ФИЛЬТР Российский патент 1998 года по МПК B01D29/75 B01D29/64 

Фильтр относится к устройствам для фильтрации и может быть использован для разделения суспензий и промывки твердой фазы во всех отраслях промышленности.

В качестве прототипа взят фильтр, состоящий из корпуса с коническим дном, патрубков для ввода суспензии и вывода осадка. В корпус вмонтирован фильтровальный элемент, внутри которого коаксиально установлен перфорированный вал, соединенный с патрубком для вывода фильтрата. Фильтровальный элемент цилиндрической формы смонтирован коаксиально корпусу [1].

Известный фильтр для фильтрации суспензии пороха в легкокипящем рабочем растворе использовать не представляется возможным, так как удельный вес пороха значительно выше удельного веса легкокипящего рабочего раствора. При входе потока сусупензии в корпус, при расширении и тем более при ударе потока о завихритель произойдет падение скорости потока, при этом твердые частицы, роняя скорость, осядут на коническое дно корпуса и во внутреннюю часть завихрителя, забьют и входной патрубок, что приведет к выходу фильтра из строя.

Целью изобретения является повышение эффективности, надежности и безопасности в работе.

На фиг. 1 представлен предлагаемый фильтр; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Фильтр состоит из верхней 1 и нижней 2 частей корпуса, фильтровального элемента 3, установленного коаксиально корпусу 1 и содержащего фланец 4, расположенный в нижней части фильтровального элемента, вертикального вала 5 с мешалками, две из которых 6 и 7 снабжены вертикальными материалосъемниками 8, направленными навстречу друг другу, лопасти нижней мешалки 9 параллельны направляющей конического дна нижней части корпуса, который снабжен рубашкой 10, патрубком 11 для ввода суспензии, патрубком 12 для вывода влажного осадка, дренажным патрубком 13, при этом одним концом он жестко закреплен с нижней частью 2 корпуса, а другим - резьбовым соединением с фланцем 4 фильтровального элемента 3, служащим фиксатором при сборке фильтровального элемента с корпусом, и закреплен опорной 14 и фиксирующей 15 гайками. Фильтровальный элемент 3 делит полость фильтра на две зоны: зона исходной суспензии (или рабочая зона) и зона чистого фильтрата, причем зона чистого фильтрата расположена между внутренней поверхностью верхней части 1 корпуса и наружной поверхностью фильтровального элемента, при этом патрубок 16 предназначен для отвода чистого фильтрата. В нижней части 2 корпуса выполнен технологический патрубок 17 с сеткой 18 для подачи рабочего раствора. Верхняя 1 и нижняя 2 части корпуса соединяются с фланцем 4 фильтровального элемента 3 через герметизирующие прокладки 19 болтовым соединением 20.

Фильтр работает следующим образом.

Суспензия, в нашем случае суспензия пороха в легкокипящем рабочем растворе, насосом подается в рабочую зону через патрубок 11. Раствор, проходя через фильтровальный элемент 3, отделяется от пороха и чистый отводится через патрубок 16. По мере работы фильтра в рабочей зоне (или в зоне исходной суспензии) растет концентрация пороха и возрастает слой осадка на фильтровальном элементе. При достижении в рабочей зоне фильтра определенного давления включается привод вращения вала 5 с мешалками 6, 7, 9. Мешалки 6, 7 своими материалосъемниками 8 очищают фильтровальный элемент 3 от слоя осадка, а мешалка 9 поддерживает порох во взвешенном состоянии, равномерно распределяя его по всему рабочему объему. При достижении в рабочей зоне фильтра максимально допустимого рабочего давления (т.е. максимально допустимой концентрации пороха) работу фильтра переводят в режим вытеснения и промывки пороха, для чего, перекрыв патрубок 11, в фильтр подают соответствующий технологический раствор через патрубок 17. Во избежание случайного попадания пороха в технологическую линию патрубок 17 снабжен сеткой 18, которая регулярно очищается при работе мешалки 9. Для создания необходимого температурного режима при вытеснении в рубашку 10 подается тепло/хладагент. Предлагаемый фильтр особенно удобен при вытеснении несмешивающихся жидкостей, например хлористого метилена и воды.

После окончания процесса промывки перекрывается патрубок 17, открывается патрубок 12 и порох выгружается из фильтра. Регенерацию, т.е. промывку фильтровального элемента 3, осуществляют обратным потоком, подавая чистую промывную жидкость через патрубок 16. Мелкодисперсный порох, забивший живое сечение фильтровального элемента, промывной жидкостью выводится в рабочую зону и далее из фильтра через патрубок 12, а остатки промывной жидкости через дренажный патрубок 13 выходят из зоны чистого фильтрата. Фильтр промыт и готов к работе в режиме фильтрации.

Таким образом, предложенный фильтр надежен и безопасен в работе, имеет широкий диапазон проведения в нем процессов массообмена.

Использование: фильтр относится к устройствам для фильтрации и может быть использован для разделения суспензий с последующим вытеснением жидкой фазы из осадка и его промывкой во всех отраслях промышленности. Сущность изобретения: фильтр включает корпус, патрубки входа фильтруемой среды, вывода фильтрата, вывода осадка, подвода технологической жидкости, дренажный патрубок, фильтровальный элемент, расположенный коаксиально корпусу, привод, вал с мешалками, верхние из которых снабжены вертикальными материалосъемниками, направленными навстречу друг другу и охватывающими всю внутреннюю поверхность фильтровального элемента, при этом дренажный патрубок, одним концом жестко закрепленный с корпусом, а другим концом - резьбовым соединением с фланцем фильтровального элемента, является одновременно фиксатором для него. 2 ил.

Фильтр, включающий корпус с дном, коаксиально расположенный фильтровальный элемент, патрубки входа фильтруемой среды и вывода фильтрата, патрубок вывода осадка, расположенный по оси корпуса, регенерирующее устройство на вертикально расположенном валу внутри фильтровального элемента, отличающийся тем, что регенерирующее устройство выполнено в виде укрепленных в верхней части вала мешалок с вертикальными материалосъемниками, направленными навстречу друг другу, фильтр снабжен укрепленной в нижней части вала дополнительной мешалкой, лопасти которой параллельны направляющей конического дна корпуса, патрубком подачи технологического раствора, смещенным относительно оси корпуса, дренажным патрубком, жестко закрепленным одним концом к корпусу, а другим - резьбовым соединением к фланцу фильтровального элемента и являющимся фиксатором фильтровального элемента, при этом часть корпуса от дренажного патрубка к дну и дно снабжены рубашкой, а патрубок входа фильтруемой среды расположен в нижней части корпуса со смещением относительно оси фильтра.