Фильтр-сгуститель Советский патент 1980 года по МПК B01D23/26 

(54) ФИЛЬТР-СГУСТИТЕЛЬ

Изобретение относится к химическому аппаратостроению, а именно к фильтрам для разделения и сгущения суспензий, и может найти применение в химической и смежных с нею отраслях промьтшенности.

Известен фильтр-сгустител-ь, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с коаксиально расположенным внутри него цилиндрическим полым фильтровальным элементом, делящим его на рабочую камеру и камеру для сбора фильтрата, и патрубки для подвода суспензии и отвода сгущенной суспензии и фильтрата 1.

Недостатки данного фильтра-сгустителя заключаются в невысокой производительности из-за периодичности его действия. Кроме того, при разделении на этом фильтре неоднородных суспензий, велика вероятность образования неравномерного по высоте фильтровального элемента осадка, что также приводит к снижению производительности фильтра-сгустителя.

Наиболее близким по технической с тцности и достигаемому результату является фильтр, включающий вертикаль ный цилиндрический корпус с коакси2

ально расположенным внутри него цилиндрическим полым фильтровальным элементом, делящим корпус на рабочую камеру икамеру для сброса фильтрата, патрубок подвода суспензии и патрубки отвода сгущенной суспензии и фильтрата 2.

В этом фильтре при paвнoмepнo 1 . возвратно-поступательном движении

0 поршня продолжительность стадии регенерации фильтровального элемента равна продолжительности стадии фильтрования, т. е. непроизводительная стадия удаления осадка с поверхности

5 фильтровального элемента составляет половину всего рабочего вре.мени аппарата, что свидетельствует о низкой интенсивности процесса разделения суспензии в фильтре.

0

Цель изобретения - интенсификация процесса разделения путем непрерьшного удаления осадка с поверхности фильтровального элемента непосредственно на стадии фильтрования.

5

Поставленная цель достигается тем, что рабочая камера снабжена плавающей зернистой загрузкой и расположенным в верхней ее части усеченным, расширяющимся кверху конусом с регу0

лирующим устройств CM, установленным на патрубке отвода сгущенной суспензии.

Введение в рабочую камеру зернистого материала, приходящего в псевдоожиженкое состояние в восходящем потоке суспензии, позволяет непрерывно удалять осадок с поверхности фильтровальной перегородки и сгущать суспензию непосредственно во время стадии фильтрования, т. е. совместить стадии фильтрова-ния и регенерации фильтровального элемента в одну. Таким образом, процесс фильтрования в .предлагаемом аппарате будет осуществляться в течение всего времени его работы .

Расширение верхней части рабочей камеры позволяет понизить скорость движения сгущенной суспензии выше .фильтровального элемента до значения .меньших скорости начала псевдоожижения зернистого материала, и удерживать верхнюю границу псевдоожиженнго слоя зернистых частиц на уровне фильтровальной перегородки. Тем самым достигается постоянное воздействие взвешенных частиц на фильтровальную перегородку и предотвращается их унос из рабочей камеры аппарата ....

Регулируемое запорное устройство установленное на патрубке для вывода суспензии из аппарата, позволяет добиться необходимой разности давления иа фильтровальной пере.городке.

На чертелсе схематически изображен фильтр-сгуститель, общий вид.

Фильтр-сгуститель содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с коаксиально расположенным внутри него полым цилиндрическим фил.ьтровальньтм элементом 2, делящим корпус на рабочую камеру 3 и камеру 4 для сбора фильтрата, патрубок 5 для подвода суспензии и патрубки 6 и 7 для отвода сгущенной суспензии и фильтрата соответственно. Для осуществления непрерывного удаления осадка с фильтровального элемента 2 рабочая камера 3-Фильтра-сгустителя снабжена инертным к суспензии зернистым материалом 8, размещеннь)м на распределительнйй решетке 9„ Для создания в рабочей камере псевдоожиженного слоя части1.у зернистой загрузки пр11водятся в псевдоожиженное состояние.потоком восходящей суспензии, подаваемой ч.ерез патрубок 5. Распределительная решетка 9 служит для равномерного ра пределения поступающей суспензии по всему сечению рабочей камеры 3. Для предотвращения уноса частиц зернистого материала 8 из фильтра-сгустителя рабочая камера 3 выполнена с усеченным, расширеннымкверху конусом 10. На патрубке б для вывода сгущенной суспензии и фильтрата установлено регулируемое запорное устройство 11, служащее для поддержания заданной разности давления по обеим сторонам фильтровальной перегородки,

Работа фильтра-сгустителя осуществляется следующим образом.

Суспензия поступает через патрубок 5 и р.аспраделительную решетку 9 в рабочую камеру 3, зернистый материал 8 приходит в псевдоожижениое состояние в потоке восходящей суспенэии. Частицы псевдоожиженного сло (плавающего) зернистого материала непрерывно воздействуют на фильтровальный элемент.2, осуществляя тем самым непрерывное удаление осадка с фильтровального элемента 2 и сгущени суспензии, находящейся в рабочей камере 3.Фильтрат под разностью давления, обеспечиваемой регулируемым запорным устройством 11, поступает чере фильтровальный элемент 2 в камер 4 для сбора фильтрата., откуда отводится, через патрубок 7, а сгущенная суспензия выводится из фильтрасгустителя через патрубок 6.

Предлагаемый фильтр-сгуститель поволяет, значительно интенсифицировать процесс разделения суспензии в сравнении ранее известным фильтрами,так как непрерывное удаление осадка с поверхности фильтровального элемента путем воздействияиз него части-. цами зернистого материала, приходящего в псавдоожиженное состояние в восходящем потоке суспензии непосредственно в течение стадии фильтрования, позволило совместить стадии фильтрования суспензии и р.егенерации фильтровального элемента в одну, Таким образом, в предлагаемом аппарате процесс фильтрования осуществляется в течение всего времени его работы, в то время как в известных конструкциях фильтров до 50% рабочего времени необходимо для регенерации фильтровального элемента. Следовательно, производительность предлагаемого фильтра-сгустителя практически в 2 раза превышает производительность фильтра известной конструкции.

Кроме того, предлагаемый фильтрсгуститель позволяет значительно упростить конструкцию известных фильтров, так как осуществление непррывного удаления с осадка с фильтровального элемента взвешенными частицами зернистого материала, не требует включения в конструкцию аппарата системы регенерации фильтровальной перегородки.

Формула изобретения

Фильтр-сгуститель, включающий вертикальный цилиндрический корпус с коаксиально расположенным внутри него цилиндрическим полым фильтровальным элементом, делящим корпус на ра бочую камеру и камеру сбора фильтрата, патрубок подвода суспензии и патрубки отвода сгущенной суспензии и фильтрата, отличающий с я тем,что,с целью интенсификации процесса разделения путем непрерывно го удаления осадка с поверхности фильтровального элемента непосредственно на стадии фильтрования,рабочая камера снабжена плавающей зернистой загрузкой и расположенным в верхней ее части усеченным,расширяющимся кве ху конусом с регулирующим устройством, установленным на патрубке отвода сгущенной суспензии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Фильтростроение в СССР. Сб. докладов на объединенной сессии иауцно-технических советов НИИхиммаша, УралНИИхиммаша и Уралхиммаша. М., 1963. 2.Авторское свидетельство СССР 453170, кл. В 01 D 35/00, 1971.

X