5.2. Жёсткие гибкие
Жёсткие гибкие комбинированные перегородки (рисунок 7.4.) применяют во всех фильтрах (нутч-фильтрах; друк-фильтрах; камерных фильтр-прессах; барабанных и дисковых фильтрах) и во всех фильтрующих центрифугах (ножевых; шнековых; поршневых; скреперных) – в которых осадок выгружается срезанием с фильтрующей поверхности. Прочная металлическая сетка играет роль механической защиты плотного мягкого фильтрующего слоя от механических повреждений.
Рисунок 7.4 - Схема многослойной
мягкой негибкой перегородки
|
|
|
1. Фильера 4
2. Подложка (крупноячеистая сетка) 3
3. Фильтровальный слой 2
4. Покровный слой (мелкоячеистая сетка) 1
5. Крепёжный болт-фиксатор
6. МИКРОПОРИСТЫЕ
Микропористые жёсткие негибкие перегородки – металлопорошковые (нержавсталь и титан); керамические; фторопластовые - в виде цилиндрических трубок-патронов или плоских полых двухсторонних дисков-тарелок являются основным рабочим узлом современных патронных и тарельчатых фильтров. Металлопорошковые и керамические сплошные плиты-диски используют как фильеры в механизированных нутч- и друк-фильтрах.
Недостатком фторопластовых элементов является их низкая температурная стойкость и непрочность; достоинство – высокая химическая инертность. Керамические элементы более прочны; способны работать при температурах порядка 300 ОС; но хрупки и ограниченно стойки в сильно щелочных и фосфатных средах, нестойки к фторидным средам. Металлопорошковые элементы исключительно прочны; предел рабочих температур превышает 500 ОС; недостаток – меньшая стойкость к кислым и окисляющим средам.
Особое достоинство этих материалов – способность удерживать частицы субмикронного размера. Фильтры с такими элементами не нуждаются в использовании дополнительных фильтрматериалов, применении дренажных слоёв и иных аналогичных приёмах. В тарельчатых фильтрах осадок, как правило, выгружают вибрацией через нижний спуск; в патронных – пневмо- или гидроударом также через нижний спуск; в ёмкостных фильтрах – механическим скребком-мешалкой через боковой люк или - с переворачиванием фильтра - через нижний спуск.
Процесс фильтрования эффективен, максимально технологичен (нет вспомогательных процедур), производителен. Поэтому соответствующая аппаратура, несмотря на дороговизну, находит всё более широкое применение.
7.3.2. Фильтровальные материалы и перегородки
Таблица 7.5 – Свойства основных фильтровальных материалов и перегородок
Вид
|
Класс |
Применение |
||||||||
рН |
Стойкость |
dMIN, мкм |
ΔР, МПа |
tMAX, OC |
GMP |
Rп |
||||
Орган. |
Окислит. |
|||||||||
1. ВОЛОКНИСТЫЕ ТКАНЫЕ И НЕТКАНЫЕ |
||||||||||
1.1. Бязь |
Мягкие гибкие |
1…10 |
Х |
О |
1…5 |
0,5 |
100 |
- |
1E5 |
|
1.2. Диагональ |
1…10 |
Х |
У |
0,5…2 |
1 |
200 |
- |
4E5 |
||
1.3. Бельтинг |
1…12 |
Х |
У |
0,5…2 |
1 |
200 |
- |
5E5 |
||
1.4. Сукно и войлок |
0…12 |
Х |
У |
0,5…2 |
1 |
200 |
- |
5E5 |
||
1.5. Нитрон (ПАН) |
2…10 |
У |
О |
1…5 |
1 |
100 |
+ |
1E5 |
||
1.6. Лавсан |
1…10 |
У |
У |
2…10 |
1 |
100 |
+ |
1E5 |
||
1.7. Полипропилен |
-1…10 |
У |
О |
2…10 |
0,5 |
100 |
+ |
1E5 |
||
1.8. Стеклоткань |
-11…14 |
В |
В |
2…10 |
0,5 |
300 |
- |
1E5 |
||
1.9. Бумага/картон |
0…10 |
Х |
О |
0,5…1 |
0,5…2 |
150 |
- |
1E6 |
||
1.9. Углеродные волокна |
-11…19 |
В |
Х |
0,1…1 |
2,5 |
300 |
+ |
1E6 |
||
2. ДРЕНАЖНЫЕ («подушки») |
||||||||||
2.1. Уголь |
Мягкие негибкие |
-11…16 |
В |
У |
0,01..0,1 |
0 |
>1000 |
- |
(0,1..5) E15* |
|
2.2. Силикаты (перлит, кизельгур и т.п.) |
-8…14 |
В |
В |
>500 |
||||||
2.3. Древесная мука |
0…12 |
Х |
Н |
<200 |
||||||
2.4. Песок+уголь |
-8…14 |
В |
В |
>0,1 |
0 |
- |
- |
|||
3. ПЛЕНКИ |
||||||||||
3.1. Нитрон (ПАН) |
Мягкие гибкие |
2…10 |
У |
О |
10-…10-3 |
0,5…1 |
100 |
+ |
1E16* |
|
3.2. Лавсан |
1…10 |
У |
У |
100 |
+ |
1E16* |
||||
3.3. Тефлон |
-11…19 |
B |
B |
150 |
+ |
1E16* |
||||
4. СЕТКИ |
||||||||||
4.1. Нерж. Сталь |
Жёсткие гибкие |
-11…19 |
B |
B |
5..50 |
5
|
>500 |
+ |
1E6 |
|
4.2. Титан |
-11…19 |
B |
B |
|||||||
5. КОМБИНИРОВАННЫЕ |
||||||||||
5.1. Сетка+ ткань |
Жёсткие гибкие |
Определяются свойствами ткани и дренажа |
||||||||
5.2. Ткань+дренаж / ткань+бумага+дренаж |
Мягкие негибкие |
|||||||||
6. МИКРОПОРИСТЫЕ |
||||||||||
6.1. Нерж. СтальБ |
Жёсткие негибкие |
-11…19 |
B |
B |
0,05..0,1 |
25
|
>500 |
+ |
1E16* |
|
6.2. ТитанВ |
-11…19 |
B |
B |
|||||||
6.3. Тефлон |
-11…19 |
B |
B |
2,5 |
150 |
+ |
1E16* |
|||
6.4. Керамика |
-11…14 |
B |
B |
2,5 |
300 |
+ |
1E16* |
|||
Примечания А) коррозионная стойкость сталей определяется сочетанием кислотных и окислительных свойств среды.
Б) Титан стоек в средах, не содержащих влажных галогенов и галогенводородов.
* - R = R*толщину
7.6. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ФИЛЬТРОВ И ЦЕНТРИФУГ.
Применение фильтров и центрифуг даёт технологу значительную свободу выбора; жёстких однозначных норм и неких предписаний здесь нет. Однако особенности конструкции и принципов работы фильтров и центрифуг позволяют
дать общие рекомендации относительно условий их применения.
7.6.1. ФИЛЬТРЫ
Условия применения фильтров очень разнообразны. Один и тот же тип фильтра зачастую можно применить и для выделения продукта синтеза и для очистного фильтрования раствора либо жидкого продукта.