Способ разделения суспензии на барабанном вакуум-фильтре Советский патент 1991 года по МПК B01D37/00 

Изобретение относится к способам разделения суспензии на барабанных вакуум-фильтрах и может найти применение в химической промышленности, в частности при производстве кальцинированной соды.

Цель изобретения - уменьшение расхода промывной жидкости без сни-. жения качества осадка.

В ходе выполненных исследований было установлено, что при относительно небольшом расходе промывной жидкости, составляющем применительно к производству кальцинированной соды 0,6-0,8 м3/т продукта, осадок бикарбоната натрии, находящийся на фильтровальной перегородке вблизи торцов барабана фильтра, практически не промывается или промывается плохо, так как промывная вода на него почти не попацает, причем чем меньше

удельный расход промывной воды, тем больше доля плохо промываемого осадка . Данное явление обусловлено рядом обстоятельств: прогибом промывного корыта, его сдвигом относительно барабана фильтра, повышенным сопротивлением движению промывной жидкос ти на концах промывного корыта, отсутствием встречных потоков промывной жидкости, которые бы перекрывали промываемый участок осадка вблизи торцов барабана фильтра. Для обеспечения требуемого качества осадка приходится увеличивать расход промывной жидкости. При этом основное количество осадка промывается хорошо, частично промывается и осадок вблизи торцов барабана и в среднем получается осадок, качество которого удовлетворяет необходимым требованиям. При повышенном расходе промывной жидкости

СЬ

со со ел to

4

имеет место ряд нежелательных явлений, таких как разбавление фильтра и увеличение потерь осадка вследствие того, что часть промывной воды не успевает в этом случае впитаться слоем осадка на фильтре и попадает в корыто с исходной суспензией, где и происходит растворение некоторого количества осадка, обусловливающее до- полнительные его потери.

Предлагаемое изобретение позволяет получить продукционный осадок только с той части фильтровальной перегородки, которая хорошо промывается промывной жидкостью. При этом некоторое увеличение расхода промывной жидкости за счет ее попадания на те участки барабана, с которых осадок не удаляется, с избытком компенсируется уменьшением расхода промывной жидкости, попадающей на продукционный осадок и обеспечивающей при этом требуемое качество удаляемого промытого осадка. Кроме того, расход про- мывной жидкости уменьшается и за счет уменьшения потерь осадка, обусловленных растворением его в той части промывной жидкости, которая по известному способу попадает в исходную суспензию, так как не успевает впитаться осадком на фильтре.

Эффект достигается даже при оченв незначительном уменьшении площади той части фильтровальной перегородки с которой осадок удаляют, однако предпочтительно, чтобы эта часть была не более 98% от всей поверхности, так как в этом случае при снижении расхода промывной жидкости качество осадка является стабильно высоким. Особенно это важно при получении относительно чистых продуктов, например осадка бикарбоната натрия в производстве кальцинированной соды I сорта, содержание водорастворимых примесей в которых, в данном случае NaCl, строго ограничивается и не должно превышать 0,5% в расчете на соду Уменьшение нижнего предела менее 90% нецелесообразно, так как в STOW случае расход промывной жидкости существенно возрастает за счет ее потока на участки, прилегающие к торцам барабана. Но главным отрицателным фактором в этом случае является уменьшение производительности фильтр

При большой длине арабана (4 м для фильтра с поверхностью фильтраци

,.

5

0

0

5

32 мг) более эффективно приближение к верхнему заявляемому пределу (98%), а при меньшей длине барабана (1м для фильтра с поверхностью фильтрации 5,6 м2) - к заявляемому нижнему пределу (90%) .

Реализация способа осуществляется, например, путем незначительного изменения конструкции срезающего осадок ножа (создания выемок на его краях), а также путем закрытия прилегающей к торцам барабана фильтра части фильтровальной перегородки, предотвращающего нафильтровывание осадка на эту часть. Толщина используемого для этого материала должна быть незначительной, предпочтительно не более 1-2 мм, чтобы его присутствие не приводило к необходимости увеличения несрезаемого слоя осадка на фильтре и уменьшения вследствие этого производительности последнего.

Пример. На барабанном вакуум- фильтре типа ВС-5,6-1,8/1 с поверхностью фильтрации 5,6 м2 фильтровали суспензию бикарбоната натрия с содержанием в ней твердой фазы 280 - 300 г/л.

Скорость вращения барабана составляла 1 об/мин. Производительность фильтра по твердой фазе составляла 7,5 т/ч в пересчете на . Воду для промывки осадка подавали из промывного корыта. Осадок срезали с 95% поверхности барабана, оставляя вблизи торцов несрезаемую часть (по 2,5 см от каждого торца). Расход промывной воды поддерживали на уровне 4,7 М3/ч.

