Разделение суспензий в химической промышленности - Малиновская Т.А.
Скачать (прямая ссылка):
170
ские испытания на прочность проводятся при давлении 0,4 МПа. Пропускная способность патронов по воде около 10 м3/(м2-ч).. Задерживающая способность 5—10 мкм.
4.5. РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВЫБОРА ФИЛЬТРУЮЩИХ ПЕРЕГОРОДОК
Выбор фильтрующей перегородки довольно сложная техническая задача. Приводимые ниже рекомендации дают лишь общий метод подхода к ее решению.
Исходными данными для выбора фильтрующей перегородки являются сведения о назначении фильтрования (получение осадка, фильтрата, или того и другого одновременно), а также по возможности данные о свойствах суспензии, осадка и фильтрата (температура суспензии, агрессивность ее жидкой фазы, дисперсность и форма частиц твердой фазы, адгезионные и реологические свойства осадка и др.). С учетом этих сведений выбирается подходящая по характеристикам фильтрующая перегородка. Сначала подбирают материал фильтрующей перегородки, исходя из коррозионных свойств суспензии, затем на основании данных предварительного обследования свойств суспен* зии подбирается подходящая структура фильтрующей перегородки.
Требования высокой задерживающей способности и минимального сопротивления находятся в противоречии, поэтому выбор оптимальной структуры фильтрующей перегородки зависит от того, что считается главным: максимальная производительность фильтра или максимальная задерживающая способность перегородки. Важной характеристикой для правильного выбора фильтрующей перегородки является определение ее гидравлического сопротивления. Как показали проведенные исследования, фильтрующие перегородки с большей водопроницаемостью лучше регенерируются, но имеют меньшую задерживающую способность. В тех случаях, когда это не препятствует удалению осадка, предпочтение отдается фильтрующим перегородкам из пряжи, так как они лучше регенерируются и менее интенсивно засоряются частицами твердой фазы, чем перегородки из комплексных нитей, а также обеспечивают лучшую герметичность по привалочным поверхностям [105].
Необходимо проверить, подходит ли данная перегородка к выбранному фильтру по прочности, толщине и эластичности. Если выбранная фильтрующая перегородка может быть использована для экипировки фильтра, принятого для разделения данной суспензии, необходимо провести на модели фильтра эксперименты по многократному фильтрованию. В зависимости от интенсивности снижения фильтрационных свойств определяется необходимая периодичность и метод регенерации фильтрующих перегородок. По уравнениям (4.3), (4.4) рассчитывается коэффициент запаса, учитывающий засорение фильтрующей перегородки.
171
Фильтрующая керамика или металлокерамика выбирается с учетом размера частиц твердой фазы фильтруемой суспензии. Для определения действительной производительности фильтра, которая может измениться в процессе его эксплуатации, в лаборатории необходимо провести многократное фильтрование суспензии на выбранной керамике. При использовании керамики или металлокерамики в качестве фильтрующей перегородки обязательно должна быть подобрана регенерирующая жидкость, в которой легко растворяется твердая фаза суспензии, так как из длинных извилистых пор керамики твердая фаза обычно не вымывается обратным током жидкости или воздуха.
При осветлительных фильтрованиях высокодисперсных малоконцентрированных суспензий иногда применяется вспомогательное вещество с размерами частиц превышающими размер пор перегородки, чтобы предотвратить их закупорку частицами твердой фазы суспензии.
4.6. ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Фильтровальные вспомогательные вещества (ФВВ) —это тонкозернистые либо тонковолокнистые инертные материалы, образующие осадок высокой пористости, которые используют для интенсификации процесса фильтрования малоконцентрированных суспензий, содержащих высокодисперсную твердую фазу. ФВВ либо предварительно наносят на фильтрующую перегородку, либо добавляют в осветляемую суспензию, либо комбинируют эти способы.
Как и фильтрующие перегородки, вспомогательное вещество должно быть физически и химически стойким по отношению к суспензии, не растворяться и не плавиться, быть недорогим и доступным. Слой вспомогательного вещества должен иметь незначительное удельное сопротивление и высокую задерживающую способность. Для этого вспомогательные вещества должны рбладать следующими специфическими свойствами:
способностью образовывать несжимаемый осадок с пористостью 0,8— 0,9. В соответствии с уравнениями (1.2), (2.28) с увеличением пористости осадка возрастает скорость фильтрования. Прн этом часть порового пространства осадка вспомогательного вещества служит для накопления примесей, улавливаемых из осветляемой суспензии, т. е. обеспечивает высокую грязеемкость. Высокая пористость и извилистость поровых каналов осадка достигаются в результате разнообразия форм частиц вспомогательного вещества. Вспомогательное вещество должно образовывать достаточно прочный, не растрескивающийся и легко удаляемый с перегородки осадок;
возможно меньшей удельной поверхностью частиц. В соответствии с уравнением Козени—Кармана (1.2) удельное сопротивление осадка прямо пропорционально, а скорость фильтрования обратно пропорциональна квадрату удельной поверхности частиц осадка. Образуя осадки с примерно одинаковой пористостью, вспомогательные вещества различаются по удельной поверхности в сотни раз;
