Способ фильтрования жидкости и газа Советский патент 1990 года по МПК B01D35/06 

Изобретение относится к отделению взвешенных частиц от жидкостей и газов фильтрацией и может быть использовано в химической, металлургической, пищевой промышленности и машиностроении.

Целью изобретения является интенсификация процесса регенерации.

Фильтрацию и регенерацию осуществляют в рабочей зоне, где фильтруемую среду пропускают через слой ферромагнитных частиц, удерживаемых и уплотняемых магнитным полем, создаваемым расположенной на магнитопроводе обмоткой постоянного тока и направленным поперек движения жидкости - фильтрующий режим. Затем в режиме регенерации часть обмотки отключают от источника постоянного тока и подают на нее переменное напряжение. Причем соотношение напряженностей магнитных полей, создаваемых постоянным и переменными токами, составляет интервал 1:2 1:3 соответственно. При этом суммарное поле, создаваемое переменным и постоянным токами, приводит в движение ферромагнитные частицы фильтрующего слоя, вызывает интенсивное перемешивание их по всему обьему и встряхивание, что способствует эффективной очистке фильтрующего слоя непосредственно в рабочей зрне без выноса из нее. При соотношении напряженностей магнитных полей создаваемых постоянным и переменным токами менее 1:2 время для регенерации очень большое, чтр неэффективно. При соотношении более 1:3 ферромагнитные частицы фильтрующего слоя разгоняются до такой степени, что вылетают из рабочей зоны вместе с осадком.

В качестве фильтрующего слоя используют частицы из материала с прямоугольной петлей гистерезиса для того,чтобы исключить влияние остаточной намагниченности

-г

Os

со

Ч) N

на свободу перемещения частиц в магнитном поле и их слипание.

Пример 1 (известный). С помощью магнитной системы, включающей магнито- провод и обмотку, по которой пропускают постоянный ток, создают магнитное поле с напряженностью 2 х 10 А/м, которое втягивает ферромагнитные частицы с размером 1 мм в рабочую зону и уплотняет их для создания фильтрующего слоя. Параметры: сечение (S-7 х м ) и высота ( х 10 м) фильтрующего ; слоя не меняются от опыта к опыту. В качестве фильтрующего материала используют феррит. На фильтрующий слой наносят осадок в виде песка с размером частиц менее 0,2 мм. Выключают напряжение питания обмотки. Фильтрующий слой вместе с осадком падает на сетку, которая пропускает песок, но не пропускает гранулы фильтрующего слоя. Снова подают напряжение на обмотку, оставшаяся смесь втягивается в рабочую зону. Выключают напряжение. Процесс продолжают до значения коэффициента регенерации (К) не 9,7. Коэффициент регенерации определяют как отношение выделившегося осадка к нанесенному. Время регенерации (г)составляет 300с.

Пример 2. Последовательность, режим операций идентичны примеру 1, но регенерацию осуществляют иначе, а именно отключают часть обмотки от источника постоянного тока, при этом напряженность магнитного поля составляет 10 А/м, что обеспечивает удерживание фильтрующего слоя в рабочей зоне. Подают на освободившуюся часть обмотки переменное напряжение для создания магнитного поля такой же напряженности, т.е. соотношение напря- женностей составляет 1:1. До достижения этого соотношения в фильтрующем слое визуально никаких изменений не наблюдается. А при соотношении 1:1 частицы начинают незначительно вибрировать относительно своей оси, пористость слоя растет и осадок просыпается сквозь фильтр, при К 0,97, г 300 с.

Затем подают на всю обмотку постоянное напряжение, т.е. переводят фильтр в режим фильтрации.

Пример 3. Последовательность и режим операций идентичны примеру 2. Но подают на освободившуюся часть обмотки переменное напряжение для создания магнитного поля соотношением напряженно- стей 1:2. Частицы фильтрующего слоя вибрируют интенсивнее. Начинается их перемещение в верхней и нижней частях фильтрующего слоя. При этом К 0,97. г 180 с. Пример 4. Последовательность и режим операций идентичны примеру 2, но

подают на освободившуюся часть обмотки переменное напряжение для создания магнитного поля с соотношением напряженно- стей 1:3. Происходит интенсивное перемешивание и вибрация частиц по всему

объему. Двигаясь, частицы ударяются друг о друга и происходит их взаимная очистка. При этом К 0,87 г 45 с.

Пример 5. Последовательность и режим операций идентичны примеру 2 (создают магнитное поле, фильтрующий слой, наносят осадок). Но подают на освободившуюся часть обмотки переменное напряжение для создания магнитного поля с соотношением напряженностей 1:4. Происходит вибрация и интенсивное перемешивание частиц, сопровождающихся соударением друг о друга. Ферромагнитные частицы разгоняются до такой степени, что вылетают из рабочей зоны вместе с осадком. При этом К 0,97, г 45 с. Этот режим регенерации нецелесообразен, так как нарушается фильтрующий слой.

В таблицу сведены результаты эксперимента по регенерации фильтрующего слоя.

Анализ результатов, приведенных в таблице, показывает, что наименьшее время регенерации достигается в интервале соотношения напряженности магнитного поля, создаваемого постоянным и переменным

токами от 1:2 (пример 3) до 1:3 (пример 4) и составляет 45 с. Таким образом, предлагаемый способ позволит повысить интенсивность процесса и снизить затраты времени на регенерацию фильтра в 6,6 раза (пример 1)

по сравнению с известным.

Формула изобретения Способ фильтрования жидкости-и газа, включающий пропускание среды через

фильтрующий слой из гранулированного ферромагнитного материала, удерживание фильтрующего слоя в рабочей зоне магнитным полем постоянного тока и регенерацию его, отличающийся тем, что, с целью

интенсификации процесса регенерации,, регенерацию проводят при соотношении напряженностей магнитных полей, создаваемых постоянным и переменным то- камиот 1:2 до 1:3, причем фильтруемую среду пропускают через слой ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса.

Примечание. Коэффициент регенерации во всех примерах равен 0,97.

Изобретение относится к области отделения взвешенных частиц от жидкостей и газов фильтрацией, может быть использовано в химической, металлургической, пищевой отраслях промышленности и машиностроении и позволяет повысить эффективность процесса регенерации. Способ фильтрования жидкости и газа включает пропускание среды через фильтрующий слой из гранулированного ферромагнитного материала, удерживание фильтрующего слоя в рабочей зоне магнитным полем постоянного тока и регенерацию его, причем регенерацию проводят при соотношении напряженностей магнитных полей, создаваемых постоянным и переменными токами, от 1:2 до 1:3, а фильтруемую жидкость пропускают через слой ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса. 1 табл.