Презентация на тему: "Фильтрация"

ФИЛЬТРАЦИЯ

ПЛАН ЛЕКЦИИ

• Теоретические основы фильтрации
• Классификация фильтров
• Барабанный вакуум-фильтр
• Понятие об ультрафильтрации

1. Теоретические основы фильтрации

Р1

СУСПЕНЗИЯ

ОСАДОК

ПЕРЕГОРОДКА

Р2

ФИЛЬТРАТ

∆

∆ Р = Р1 – Р2

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ФИЛЬТРАЦИИ

Назначение процесса

Движущая сила

Условия проведения

Вязкость жидкой фазы

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ФИЛЬТРА

Производительность фильтра оценивается количеством фильтрата, прошедшего через единицу поверхности фильтра за единицу времени

Разность давлений

Сопротивление осадка

Сопротивление фильтрующей перегородки

Механизм образования осадка

Q

Несжимаемый осадок

Скорость

фильтрации

Сжимаемый осадок

ΔР

Свойства осадка

СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ

• Как соотносятся скорость фильтрации, движущая сила и сопротивление фильтрующей перегородки и осадка?

Гидравлическое сопротивление перегородки

Свойства осадка и фильтрата

Интенсификация процесса фильтрации

Увеличение скорости

Снижение сопротивления осадка

Повышение чистоты фильтрата

Добавки к фильтрующему материалу

Добавка флокулянтов

Увеличение температуры суспензии

Обработка суспензии магнитным полем

ФИЛЬТРУЮЩИЕ ПЕРЕГОРОДКИ

Требования к фильтрующим перегородкам

• минимальное гидравлическое сопротивление
• достаточная механическая прочность и гибкость
• химическая стойкость
• определенный размер пор
• термостойкость

Суспензии

Газопылевые смеси

• Ткани
• Пористые металлы
• Керамика
• Песок
• Гравий

• Ткани
• Стекловолокно
• Металлическая стружка
• Полимеры
• Керамика

2. Классификация фильтров

Фильтры

По организации процесса

Периодического действия

Непрерывного действия

По виду среды

Для суспензий

Для газов

По способу создания движущей силы

Работающие под давлением

Вакуум-фильтры

По виду фильтрующей перегородки

Тканевые

Зернистые

Жесткие

Фильтры периодического действия

Работающие под вакуумом

Работающие под давлением

• Нутч-фильтры

• Фильтр-прессы
• Патронные фильтры
• Мешочные (тканевые) фильтры

Фильтры непрерывного действия

Работающие под вакуумом

Работающие под давлением

• Дисковые фильтры
• Барабанные фильтры
• Ленточные фильтры

• Барабанные фильтры

1 - натяжной барабан

2 - стол

3 - вакуум-камеры

4 - бесконечная резиновая лента

5 - приводной барабан

6 - фильтровальная перегородка

7 - лоток для подачи суспензии

8 - оросительные трубки

ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ФИЛЬТРА

Технологические требования

Экономические факторы

Анализ физико-химических свойств суспензии, осадка и фильтрата

при большом гидравлическом сопротивлении осадка предпочтительно применение фильтров, работающих под давлением

при большой мощности производства целесообразно применение фильтров непрерывного действия с организацией двухступенчатой схемы разделения

3. Барабанный вакуум-фильтр

1 – барабан

2 – перегородки

3 – распределительная головка

4 – корыто

5 – нож для срезания осадка

6 – распределитель воды для промывания осадка

7, 8 – трубы для откачки соответственно отфильтрованной жидкости и промывной воды

9 – труба для подачи сжатого воздуха

1 – промывочная трубка

2 – вакуум-трубы

3 – осадок

4 – фильтровальное полотно

5 – нож для срезания осадка c фильтровального полотна

Назначение

• Суспензия не должна быть легколетучей, токсичной, огне- и взрывоопасной
• Применяются в химической, горнорудной, металлургической, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности
• Примеры обрабатываемых продуктов: красители, крахмал, пигменты для ЛКМ, мел, сок первой сатурации в сахарном производстве, сульфаты бария и цинка, активированный уголь, волокнистая масса и др.

СХЕМА ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

1 – бак для суспензии

2 – насос

3 – корыто фильтра

4 – барабанный вакуум-фильтр

5 – ресивер

6 – сборник фильтрата

7 – ловушка

8 – сборник

9 – воздуходувка

10 – ресивер для сжатого воздуха

Барабанный сгуститель

• Для сгущения макулатурной массы от концентрации 0,5−1 до 6,0−9,0 % используют барабанные сгустители, которые устанавливают перед дополнительным размолом и аккумулированием массы
• Отделенная от суспензии вода – фильтрат – используется в технологической схеме переработки макулатуры для разбавления макулатурной массы

• Барабанный сгуститель представляет собой вращающийся цилиндр, покрытый фильтрующей сеткой, который погружен в ванну, заполненную волокнистой суспензией
• По мере захвата волокна поверхностью барабана масса подвергается обезвоживанию. Фильтрат удаляют из барабана через полый вал
• Давление обезвоживания создается за счет разности давления между уровнем суспензии в ванне и уровнем фильтрата в барабане. Обезвоженный слой макулатурной массы удаляют с помощью шабера или гауч-вала, который одновременно служит прижимным валом и дополнительно увеличивает сухость фильтрующего слоя

4. Понятие об ультрафильтрации

Ультрафильтрация — это процесс мембранного разделения веществ, осуществляемые путем фильтрования жидкости под действием разности давлений до и после мембраны

Размер пор ультрафильтрационных 

мембран  0,01-0,1 мкм

Материалы ультрафильтрационных мембран

• Полисульфон
• Полиакрилонитрил
• Производные целлюлозы
• Керамические материалы

ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ

Отделение высокомолекулярных от низкомолекулярных компонентов:

• пищевая и молочная промышленность
• фармацевтическая промышленность
• текстильная промышленность
• химическая промышленность
• металлургическая промышленность
• производство бумаги
• кожевенная промышленность