ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2003 года по МПК B01D39/08 D04B1/18 

Изобретение относится к очистке жидкостей и газов от твердых частиц и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, автомобильной и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах очистки сточных вод и дымовых газов, где применяются фильтровальные материалы на виброфильтрах.

Известен фильтровальный материал из аморфного полимера, при котором фильтрацию проводят при температуре среды меньшей чем температура стеклования полимера, а регенерацию обратным потоком - при температуре большей температуры стеклования, но меньшей температуры текучести аморфного полимера (Патент России 1440528, В 01 D 37/00, БИ 44, 1993 г.)
Однако такие фильтровальные материалы требуют больших энергетических затрат, что приводит к уменьшению производительности процесса фильтрования.

Известны фильтровальные материалы синтетических бикомпонентных нитей из разноусадочных полимерных нитей (Патент России 1766462, В 01 D 39/08, БИ 37, 1992 г.)
Однако такие фильтровальные материалы дорогостоящие, имеют недостаточную степень очистки, так как сквозные поры имеют неоднородные размеры петель, образованных извитками разноусадочных нитей.

Наиболее близким фильтровальным материалом к заявляемому объекту по совокупности признаков и выбранному за прототип является фильтровальный материал, выполненный из полимерных нитей в виде вязаного трикотажа, петли которого образуют сквозные поры, переплетением ластик 1+1, в котором одна из нитей эластомерная, а между петлями лицевой и изнаночной стороны расположено не менее двух уточных нитей, при этом толщина уточной нити в 1,1-1,3 раза больше диаметра сквозной поры (Патент России 1438826, В 01 D 39/08, БИ 43, 1988 г.)
Однако такие фильтровальные материалы имеют невысокую производительность процесса фильтрования за счет больших затрат времени на регенерацию, так как уточные нити, располагающиеся между петлями лицевой и изнаночной сторон, ограничивают увеличение пор при удалении механических частиц.

Задачей изобретения является создание нового фильтровального материала, позволяющего увеличить производительность и качество фильтрования.

При использовании предлагаемого фильтровального материала получают следующий технический результат: увеличение производительности за счет уменьшения времени регенерации и улучшения качества процесса фильтрования.

Поставленный технический результат достигается тем, что фильтровальный материал, выполненный в виде вязаного трикотажа переплетением ластик, петли которого образуют сквозные поры из нитей, одна из которых эластомерная, имеет увеличенные петельные палочки остова петли из нерастяжимой нити, которые образуют фильтровальную поверхность с одной и другой стороны фильтровального материала, причем петли из эластомерной нити образуют внутри фильтровального материала упругий каркас, а увеличенные петельные дуги из нерастяжимой нити располагаются между петельными палочками одной и другой стороны, обеспечивая объемность фильтровального материала.

Выполнение фильтровального материала в виде вязаного трикотажа переплетением ластик позволяет получить равномерную фильтровальную поверхность как с одной, так и с другой стороны.

Выполнение фильтровального материала из нерастяжимых и эластомерных нитей необходимо для создания сквозных пор и упругого каркаса, который необходим для создания плотного расположения петельной структуры как на поверхности фильтровального материала, так и внутри его, обеспечивающей качество и производительность процесса фильтрования.

Использование нерастяжимых нитей при вязании позволяет создать структуру фильтровального материала, обеспечивающей качество процесса фильтрования, а также закрепить в структуре фильтровального материала эластомерные нити.

Использование эластомерной нити при вязании позволяет создать упругий каркас внутри фильтровальной поверхности, обеспечивающий растяжимость фильтровального материала в продольном и поперечном направлениях при регенерации, что увеличивает производительность процесса фильтрования.

Получение увеличенных петельных палочек остова петли позволяет получить равномерную поверхность фильтровального материала с одной и другой стороны, а также обеспечивает его растяжимость при регенерации.

Упругий каркас внутри фильтровального материала позволяет уменьшить проницаемость фильтровального материала из вязаного трикотажа при фильтровании и увеличить ее при регенерации.

