Разделение суспензий в химической промышленности - Малиновская Т.А.
Скачать (прямая ссылка):
212
Процессы, протекающие на друк-фильтрах с ручной выгрузкой осадка или иа фильтрах со сходящей тканью типа ЕдСх, можно моделировать на модели друк-фильтра, изображенной на рис. 6-1.
Для моделирования процессов фильтрования под вакуумом в лабораторных условиях можно использовать фильтрующий элемент — погружную воронку поверхностью ЫО-3 м2 без бортов или с небольшими бортами, моделирующую работу барабанного вакуум-фильтра. Воронку подсоединяют к приемнику фильтрата гибким шлангом или с помощью подвижного соединения. Это облегчает ее погружение в ванну с суспензией при фильтровании и подъем из ванны для просушки осадка, перемещение к форсунке с промывкой жидкостью и другие перемещения, необходимые для экспериментальной проверки отдувки осадка сжатым воздухом.
Экспериментатор должен определить: успеет ли за время прохождения^ ячейки барабанного вакуум-фильтра через ванну нафильтроваться осадок толщиной не менее 5 мм; успеет ли он промыться за отведенное на это время; удовлетворяет лн конечное влагосодержание, которое может быть достигнуто при прохождении зоны просушки, требованиям технологии; полностью ли удаляется осадок с ткани отдувкой и правильно л» подобрана фильтровальная ткань, какова степень снижения фильтрационных свойств ткани в процессе повторяющихся операций фильтрования; не накапливается ли при длительной ра^ боте в ванне фильтра крупная фракция частиц твердой фазы суспензии, которая в случае ее осаждения на дно ванны нарушает нормальную работу мешалки и фильтра в целом.
Для моделирования работы ленточных вакуум-фильтров используется воронка с высоким бортом — наливная воронка (рис. 6-5). Для этого воронку закрепляют фильтрующей перегородкой вверх и в нее заливают тщательно перемешиваемую исследуемую суспензию, а после образования осадка — промывную жидкость. После промывки осадок обезвоживается проса-сываиием через него воздуха. В процессе моделирования работы ленточного вакуум-фильтра определяют оптимальное соотношение зон фильтрования, промывки и просушки осадка, рациональный режим работы фильтра (разрежение, толщину слоя осадка, количество промывной жидкости, число зон при проти-воточной промывке, скорость движения ленты).
Для определения возможности разделения, суспензии в центробежном поле осаждением или фильтрованием пользуются обычными пробирочными или стаканчиковыми лабораторными центрифугами. Осаждение суспензий проводят в стеклянных или металлических пробирках и стаканчиках, а фильтрование — в пробирках специальной конструкции со сборником фугата (рис. 6-6,а). Верхняя часть пробирки является корпусом фильтра, нижняя — сборником фугата. Между ними находится решетка, на которой закрепляют фильтрующую перегородку. В ходе
15—677
21?
Рис. 6-5. Наливная воронка с высоким бортом: •/ — корпус; $ — дннще; 3 — решетка; 4 — прокладка; 5-ткань.
эксперимента на пробирочной центрифуге подбирают угловую скорость со и время разделения т, при котором достигается желаемая чистота фугата или влажность осадка, фиксируют объем загруженной в пробирку суспензии. Опыты на лабораторных пробирочных центрифугах дают возможность исследователю, располагающему незначительным объемом суспензии (50— 200 мл), определить принципиальную возможность ее разделения в центробежном поле и целесообразность проведения дальнейших экспериментов, а также оценить фильтрационные свойства суспензии в процессе разработки технологии ее получения.
Более широкие возможности для исследования центробежного разделения суспензий можно получить на пробирочной центрифуге, переоборудованной в соответствии с рис. -6-7 и снабженной пробирками-фильтрами (см. рис. 6-6,6). Суть переоборудования заключается в том, что внутрь корпуса центрифуги вставляют кожух из коррозионностойкого материала со штуцером для отвода фугата. Крепежную гайку крестовины (ротора) заменяют на распределитель 3 для подачи жидкости в пробирки. В нижнюю часть распределителя 3 вварены четыре (по числу пробирок) трубки, на которые надеты отрезки резинового шланга. Свободные концы шлангов вставлены в горло-
Рис. 6-6. Фильтрующие пробирки для лабораторной деитрифуги:
«—фильтр со сборником фугата; б — пробнрка-фильтр; 1 — корпус; 2 — гайка; 3 — шайба; 4 —' прокладка; 5 — решетка; 6 — днище — сборник фильтрата.
*214
Рис. 6-7. Пробирочная центрифуга:
/ — станина; 2 —пробирка; 3 — распределитель подачи суспензии или промывной жидкости в пробирки; 4 — бутыль с суспензией илн промывной жидкостью; 5 — сборник филь*
трата.
вины пробирок так, чтобы суспензия или промывная жидкость-могли поступать в пробирки из распределителя.. На описанной1 центрифуге, располагая незначительным объемом суспензий (0,15—1,0 л для фильтрования и 2,0—10,0 л — для осветления), можно получить осадки толщиной 50—80 мм, снять данные по кинетике фильтрования и отжима, кривую, промывки, определить удельное сопротивление осадка.
В случае когда для разделения суспензии предварительно выбрана центрифуга с ножевым съемом осадка, эксперименты необходимо проводить на лабораторной модельной центрифуге также с ножевым съемом осадка, применяя отстойный или фильтрующий ротор. В процессе работы на лабораторной модельной центрифуге определяют возможность и условия получения равномерного по толщине осадка и возможность удаления его из ротора. Если осадок не прилипает к ножу и хорошо ссыпается по лотку, фильтрование повторяют (не менее 10 раз) через оставшийся после среза ножом слой осадка. Если нож не разрушает и не расплавляет частицы твердой фазы, а поры остаточного слоя не забиваются в процессе среза осадка, то данный тип центрифуги может быть использован для разделения исследуемой суспензии. Об интенсивности закупоривания пор остаточного слоя судят не столько по увеличению длительности фильтрования и промывки, сколько по увеличению от цикла к циклу влажности осадка. Основное условие применения фильтрующей центрифуги с ножевым съемом осадка — возможность растворения остаточного слоя. Поэтому заключительные эксперименты на модели центрифуги проводят с целью отработки периодичности и режима растворения остаточного слоя и реге-^ нерации фильтрующей перегородки. Однако следует отметить,
