Фильтр Советский патент 1984 года по МПК B01D29/28 

Изобретение относится к химическ му машиностроению и может быть испо зовано для фильтрования тонкодиспер ных суспензий, сгущения разбавленных пульп, Известно устройство для фильтров ния и сгущения суспензии с использо ванием пульсации среды для ускорени процесса. Устройство состоит из кор пуса, внутри которого установлены фильтровальный элемент и источники пульсаций. В нем осуществляется непрерьюная регенерация поверхности фильтровального материала L11. Известно также устройство, в котором фильтр-сгуститель снабжен одной пульсационной камерой С21. Однако указанные устройства не обеспечивают высокопроизводительного фильтрования и сгущения липких вязких пульп из-за низкой энергии пульсаций и потерь энергии в пульсо проводе. Известно устройство вакуумного фильтра-сгустителя для переработки труднофильтруемых тонкодисперсных суспензий, состоящее из корпуса, в. котором расположен патронный фильтр и чтрубков для подачи и удаления материалов 3 . Отличительной особенностью аппарата является конусообразная форма корпуса с тангенциальным патрубком для подачи суспензии. Удаление осад ка с фильтровальной поверхности осуществляется самой суспензией, движущейся с большой скоростью отно сительно фильтровального материала. Недостатком данного устройства , является недолговечность фильтровалы ного материала из-за его разрушения при трении о его поверхность твердых абразивных частиц, движущихся с боль шой скоростью. Наиболее близкий к предлагаемому фильтр для очистки сред содержит цилиндроконический корпус, фильтровальную сетку, установленную над койической частью корпуса, вибропривод входной и выходной патрубки, шток с закрепленным на нем диском и фильтро вальный элемент Недостатками известного устройств являются быстрое забивание фильтровального материала в конической част корпусй из-за отсутствия вибрационного воздействия в этой части аппара та, отсутствие движения суспензии относительно поверхности фильтрования, что уменьшает скорость ее регенерации, а также отсутствие автоматической связи между скоростью подачи сырья в аппарат и интенсивностью (мощностью) пульсации у поверхности фильтрования. Цель изобретения - интенсификация процесса путем непрерывной регенерации фильтровальной поверхности и синхронизации скорости подачи сырья и мощности пульсации. Поставленная цель достигается тем, что в фильтре, содержащем цилиндроконический корпус, фильтровальную сетку, установленную над конической частью корпуса, вибропривод, входной и выходной патрубки, шток с закрепленным на нем диском и фильтровальный элемент, последний в нижней части снабжен укрепленным на его внутренней поверхности диффузором, шток выполнен подпружиненным и снабжен сильфоном, установленным соосно диску, при этом диск расположен внутри диффузора с возможностью взаимодействия сним. Сильфон снабжен в верхней части прижимным диском, свободно насаженным на шток. Фильтр дает возможность интенсифицировать процесс путем осуществления непрерывной регенерации фильтровальной поверхности, движения суспензии относительно поверхности фильтрования с помощью вибродиска и сильфона, установленных соосно внутри . . фильтровального элемента. Такой фильтр обеспечивает постоянное соотношение между скоростью подачи суспензии в аппарат и мощностью пульсации за счет диска, рас положенного в диффузоре и взаимодействующего с ним. В фильтре достигается изменение жесткости сильфона за счет, установки прижимного диска на поверхности сильфона и подпружинивания штока, что позволяет перерабатывать пульпу и суспензии различной вязкости и плотности. На чертеже представен фильтр, бщий вид. Фильтр состоит из корпуса 1, зарытого крьш1кой 2, фильтровального лемента 3, который снабжен в нижней асти укрепленным на его внутренней оверхности диффузором 4, штока 5, ыполненного подпружиненным с помощью подпятника с пружиной 6, снабженного сильфоном 7, установленным соосно диску 8, и прижимного диска 9, установленного в верхней части сильфона 7. Шток 5 соединен с виброприводом 1 Аппарат снабжен патрубком 11, распопоженным в нижней части фильтровального элемента 3 и предназначенным для подачи суспензии, патрубками 12 и 13 для удаления сгущенного продукта, патрубком 14 