УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ Российский патент 1995 года по МПК B01D25/12 

Изобретение относится к фильтр-прессам и может быть использовано в керамической, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для фильтрования суспензии и обезвоживания осадков сточных вод.

Известно устройство для разделения суспензий, включающее комплект чередующихся фильтровальных плит и рам с расположенными между ними фильтровальными тканями, размещенный между опорной и нажимной плитами на станине, направляющие балки с боковых сторон комплекта плит и рам, механизм зажима.

Техническим результатом является интенсификация процесса разделения суспензии при создании условий ее всестороннего сжатия.

На фиг. 1 показан рамный фильтр-пресс, общий вид; на фиг. 2 пакет фильтровальных плит и рам в исходном положении (запрет механизмом зажима); на фиг. 3 пакет фильтровальных плит и рам в конце процесса разделения; на фиг. 4 то же, в разомкнутом положении; на фиг. 5 набор из двух плит и рамы с патрубком для подачи суспензии в исходном положении (запрет механизмом зажима); на фиг. 6 то же в начале процесса разделения; на фиг. 7 в конце процесса разделения; на фиг. 8 в раскрытом положении; на фиг. 9 пакет фильтровальных плит и рам различного размера в рабочем положении; на фиг. 10 то же, в конце процесса разделения; на фиг. 11 то же, в раскрытом положении; на фиг. 12 набор из 2-х фильтровальных плит и рамы с вкладышами из эластичного материала в исходном положении; на фиг. 13 то же, в конце процесса рaзделения; на фиг. 14 то же, в раскрытом положении; на фиг. 15 образцы изделий получаемых с применением вкладышей; на фиг. 16 набор из двух фильтровальных плит и рамы для получения изделий, симметричных относительно общей плоскости в начале процесса разделения; на фиг.17 то же, в конце процесса разделения; на фиг. 18 то же, в раскрытом положении; на фиг. 19 образцы изделий.

Фильтр-пресс (фиг. 1) состоит из станины 1, на которую опирается комплект чередующихся фильтровальных плит 2 и рам 3, снабженных фильтровальной тканью 4. Комплект расположен между опорной 5 и нажимной 6 плитами, по боковым сторонам плит 2 и рам 3 расположены направляющие балки 7, а нажимная плита 6 взаимодействует с механизмом запирания 8. Пакет фильтровальных плит в рабочем положении (фиг. 2) содержит фильтровальные плиты 9 с дренажными поверхностями 10, с которыми соприкасается фильтровальная ткань 11 и размещенные между плитами 9 рамы 12 с внутренними эластичными стенками 13. Высота Н внутренних эластичных стенок 13 больше высоты h наружного жесткого контура рамы 12. Рамы 12 снабжены патрубками 14 для подвода суспензии по каналам 15, а плиты 9 патрубками 16 для отвода фильтрата.

На фиг. 4 показан осадок 17 на фильтровальной ткани 11.

Изображенный на фиг. 5 пакет фильтровальных плит в исходном положении помимо фильтровальных плит 18 с дренажными поверхностями 19, с которыми соприкасается фильтровальная ткань 20 содержит размещенную между плитами 18 раму 21 с внутренними эластичными стенками 22. Стенки 22 выполнены с воротником 23, на котором закреплен патрубок 24 для подвода суспензии. Отвод фильтрата из плит 18 производится по патрубкам 25.

На фиг. 6 представлены рабочая камера 26 образованная в начале процесса разделения и вспомогательная камера 27, а на фиг. 8 осадок 28 на фильтровальной ткани 20.

Пакет фильтровальных плит и рам различного размера, изображенный на фиг. 9, включает рамы 29 большего размера и рамы 30 меньшего размера, отличающиеся размерами внутренних эластичных стенок 31, 32. Коржи 33, 34 (фиг. 11) отличаются влажностью. Вкладыши 35 (фиг. 12), помещенные в рабочую полость 36, позволяют получать изделия 37, 38, 39 (фиг. 15). Изделия, симметричные относительно общей плоскости, получают (фиг. 16), поместив в рабочую полость 40 разделительный элемент 41. Образцы изделий 42, 43 показаны на рис. 19.

Фильтр-пресс работает следующим образом. Комплект чередующихся фильтровальных плит 2 и рам 3, размещенный на станине 1, предварительно сжимают между опорной 5 и нажимной 6 плитами с усилием Р (фиг. 2). Суспензия (фиг. 2) подается по патрубкам 14 и каналам 15 в полости, образованные плитами 9 и рамами 12. После заполнения полостей производят сжатие комплекта с усилием Р (фиг. 3). Внутренние эластичные стенки 13, снаружи охватываемые жестким контуром рамы 12, деформируются внутрь полости. Происходит резкое уменьшение объема полости. Фильтрат отводится из плит 9 по патрубкам 16. Давление в полости возрастает за счет всестороннего сжатия суспензии: с двух сторон происходит сжатие плитами с фильтровальными перегородками, а по периметру полости эластичной внутренней стеной, стремящейся в полость и попутно сдвигающей осадок частиц. Разрушение структуры осадка повышает интенсивность процессов обезвоживания в десятки и сотни раз.

Устройство, изображенное на фиг. 5, позволяет производить процесс заполнения и разделения несколько иначе. В начале фильтровальные плиты 18 удерживаются при заполнении суспензией через патрубок 24. Процесс разделения происходит при сжатии плит 18 (фиг. 6). В контакт с фильтровальной тканью 20 вступает внутренняя эластичная стенка 22, образуя рабочую камеру 26. Между линией контакта и воротником 23 образуется вспомогательная камера 27, из которой суспензия удаляется.

Дальнейшее сжатие комплекта завершает процесс разделения (фиг. 7). Из камеры 27 суспензия сливается (откачивается) по патрубку 24. Осадок 28 (фиг. 8) расположен на фильтр-ткани 20 внутри контура, ограниченного внутренними эластичными стенками 22.

Очевидно, что при различных размерах рам 29, 30 В>b (фиг. 9) и внутренних эластичных стенок 31, 32 D>d размеры А и С переменны, также можно получать коржи различной влажности за один цикл отжима. Корж 33, образованный в рабочей камере с большей разностью первоначального и конечного объемов (объема за вычетом деформированной во внутрь внутренней эластичной стенки), будет иметь меньшую влажность, чем корж 34, где разность объемов меньше. Очевидно, что можно добиться минимальной влажности коржа (6-8%) в фильтр-прессе, используя для этого вкладыши 35 (фиг. 12), одновременно получая готовые изделия различной формы 37, 38, 39 (фиг. 15). Так, как процесс разделения идет наиболее эффективно на фильтровальной ткани, равноудаленной от середины рабочей полости, поместив в рабочую полость (фиг. 16) 40 разделительный элемент 41, можно получать попарно плитки 42, блока 43, декоративные изделия и т.д. (фиг. 19).

Изготовлена и опробована камера фильтр-пресса, разделяющая суспензию.

Проведенные эксперименты показали, что обезвоживание происходит в сотни раз быстрее, чем при обычных способах разделения. Наименьшая влажность коржей (полуфабрикатов), полученная при испытаниях, равна 6-8% Очевидно, что этот способ можно использовать для получения изделий, а после помола полученных коржей для получения пресс-порошка. Учитывая высокую производительность способа, возможно централизованное производство пресс-порошка на малогабаритных фильтр-прессах взамен громоздких, неэффективных и экологически опасных распылительных сушилок.

Устройство может быть использовано:
для приготовления керамических и фарфоровых масс, глины; каолина и мела, изготовления из них различных изделий;
для фильтрации мельчайших угольных частиц и изготовления из них брикетов, фильтрация флотационных пен, воды, загрязненной отходами из установок мокрой пылеочистки, а также шламов, получающихся при шлифовке;
в гальванотехнике для обезвоживания шламов, содержащих гидроокись металла, шламов из травильных участков;
в установках для очистки коммунальных и промышленных шламов;
для отделения органических веществ и латексных суспензий, а также для обезвоживания бумажного и целлюлозного шлама в кожевенной, пластмассовой и бумажной промышленности, изготовления панелей и теплоизоляционных блоков;
в пищевой промышленности и в промышленности, выпускающей напитки;
в химической промышленности с самым широким диапазоном использования.

Использование: в керамической, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для фильтрования суспензий и обезвоживания осадка сточных вод. Сущность: в устройстве рамы выполнены с эластичными внутренними стенками, например из резины, полиуретана, имеющими высоту, превышающую высоту внешнего, жесткого контура рам. Внутренняя эластичная стенка рамы выполнена с воротником по ее периметру, в котором установлен патрубок для подвода суспензии. Рамы выполнены с различными размерами внешнего жесткого контура и внутренних эластичных стенок. В устройстве предусмотрены вкладыши различной конфигурации, выполненные из эластичного материала, и разделительный элемент, расположенный по центральной оси внутренней стенки рамы. 4 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ,включающее комплект чередующихся фильтрованных плит и рам с расположенными между ними фильтрованными тканями, размещенный между опорной и нажимной плитами на станине, направляющие балки с боковых сторон комплекта плит и рам, механизма зажима, соединенный с нажимной плитой, отличающееся тем, что рамы выполнены с эластичными внутренними стенками, например, из резины, полиуретана, имеющими высоту, превышающую высоту внешнего, жесткого контура рамы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя эластичная стенка рамы выполнена с воротником по ее периметру, в котором установлен патрубок для подвода суспензии. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рамы выполнены с различными размерами внешнего жесткого контура и внутренних эластичных стенок. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено вкладышами различной конфигурации, выполненными из эластичного материала. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено разделительным элементом, расположенным по центральной оси внутренней стенки рамы.