Увеличенные петельные дуги обеспечивают объемность между поверхностями фильтровального материала, что влияет на качество процесса фильтрации и позволяет увеличить растяжимость фильтровального материала при регенерации, что влияет на производительность.

На фиг.1 представлена петля фильтровального материала при фильтровании; на фиг.2 представлена петля фильтровального материала при регенерации.

На фиг. 1 представлена петля фильтровального материала из нерастяжимой нити 1 и эластомерной нити 2, которая состоит из увеличенных петельных палочек 3 остова петли из нерастяжимых нитей, образующих поверхность фильтровального материала с двух сторон, упругого каркаса 4 из эластомерных нитей и увеличенных петельных дуг 5, располагающихся между петельными палочками одной и другой сторонами фильтровального материала при фильтрации.

На фиг.2 представлена растянутая петля при регенерации, которая состоит из растянутых петельных палочек 3, растянутого каркаса 4 из эластомерных нитей и петельных дуг 5.

Фильтровальный материал изготавливается на трикотажной машине, имеющей две игольницы 8-22 класса путем одновременного провязывания нерастяжимой и эластомерной нитей в петлю при натяжении нерастяжимой нити 0,4-1,4 Н, а эластомерной 1,5-2,2 Н и глубине купирования 2,5-3,7 мм, при расстоянии между игольницами 0,8-1,6 мм.

Готовый фильтровальный материал одевают на патрон фильтровального элемента и закрепляют при помощи хомутов. При фильтрации фильтровальный материал на поверхности патрона находится в свободном состоянии, где петельные палочки и петельные дуги из нерастяжимой нити образуют минимальную проницаемость, обеспечивая высокое качество фильтрации. При регенерации фильтровальный материал растягивается как в продольном, так и в поперечном направлениях, и при помощи обратного потока воздуха или жидкости задержанные механические частицы выводятся из пор фильтровального материала, а затем легко удаляются с фильтровальной поверхности.

Для наглядности приведена таблица испытаний фильтровального материала в сравнении с фильтровальным материалом по прототипу.

Процесс фильтрации осуществлялся для 3% суспензии сточных вод текстильного предприятия. Размер частиц изменялся от 24-160 мкм. Перепад давления на фильтре составил 3,2 атм.

Из данных таблицы видно, что производительность процесса увеличивается на 11,5% за счет уменьшения времени регенерации на 28 с при улучшении степени очистки на 4%.

Изобретение относится к очистке жидкостей и газов от твердых частиц и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, автомобильной и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах очистки сточных вод и дымовых газов, где применяются фильтровальные материалы на виброфильтрах. При использовании предлагаемого фильтровального материала увеличивается производительность за счет уменьшения времени регенерации и улучшения качества процесса фильтрования. Предлагаемый фильтровальный материал выполнен в виде вязаного трикотажа переплетением ластик, петли которого образуют сквозные поры из нитей, одна из которых эластомерная и имеет увеличенные петельные палочки остова петли из нерастяжимой нити, которые образуют фильтровальную поверхность с одной стороны и другой стороны фильтровального материала, причем петли из эластомерной нити образуют внутри фильтровального материала упругий каркас, а увеличенные петельные дуги из нерастяжимой нити располагаются между петельными палочками одной и другой стороны, обеспечивая объемность фильтровального материала. 2 ил., 1 табл.

Фильтровальный материал, выполненный в виде вязаного трикотажа переплетением ластик, петли которого образуют сквозные поры из нитей, одна из которых эластомерная, отличающийся тем, что увеличенные петельные палочки остова петли из нерастяжимой нити образуют фильтровальную поверхность с одной стороны и другой стороны фильтровального материала, причем петли из эластомерной нити образуют внутри фильтровального материала упругий каркас, а увеличенные петельные дуги из нерастяжимой нити располагаются между петельными палочками одной и другой стороны, обеспечивая объемность фильтровального материала.