является внутренняя поверхность барабана.

Нижние ячейки барабана, боковые и часть верхних (по ходу вращения) находятся под вакуумом. На нижних ячейках избирается кек, который затем подсушивается. При отдувке кек под действием силы тяжести падает в воронку и разгружается конвейером или шнеком. Для более полной разгрузки кека фильтр часто оборудуют пульсатором.

Фильтры с внутренней фильтрующей поверхностью применяют для пульп, содержащих значительное количество быстро оседающей твердой фазы, которую не удается удержать во взвешенном состоянии при перемешивании.

2.3 Дисковый вакуум-фильтр

Отличается развитой поверхностью фильтрования. Ею является боковые стороны дисков, набранных из секторов, вставленных в пустотелый ячейковый вал и закрепленных длинными шпильками и накладками. Вал укреплен на цапфах. С торца к валу с одной или двух сторон, как и у барабанного фильтра, прижаты распределительные головки. Двумя головками оборудованы фильтры с шестью и более дисками.

Нижняя часть дисков опущена в ванну, на одной из которых имеется переливной порог, обеспечивающий постоянство уровня пульпы. Со стороны входа секторов в пульпу при вращении вала с дисками ванна имеет форму карманов. На них с обеих сторон каждого диска установлены ножи, которыми снимается оставшаяся после отдувки часть кека.

Рисунок 2 – Дисковый вакуум-фильтр

2.4 Аппарат типа "фильтр-пресс"

Представляет собой ряд фильтрованных плит, размещенных горизонтально между верхней и нажимной плитами. Фильтровальная плита состоит из верхней и нижней рам: верхняя покрыта перфорированным листом и является камерой для отвода фильтрата, нижняя – при сжатии плит служит камерой фильтрации. Под днищем рамы закреплена эластичная диафрагма, которая при подаче на нее воды служит для отжатия влаги из кека.

К фильтровальным плитам приварены патрубки. При сжатии плит они образуют два коллектора. Один - для подачи исходной пульпы, промывной воды и воздуха, другой – для отвода фильтрата, промывной воды и воздуха. Фильтровальные плиты могут перемещаться вдоль стяжек вверх и вниз. При опускании плит между ними образуется зазор.

Читайте также: