Установка для фильтрации Советский патент 1993 года по МПК B01D29/00 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий за счет перепада давления и может найти применение в химической и других отраслях промышленности.

Цель - повышение эффективности процесса при сокращении потерь фильтрата.

На чертеже изображен продольный разрез установки.

Установка для фильтрации состоит из аппарата с цилиндроконическим корпусом 1 .крышкой 2 и подъемно-поворотным механизмом 3, трубы 4, сообщенной с емкостью 5 для сбора фильтрата. В рабочую камеру 6 аппарата введена фильтрующая камера 7 с наполнителем 8 с центральной перфорированной трубой 9. Фильтрующая камера 7, цилиндрическая часть которой выполнена перфорированной, с корпусом 1 аппарата образует кольцевую полость 10, сообщающуюся посредством патрубков 11 и 12 с линией подачи теплоносителя. Труба 4 снабжена патрубком 13с коническим насадком,

сообщающимся через насос .1.4 с емкостью 5 для сброса фильтрата, В емкости 5 установлен змеевик 15 узла циркуляции хладагента- Для поддержания фильтрата на постоянном уровне емкости 5 установлен патрубок 16.

Подачу суспензии в фильтрующую камеру 7 осуществляют через коллектор 17, выполненный с отверстиями 18 и имеющий патрубок 19.

Центральная перфорированная труба с наружной стороны покрыта фильтром 20.

Установка работает следующим образом.

В рабочую камеру 6 устанавливают фильтрующую камеру, после чего подъемно-поворотным механизмом 3 аппарат закрывают крышкой 2. Суспензию через патрубок 19 подают в коллектор 17, из которого она через отверстия 18 поступает в фильтрующую камеру 7. После заполнения камеры 7 наполнителем 8 перекрывают линии подачи суспензии и теплоносителя и

Ю

О

ю

ю

включают насос 14. В результате увеличения скорости струй фильтрата на выходе из патрубка 13 с коническим насадком в трубу 4 из рабочей камеры 6 извлекают воздушную среду и в камере 6 создают разрежение. Фильтрат под действием разности давлений, передающейся через перфорированную трубу 9, отводят из наполнителя 8 и он стекает по трубе 4, где смешивается.с цир- кулирующимся охлажденным фильтратом в емкости 5.

Охлаждение фильтрата обеспечивают при контакте жидкости с поверхностью змеевика 15, сообщенного с системой циркуляции хладагента. Часть фильтрата удаляется из емкости 5 через патрубок 16.

При необходимости проводят промывку наполнителя 8 чистым фильтратом, который подают через патрубок 19,

Непрерывное понижение давления в рабочей камере 6 обеспечивает глубокую очистку наполнителя 8. При этом на канальной стадии процесса происходит фильтрация, при. которой фильтрат удаляется из наполнителя 8 в виде жидкости. По мере снижения содержания влаги удаление ее из наполнителя происходит в виде пара, т.е. имеет место глубокое фильтрование, переходящее в сушку. Такая организация про- цесса позволяет: получить продукт с низким остаточным содержанием по влаге.

При удалении влаги из твердого осадка в виде пара последний смешивается с охлажденным циркулирующим фильтратом и конденсируется.

Испарение растворителя при вакууми- ровании осуществляется за счет изменения внутренней энергии наполнителя, при этом его температура падает. По достижении 10- 12° С выключают насос 14 и процесс фильтрации прекращают, после чего приводят в действие систему нагрева наполнителя 8. На стадии нагрева теплоноситель из линии его подачи подается через патрубок 11 в кольцевой зазор 10, проходит через перфорацию цилиндрической части фильтрующей камеры 7 и при фильтрации сквозь наполнитель 8 нагревает его.

Проходя через фильтр 20, расположенный на центральной перфорированной трубе 9, теплоноситель очищается и удаляется из рабочей камеры 6 через патрубок 12 в линию подачи теплоносителя.

После нагрева наполнителя 8 до требуемой температуры перекрывают линию подачи теплоносителя, включают насос 14 и повторяют вакуумирование. Повторение циклов нагрев-вакуумирование осуществляют до достижения требуемого содержания

влаги в наполнителе. По окончании процесса подъемно-поворотным механизмом 3 открывают крышку 2 и фильтрующую камеру 7 вместе с наполнителем извлекают из рабочей камеры 6.

Замкнутый цикл нагрева продукта и улавливание паров влаги в установке позволяют проводить процесс фильтрации отлег- кблетучих, ценных и токсичных жидкостей,

Методика проведения исследований заключалась в следующем. Ионол с начальной температурой 20°С и начальным влагосо- держанием 70% загружают в фильтрующую камеру. Включаютхолодильнр-компрессорный агрегат, а в емкость для сбора фильтрата заливают изопропиловый спирт. Температура поверхности змеевика понижается до -20°С, а изопропилового спирта до (-5)-(-10)°С. Камеру герметизируют при

помощи крышки и включают насос. Давление в рабочей камере понижается со 100 до 10 кПа. Влагосодержание продукта при ва- куумировании изменяется с 70 до 30%, а его температура до 10°С.,

.По истечении 15 мин насос отключают,

открывают вентили на линии циркуляции

теплоносителя и .выравнивают давление до

атмосферного, Включают газодувку, которая обеспечивает циркуляцию теплонбсителя, нагреваемого в водяном калорифере с температурой поверхности 90°С, до 80°С, В течение 15 мин продукт нагревается до 45°С. Вследствие замкнутого цикла циркуляции теплоносителя испарение влаги из

материала в период нагрева незначительное.

Следующие стадии процесса удаления растворителя осуществляются в той же последовательности,

При втором вакуумировании влагосо- держание ионола изменяется с 30 до 10%, а температура с 45 до 15°С. Длительность этой стадии составляет 10 мин.

На втором этапе нагрева температура в

течение 15 мин повышается до 43 °С.

Достижение конечного влагосодержа- ния - 1% обеспечивается в результате проведения трех стадий вакуумирования и двух стадий нагрева. Общая длительность процесса составляет 65 мин.

Изменение параметров процесса контролировалось приборами: вакуумметром и электронным потенциометром КСП-4 с термопарами типа ТХК.

Влагосодержание определялось методом досушки до постоянной массы навески продукта 2-5 г, отобранной в конце каждой стадии, в сушильном шкафу при температуре 100±5°С в течение 1,0-1,5 ч.

Формула изобретения 1. Установка для фильтрации, содержащая аппарат с цилиндроконическим корпусом, в нижней части которого установлена труба, сообщенная с емкостью для сбора фильтрата, внутри корпуса по оси установлена цилиндроконическая фильтрующая камера с образованием кольцевой полости, фильтрующая камера подсоединена к линии вакуумирования, и узел подачи суспензии, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса при сокращении потерь фильтрата, цилиндрим ская часть фильтрующей камеры выполнена перфорированной и снабжена центральной перфорированной трубой, сообщенной с системой вакуумирования, кольцевая полость между корпусом аппарата и центральной трубой снабжена линией подачи теплоносителя..

2. Установка поп. 1, от л ича ю ща я с я тем, что труба в своей верхней части снабжена коаксиально установленным в ней патрубком с конической насадкой, сообщенным через насос с ёмкостью для сбора фильтрата.

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий за счет перелада давления и может найти применение в химической и других отраслях промышленности, Установка состоит из аппарата с цилиндроконическим корпусом крышкой и подъемно-поворотным механизмом, трубы, сообщенной с емкостью для сбора фильтрата. В рабочей камере установлена фильтрующая камера с перфорированной трубой. Труба снабжена патрубком, сообщенным через насос с емкостью. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.