для удаления фильтрата из нижней части аппарата и патрубком 15, соединенным с вакуумной системой. Внутренная поверхность фильтровального элемента 3 покрыта тканью 16. Фильтр работает следующим образом. В фильтр заливают воду, включают вибропривод 10 и создают необходимую величину вауума в кольцевом зазоре между фильтровальным элементом 3 и корпусом 1. Устанавливают величину амплитуды колебания диска 8. Указанные операции проводятся в начальный период для установления рабочего режима ф1шьтра-сгустителя. При достижении необходимого ваку ума в аппарате через патрубок 11 подают исходную суспензию. Возвратно-поступательное движение штока 5 передается диску 8, который приходит в соприкосновение с диффузором. При движении диска 8 вверх под ним создается разрежение и суспензия засасывается в полость фильтровального элемента, затем диск 8 опускается. Многократное-повторение цикла обеспечивает непрерывное питание аппарата суспензией. По мере продвижения суспензии снизу вверх происходит ее обезвоживание в результате фильтрования жид кости через ткань 16. Фильтрат удаляют из аппарата через патрубок 14 непрерывно. Сгуще ную суспензию, являющуюся конечным продуктом, удаляют из верхней части аппарата через патрубки 12 и 13. Удаление осадка с поверхности тк ни 16 и ее непрерывная регенерация осуществляются благодаря созданию в процессе вибрации диска 8 и сильфона 7 конвективных потоков.Энергия вибрации диска 8 и сильфона 7 перех дит в энергию пульсации жидкости, к торая обеспечивает подведение импульса, необходимого для размывания осадка. Механические колебания диска 8 и сильфона 7 передаются жидкости, и она начинает интенсивно пульсировать, при этом над фильтровальной поверхно.стью образуются конвективные потоки. Работа сильфона складывается из периодов сжатия и расщирения. Сжатие сильфона 7 сопровождается выбросом струй в -сторону фильтровальной поверхности, сопровождаемым размыванием осадка и его удалением с ткани 16. Расширение сильфона 7 приводит к резкой турбулизации потоков жидкости и также способствует регенерации поверхности ткани 16. Аналогичное действие на ткань 16 оказывает работа вибродиска, которая отличается от работы сильфона более высокой энергией пульсации. Увеличение расхода суспензии и ее подачи в аппарат достигается за счет повышения амплитуды колебания штока 5 и диска 8. При этом увеличению оясхопя суспензии соответствует пропорциональное повьш1ение энергии пульсации, которое происходит автоматически. Применение изобретения дает возможность увеличить производительность аппарата в 4-5 раз в результате непрерывной регенерации фильтровальной поверхности с помощью вибродиска и сильфона, установленных соосно, а также осуществления движения потока суспензии относительно фильтровальной поверхности за счет взаимодействия диска с диффузором, приводящего к эффекту всасывания суспензии внутрь фильтровального элемента. Эффективность регенерации поверхности фильтрования-высока, независимо от расхода суспензии и ее физических свойств (вязкости, плотности, дисперсности) , что достигается установкой вибродиска, сильфона и прижимного диска на одном валу, при этом величина расхода суспензии и интенсивность пульсации зависят только от амплитуды колебания системы. Предлагаемый фильтр позволяет наряду с основными операциями сгущения и фильтрования эффективно проводить химическое взаимодействие между жидкой и твердой фазами благодаря работе виброэлементов.

12

1. ФИЛЬТР, содержащий цилиндроконический корпус, фильтровальную сетку, установленную над конической частью корпуса, вибропривод, входной и выходной патрубки, шток с закрепленным на нем диском и фильтровальньй элемент, о т л и чающийс.я тем, что, с целью интенсификации процесса путем непрерывной регенерации фильтровальной поверхности и синхронизации скорости .подачи сырья и мощности пульсации, фильтровальный элемент в нижней части снабжен укрепленным на его внутренней поверхности диффузором, шток выполнен подпружиненным и снабжен сильфоном, установленным соосно диску, при этом диск расположен внутри диффузора с возможностью взаимодействия с ним. (Л 2. Фильтр по п. 1,отличающ и и с я тем, что сильфон снабжен в верхней части прижимным диском, свободно насаженным на шток. х СП СО vj