Главная | Обратная связь

Фильтровальные перегородки

Фильтровальная перегородка является важнейшей составной частью фильтра, и от ее правильного выбора во многом зависят показатели работы фильтровального оборудования. При выборе перегородок учитывают крупность фильтруемых частиц. Применение перегородок с относительно большими размерами пор способствует возрастанию скорости фильтрования и увеличению содержания твердого в фильтрате. Применение плотных перегородок приводит к снижению скорости фильтрования и содержания твердого в фильтре. При выборе материала фильтровальной перегородки необходимо учитывать, что частицы с диаметром, меньшим диаметра пор, будут попадать в фильтрат.

К фильтровальным перегородкам относят сетки и фильтровальные ткани. Фильтровальные перегородки должны хорошо задерживать твердые частицы суспензии, иметь небольшое гидравлическое сопротивление потоку фильтрата, легко отделяться от осадка, обладать устойчивостью к химическому воздействию разделяемых веществ, не набухать при соприкосновении с жидкой фазой суспензии и промывной жидкостью, иметь достаточную механическую прочность, обладать теплостойкостью при повышенной температуре фильтрования, иметь длительный срок службы, обладать устойчивостью против засорения пор, легкой регенерацией и низкой стоимостью.

В настоящее время известно большое число разнообразных по своим свойствам фильтротканей, которые обычно классифицируются по виду материала, из которого они изготовлены.

Хлопчатобумажные фильтроткани изготавливают из хлопковых волокон. Они находят ограниченное применение при фильтровании. Преимущества этих тканей — невысокая стои­мость, длительный срок службы при фильтровании суспензий с рН 4…10, удобство в эксплуатации. К таким тканям относят бельтинг, фильтродиагональ, фильтромиткаль, холст фильтровальный, фильтросванбой и другие.

Шерстяные фильтроткани обладают большей устойчиво­стью к воздействию кислых сред по сравнению с хлопчатобумаж­ными, но сравнительно легко разрушаются в щелочных средах. К шерстяным тканям относят серое шинельное сукно, сукно чер­ное и фильтровальное. Недостатки шерстяных фильтротканей — быстрая засоряемость и высокая стоимость.

Синтетические фильтроткани применяют наиболее широ­ко при фильтровании различных суспензий. К синтетическим от­носят хлориновые, полиамидные, лавсановые, нитроновые, фторлоновые, полипропиленовые, полиэтиленовые и другие ткани. Син­тетические ткани обладают высокой механической прочностью, стойкостью к воздействию агрессивных химических сред. Сетки из синтетических волокон более устойчивы к истиранию.

Стеклоткани применяют для фильтрования агрессивных суспензий при их повышенных температурах. Главный недостаток стеклотканей — малая механическая прочность, так как они не сжимаются и не растягиваются. Изгибы, вибрации и другие меха­нические воздействия быстро разрушают стеклоткань, которую ча­ще всего изготовляют из алюмоборосиликатного стекла.

Металлические фильтроткани (сетки) изготовляют из термически обработанной углеродистой и нержавеющей стали, меди, латуни, бронзы и из различных сплавов. Эти сетки приме­няют для фильтрования нейтральных и слабощелочных суспензий. Главный недостаток сеток — довольно высокая стоимость.

Комбинированные фильтроткани находят применение в углеобогащении. К таким тканям относят капросталь, основа ко­торой — капроновое волокно, а уток — проволока из нержавею­щей стали. Капросталь обладает повышенной упругостью и меха­нической прочностью. Комбинированные сетки изготовляют также из синтетических волокон двух различных типов, например, изна лавсано-полипропиленовой ткани.

При фильтровании фильтроткань постепенно засоряется раз­личными отложениями, которые подразделяют на арочные, при­стеночные и смешанные.

Арочные отложения характерны при фильтровании концентри­рованных и коагулированных суспензий. В этом случае частицы отлагаются на поверхности ткани с образованием арок или сводиков над открытыми порами. Эти отложения слабо связаны с во­локнами ткани и легко удаляются при съеме осадка и продувке ткани.

Пристеночные отложения являются результатом цементации различных веществ на поверхности волокон. Эти отложения увеличивают сопротивление ткани. Наиболее сложны отложения сме­шанного вида, являющиеся совокупностью арочных и пристеноч­ных отложений. Кроме того, при фильтровании суспензий многих типов происходит цементация засоряющих отложений, закрепля­ющихся на волокнах ткани. В результате этого размер пор ткани уменьшается, увеличивается ее сопротивление и снижается про­изводительность фильтра (рис. 2.29).

Рис. 2.29. Зависимость относительной производительности вакуум-фильтра

q_отн от продолжительности эксплуатации фильтроткани t

Наиболее интенсивная цементация происходит при фильтрова­нии известковых щелочных суспензий, содержащих сульфаты каль­ция или бария, при этом образуются засорения на основе трудно­растворимых сцементированных сульфатов.

Синтетические фильтроткани засоряются в меньшей степени, чем хлопчатобумажные. Это объясняется тем, что волокна синте­тических тканей гладкие, а их гидрофобность почти не снижается в процессе работы. На синтетических фильтротканях меньше за­крепляется сцементированных осадков.

Для обеспечения постоянной проницаемости фильтротканей важно предотвратить отложения засорений на их поверхности. Установлено, что из-за засорений фильтроткани изменяют прони­цаемость значительно раньше, чем механическую прочность. По­этому для предотвращения карбонатных и сульфатных отложений в фильтруемую суспензию рекомендуется подавать гексаметафосфат натрия из расчета 5…15 г/м³ суспензии.

Для механической очистки фильтротканей их стирают с добав­лением моющих средств, при этом лучшие результаты получают при добавке смачивателя ДБ. Синтетические ткани стирают при температуре 50…60 °С, при этом полностью восстанавливается проницаемость фильтротканей. В некоторых случаях ткани про­мывают струей воды под давлением до 1 МПа.

Для очистки фильтротканей от сцементированных отложений их промывают в 2 %-ном растворе соляной кислоты в течение 2… 4 ч. При этом карбонаты разлагаются с выделением углекислого газа и переходят в хлористые соединения, хорошо растворимые в воде. После промывки в соляной кислоте ткань необходимо про­мыть в воде.

Для предотвращения засорения фильтротканей и улучшения процесса фильтрования применяют поверхностно-активные веще­ства, полиспирты и другие реагенты. Они гидрофобизируют фильтроткань, и масса отложений солей уменьшается. Иногда для улучшения съема осадка поверхность тканей графитизируют.