Массовая доля основного вещества в отфильтрованном осадке составляла в пересчете на 51,1%, NaCl 0,23% (0,45% в расчете на кальцинированную соду). Потери осадка при фильтровании, рассчитанные по составу фильтрата с учетом содержания в нем твердой фазы и поступающей жидкости, составляли 5,2%. Удельный расход промывной жидкости составил 0,63 м3/т соды. Образующийся продукт удовлетворяет требованиям ГОСТа 5100-85 на соду кальцинированную техническую I сорта.

В тех же условиях проводили контрольные опыты по известному способу при удельном расходе промывной воды, совпадающем с аналогичным по предлагаемому способу. Ос,чдок срезали со всей поверхности барабана фильтра.

Содержание NaCl в осадке составляло в среднем 0,43% при массовой доле основного вещества в нем 50,6% в пересчете на и потерях 5,3%. В расчете на соду кальцинированную содержание в осадке составляло 0,85%,

Для уменьшения содержания NaCl в продукте расход промывной воды увеличили до 6,0 м3/ч. При этом суммарные потери остались на прежнем уровне, а среднее содержание NaCl в осадке хоть и уменьшилось до 0,29% (0,57% в расчете на кальцинированную соду), но продукт I сорта все равно не получен.

С целью получение продукта I сорта расход воды увеличили еще больше до 6,5 м3/ч. При этом содержание NaCl в осадке составило 0,25% (0,49% в рас чете на кальцинированную соду), однако удельный расход промывной воды возрос до 0,87 м3/т, а суммарные потери осадка составили 5,8%,

Основные данные по примерам, а также опытов по известному способу, отражающие характеристику фильтра (поверхность фильтрации, длину барабана, тип промывного устройства, скорость вращения барабана, долю поверхности барабана фильтра, с кото0

5

.

5

0

рой удаляется осадок( производительность фильтра по твердой фазе, потери осадка, расход промывной воды и состав осадка) сведены в таблицу.

Как следует из приведенной таблицы, при использовании способа разделения суспензии на барабанном вакуум-фильтре обеспечивается уменьшение расхода промывной жидкости без снижения качества осадка на 0,07 - 0,24 м3/т соды.

Формула изобретения

Способ разделения суспензии на барабанном вакуум-фильтре, включающий нафильтровывание осадка на фильтровальную перегородку, закрепленную на наружной боковой поверхности барабана фильтра, промывку осадка, его подсушку воздухом и удаление с фильтровальной перегородки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода промывной жидкости без снижения качества осадка, удаление осадка производят с непримыкающей к торцам барабана части фильтро - вальной перегородки, составляющей 90-98% наружной боковой поверхности барабана фильтра.

Изобретение относится к спосо - бам разделения суспензий имэжет быть использовано в химической промышлек- ности, в частности при производстве кальцинированной соды. Цель изобретения - уменьшение расхода промывной жидкости без снижения качества осадка. Способ закликается в нафильт- ровывании осадка на фильтровальную перегородку, закрепленную на наружной боковой поверхности барабана фильтра, его промывке, подсушке воздухом и удалении с фильтровальной перегородки. Удаление осадка производят с непримыкающей к торцам барабана части фильтровальной перегородки, составляющей наружной боковой поверхности барабана фильтра. 1 табл. О &

5,6 5,6 5,6 32 5,6 5,6

Ф

32

Ф

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

32

5,6 5,6 5,6 111

Ф

к к

1,0 1,0 1,0

95 98 90 98 85 99

99

7,5 7,5 7,3 25 7,0 25 7,5 7,5 7,5

роля поверхностибарабана фильтра, с которой удаляется осадок, %

Производительностьфильтра по твердой фазе (в пересчетена ) т/ч

Потери осадка при фильтровании, % 5,2 5,3 5,3 5,6 5,5 5,2 5,8 Удельный расход промывной воды, м3 /т

соды 0,63 0,76 0,80 0,78 0,85 0,80 0,85 Состав осадка массовая доля основноговещества в пересчетена СО Д 51,0 50,9 51,049,6 51,1 50,8 49,7 массовая доля хлоридов (NaCl),%

в осадке 0,23 0,25 0,22 0,24 0,43 0,28 0,33 в расчете на кальцинированную соду 0,45 0,49 0,44 0,48 0,85 0,57 0,66

Осадок уда полностью

5,3 5,2

0,63 0,80

50,6 50,

0,43 0,2

0,85 0,5

Продолжение таблицы

99

Осадок удалялся полностью

5,3 5,2 5,8

0,63 0,80 0,87

50,6 50,8 50,8

0,43 0,29 0,25

0,85 0,57 0,49