УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ФИЛЬТРАТА ИЗ ВАКУУМНОГО ФИЛЬТРА Российский патент 2000 года по МПК B01D29/92 B01D33/74 

Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано в химической, гидрометаллургической, обогатительной и др. отраслях промышленности, где производится фильтрование осадков на вакуумных фильтрах.

Известно устройство для подвода вакуума к распределительной головке фильтра и непрерывного отвода фильтрата, состоящее из ресивера цилиндрической формы, который устанавливается вместе с фильтром на барометрической высоте, и гидрозатвора, располагаемого на нулевой отметке для приема сливающегося фильтрата из ресивера (см. Жужиков В.А. Фильтрование. Изд-во "Химия", 1968 г., с. 304).

Известно устройство (а.с. СССР 1327924) для создания дифференцированного вакуума в зонах непрерывно действующего фильтра, состоящее из двух ресиверов - высокого и низкого вакуума, присоединенных к единой вакуумной системе, причем на верхней трубе ресивера низкого давления устанавливается диафрагма с калиброванным отверстием.

Известно также устройство (а.с. СССР 1209256) для удаления фильтрата из вакуумного фильтра, содержащее ресивер, соединенный трубопроводами глубокого и низкого вакуума с распределительной головкой вакуум-фильтра, вакуумную систему и гидрозатвор. При этом для повышения эффективности фильтрации устройство снабжено диафрагмой с калиброванным отверстием, которая устанавливается на трубопроводе, заключенном между патрубком низкого вакуума и трубопроводом глубокого вакуума.

В первом устройстве от ресивера к зонам фильтра подводится равный вакуум, который устанавливается в вакуумной системе. Однако в ряде случаев для получения осадков с низкой влажностью желательно иметь более высокий вакуум в зоне сушки.

Во втором и третьем устройствах дифференцированный вакуум достигается за счет установки на трубах дифрагм с калиброванным сужающимся проходным отверстием. Недостатками такого устройства является то, что при постоянном сечении сужающегося отверстия нельзя регулировать перепад вакуума между зонами сушки и фильтрования, как и при изменении величины вакуума в системе нельзя удержать необходимый вакуум в той или иной зоне, что будет приводить либо к падению скорости фильтрования, либо снижению влажности осадка.

По наибольшему числу совпадающих признаков выбираем в качестве прототипа устройство по а.с. N 1209256.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности обезвоживания осадка на фильтре за счет создания регулируемого дифференцированного вакуума в зонах - более глубокого в зоне сушки.

Данная задача решается с помощью устройства для удаления фильтрата из вакуумного фильтра, содержащего ресивер, соединенный трубопроводами глубокого и низкого вакуума с распределительной головкой вакуум-фильтра, вакуумную систему и гидрозатвор, в котором ресивер разделен на три камеры, верхняя камера соединена с трубопроводом глубокого вакуума, средняя - с трубопроводом низкого вакуума, нижняя служит каплеуловителем, и все камеры соединены трубами с гидрозатвором, при этом по оси ресивера установлены коаксиально две трубы, труба меньшего диаметра соединена сверху с вакуумной системой, снизу входит в камеру-каплеуловитель, а труба большего диаметра соединяется с перегородками верхней и нижней камер и сообщается со средней камерой через отверстие на ее стенке, перекрываемое запорным органом.

Кроме того, это устройство отличается тем, что с целью максимального отделения фильтрата в ресивере сообщающаяся с камерами труба вверху расширяется, переходя в полый усеченный конус с углом конусности 45^o, а к трубе, подводящей вакуум в нижнюю камеру, присоединена центробежная ловушка. Расширение в верхней части данной трубы, переходящее в усеченный конус, является отбойником, отбрасывающим увлекаемые капли фильтрата с паровоздушной смесью к стенке ресивера, по которой он будет стекать под собственным весом в низ верхней камеры. В нижней камере эту функцию выполняет центробежная ловушка при закручивании потока.

На чертеже показаны принципиальная конструкция данного устройства и схема его подключения в вакуумную систему.

