Способ фильтрования концентрированного сахаросодержащего раствора Советский патент 1988 года по МПК C13D3/00 

4;:

о

О5

о:

Изобретение относится к фильтрованию концентрированных сахареодержаших растворов и может быть использовано в сахарной промьшшенности.

Цель изобретения уменьшение количества взвешенных частиц в фильтрате и увеличение скорости фильтрования.

Предлагаемый способ фильтрования концентрированного сахарсодержащего раствора заключается в следующем,

В центрифугу периодического действия j оборудованную форсунками и ножом для удаления фильтрационного . осадка,, на подкладочное сито ба.раба- на центрифугу укладывают фильтровальную ткань и закрепляют ее вверху и внизу барабана при помощи металлических колец.

Центриф-угу включают и при частоте вращения ротора 4,0 через форсунки насосом под давлением 0,15-0,25 МПа подают 5%-ную суспензию перлита до образования слоя фильтрующего порошка толшз ной 3-5 мм. После этого подачу суспензии прекращают, увеличивают скоI р

рость вращения ротора до 15,2 и фильтруемый раствор равномерно распределяют на всю поверхность фильт

рующего слоя порошка при давлении,

равном 0,15-0,25 МПа. Через 6-8 ч после снижения скорости фильтрования подачу очищаемого раствора прекращают, удаляют с фильтровальной ткани слой осадка вместе с отработанным35

фильтрующим порошком Затем следует новый цикл фильтрования.

Известно, что скорость фильтрования и-качество получаемого фильтрата зависят от ряда факторов, в частное- 40 ти толщины и равномерности слоя фильтрующего осадка, движущей силы фильтрования и т.д, В предлагаемом способе подача суспензии фильтрующего порошка под давлением через форсунки на 45 фильтрующую перегородку, находящуюся в поле центробежных сил, позволяет получить равномерный по всей высоте барабана центрифуги слой фильтрующего порошка, что является очень важным Q моментом для последующего затем фильтрования через слой очищаемого сахар- содержащего раствора.

Фильтрование сахарсодержащего раствора через такой слой фильтрующего порошка происходит под действием двух сил: удара капель жидкости и центробежной силы. В результате суммарного действия их движущая сила процесса

д

5

0 5 0

5

0 5 Q

фильтрования в этом случае выше, что увеличивает скорость фильтрования. В процессе фильтрования сахарсодержащего раствора через слой фильтрующего порошка, которьй является практически несжимаемым, на его поверхности образуется слой осадка из задержанных из раствора частичек, который является уже сжимаемым. При фильтровании через такой слой вследствие его сжатия резко увеличивается сопротивление и снижается скорость фильтрования. За счет удара капелек фильтруемого , подаваемого под давлением через форсунки, происходит деформация верхнего сжимаемого слоя, т.е. как бы его взрыхление. Вследствие этого его сопротивление уменьшается и скорость фильтрования возрастает. Увеличение движущей силы процесса фильтрования при уменьшении сопротивления сжимаемого слоя осадка за счет его взрыхления способствует значительному возрастанию скорости фильтрования в предлагаемом способе. Наличие слоя фильтрующего порошка примерно одинаковой толщины по его высоте также способствует улучшению процесса фильтрования по всей площади фильтрования. Толщина слоя фильтрующего порошка 3- 5 мм является оптимальной: при меньшей слоя (менее 3 мм) ухудшается качества фильтрата; при толщине более 5 мм возрастает сопротивление и уменьшается скорость фильтрования.

Уменьшение скорости вращения барабана центрифуги ниже 14,0 (фактор разделения 550) приводит к снижению скорости фильтрования 5 увеличение же скорости вращения барабана центрифуги выше 16,0 с (фактор разделения ) практически не сказывается на увеличении скорости фильтрования.

И р. и м е р 1 , Фильтрованию подвергают сироп с клеровкой с концентрацией 63,2% СВ, цветностью 36,2 уел.ед. и содержанием взвешенных веществ 0,1615 г/л.

По известному способу сироп с клеровкой фильтруют в дисковых фильтрах ДФ-150 с площадью поверхности 150 м под давлением.О,15 МПа. Перед фильтрованием на поверхность дисков намы- Baim слой перлита 0,35 кг на 1 м поверхности. Средняя скорость фильтрования сиропа с клеровкой составляет 2,5 , содержание взвешенных

веществ в фильтрате составляет 0,0381 г/л.

Пример 2.По предлагаемому способу фильтрованию подвергают сироп с клеровкой такого же качества, как и в известном способе. Фильтрование проводят на центрифуге ФПН-1251, оборудованной форсунками для подачи суспензии фильтрующего порошка, на подкладочное сито которой была уложена фильтрующая перегородка из бель- тинга, закрепленная вверху и внизу барабана металлическими кольцами. Перед фильтрованием сиропа с клеровкой на фильтрующую перегородку наносят слой фильтрующего порошка. Для этого при частоте вращения ротора 4,0 с через форсунки под давлением 0,20 МПа подают 60 л 5%-ной суспензии перлита. В результате на фильтрующей перегородке получают слой перлита толщиной 3 мм. Затем скорость вращения ротора увеличивают до 15 (что соответствует, фактору разделения 570) и через форсунки под давлением 0,2 МПа подают сироп с клеровкой. Длит.ельност фазы фильтрования составляет 6,8 ч. Средняя скорость фильтрования за цикл составляет 43 л/м, мин. Содержание взвешенных частиц в фильтрате равняется 0,0310 г/л. После окончания цикла фильтрования уменьшают скорость вращения ротора до 4 с , удаляют сло осадка, промывают фильтрующую перегородку, и цикл снова повторяется.

Примерз. Фильтрование провогдят как и в примере 2, с той лишь разницей, что слой фильтрующего порошка на фильтрующей перегородке равня

ется 5 мм. В этом случае средняя скорость фильтрования составляет

38,5 , содержание взвешенных

0

5

0 5 35

40

0

частиц веществ в фильтрате равняется 0,0308 г/л. Длительность фазы фильтрования составляет 6,1 ч.

П р и м е р 4. Фильтрование проводят, как и в примере 2, с той лишь разницей, что слой фильтрующего порошка на перегородке равняется 1 мм. Средняя скорость фильтрования в этом случае составляет 51 , фильтрат содержит 0,0928 г/л взвешенных веществ и визуально был мутным.

Пример 5. Фильтрование проводят, как и в примере 2, с толщиной слоя осадка 3 мм, но уже при скорости вращения ротора 11 с , что соответг- ствовало фактору разделения 400. Средняя скорость фильтрования в этом случае составляет 38 , содержание взвешенных веществ в фильтрате равняется 0,0343 г/л.

При мер 6. Фильтрование проводят, как и в примере 2, с толщиной слоя осадка 3 мм, но при скорости вращения барабана 16,2 . Средняя скорость фильтрования в этом случае составляет 45,3 , содержание взвешенньк веществ в фильтрате равняется 0,03641 г/л.

Наилучшие показатели фильтрования достигаются в примере 2 при толщине слоя фильтрующего порошка 3,1 мм и. скорости вращения ротора 15,2 , что соответствует фактору разделе-, ния 560.

Предлагаемый способ позволяет увеличить скорость фильтрования в 13- 17 раз по сравнению с известным, уменьшить содержание взвешенных веществ в фильтрате на 5-20%, примерно в 5 раз уменьшить расход фильтровальной ткани и в 2-3 раза расход фильтрующего порошка.