Устройство состоит из распределительной головки фильтра 1, ресивера 2, выполненного в виде вытянутой, цилиндрической емкости, которая по высоте разделена двумя перегородками 3 и 4 на три камеры, верхнюю 5, соединенную с трубопроводом 6 глубокого вакуума, среднюю 7, соединенную с трубопроводом 8 низкого вакуума, и нижнюю 9. Для сообщения камер с вакуумной системой внутри ресивера по его оси установлены коаксиально две трубы. Труба меньшего диаметра 10 подсоединена сверху к трубам, отводящим паровоздушную смесь к баромконденсатору и вакуумному насосу (на фиг. не показаны), а снизу она входит в камеру 9. Труба большего диаметра 11 снизу соединена с перегородкой 4 нижней камеры 9, а сверху входит в камеру 5 на некоторую высоту, присоединяясь к перегородке 3. Причем на стенке данной трубы напротив средней камеры имеется отверстие 12, которое перекрывается запорным органом 13, например игольчатым регулятором. Кроме того, с целью максимального отделения фильтрата в ресивере к трубе 10 в нижней части подсоединена центробежная ловушка 14, а к трубе 11 в ее верхней части подсоединен отбойник 15 в виде усеченного конуса. От каждой камеры отходят трубы 16, отводящие фильтрат в гидрозатвор 17.

Устройство работает следующим образом. В ресивер 2 из системы подводится по трубе 10 вакуум, который по величине становится практически одинаковым в верхней 5 и нижней 9 камерах. В средней камере 7, сообщающейся с остальными камерами через дросселирующее отверстие 12, устанавливается более низкая величина вакуума. Заданная величина вакуума в данной камере устанавливается путем изменения сечения отверстия 12 с помощью игольчатого регулятора 13. Вакуум из камеры 5 подводится к распределительной головке 1 и затем в зону сушки фильтра по трубе глубокого вакуума 6, а в зону фильтрации - по трубе низкого вакуума 8. По мере изменения условий фильтрования (зарастания ткани, снижения или увеличения ж/т фильтруемой пульпы, изменения крупности осадка и др.) заданная разница величины вакуума между зонами сушки и фильтрации поддерживается игольчатым регулятором 13.

Результаты влияния дифференцированного вакуума на изменение влажности осадка показаны в таблице на примере фильтрации гидратной пульпы в глиноземном производстве.

Из таблицы видно, что благодаря дифференцированному вакууму на фильтре (в зоне фильтрации - 0,0304 Мн, в зоне сушки - 0,0405 Мн) достигается эффект за счет снижения влажности осадка ≈ на 2-3%.

Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано в химической, гидрометаллургической, обогатительной и др. отраслях промышленности, где по условиям производства производится фильтрование осадков на вакуум-фильтрах. Устройство содержит ресивер, соединенный трубопроводами глубокого и низкого вакуума с распределительной головкой вакуум-фильтра, вакуумную систему и гидрозатвор. Ресивер разделен по высоте перегородками на три камеры, верхняя из которых соединена с трубопроводом глубокого вакуума, средняя - с трубопроводом низкого вакуума, нижняя служит камерой-каплеуловителем. Все камеры соединены трубами с гидрозатвором, при этом по оси ресивера установлены коаксиально две трубы, верхняя часть трубы меньшего диаметра соединена с вакуумной системой, а нижняя ее часть расположена в камере-каплеуловителе. Труба большего диаметра присоединена к перегородкам и сообщена со средней камерой посредством отверстия в ее стенке, перекрываемого запорным органом. Достигается повышение качества обезвоживания осадка за счет создания регулируемого дифференцированного вакуума. 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Устройство для удаления фильтрата из вакуум-фильтра, содержащее ресивер, соединенный трубопроводами глубокого и низкого вакуума с распределительной головкой вакуум-фильтра, вакуумную систему и гидрозатвор, отличающееся тем, что ресивер разделен по высоте перегородками на три камеры, верхняя из которых соединена с трубопроводом глубокого вакуума, средняя - с трубопроводом низкого вакуума, а нижняя является камерой-каплеуловителем, при этом все камеры соединены трубами с гидрозатвором, по оси ресивера коаксиально установлены две трубы, верхняя часть трубы меньшего диаметра соединена с вакуумной системой, а нижняя ее часть расположена в камере-каплеуловителе, труба большего диаметра присоединена к перегородкам и сообщена со средней камерой посредством отверстия в ее стенке, перекрываемого запорным органом. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в ресивере к верхней части трубы большего диаметра присоединен полый усеченный конус с углом конусности 45^o, а к нижней части трубы меньшего диаметра - центробежная ловушка.