Ленточный вакуум-фильтр Советский патент 1982 года по МПК B01D33/04 

t

Изобретение относится к ленточным вакуум-фильтрам, предназначенным для непрерывного фильтрования суспензии, и может быть использовано в химической, горнорудной и других отраслях промышленности.

Известен ленточный вакуум-фильтр, включающий бесконечную фильтрующую ленту, натянутую на приводном и натяжном барабанах, раму для крепления элементов конструкции, загрузочные лотки для суспензии и промывной воды и вакуум-камеру, расположенную по всей длине верхней ветви ленты и разделенную, на зоны фильтрации, промывки и. сушки осадка р J.

Фильтрование суспензии в начальный период происходит через фильтровальную перегородку в отсутствии на ней осадка.или небольшом слое его, поэтому в фильтрат попадает значительное количество мелкодисперсных частиц твердой фазы суспензии. Это приводит к загрязнению раствора и ухудшению

качества получаемого из него конечного продукта. Указанный недостаток частично устраняют, проводя фильтрование при малых скоростях движения ленты фильтра. В этом случае за более короткое время (а значит и в более узкой начальной зоне фильтра) на фильтрованной перегородке образуется та минимальная толщина слоя осадка, при которой проскок твердых частиц

10 в фильтрат практически прекращается. Но при использовании этого приема производительность аппарата резко падает, что делает этот способ неэффективным.

15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является фильтр содержащий бесконечную фильтровальную ленту, натянутую на приводном и на30тяжном барабанах, и вакуум-камеру, разделенную перегородкой на секции. Фильтровальная лента вначале проходит над первой секцией фильтрования, 3 в которую собирается загрязненный твердой фазой раствор. Образующийся в первой секции осадок обеспечивает получение во второй секции чистого раствора. Загрязненный раствор выводится из камеры раздельно от очищенного и подается насосом на повтор ную фильтрацию. Постоянство уровня суспензии на фильтрующей ленте поддерживается переливным устройством. Часть суспензии, попадающая через эт устройство в приемный бак, непрерывно подается насосом обратно на фильт ровальную ленту. В первой секции вакуум-камеры поддерживается вакуум ниже, чем во второй. Это осуществляется специальной автоматической системой регулирования путем соединения полости первой секции камеры с атмос ферой 27. Однако в этом фильтре перёТ ородка в вакуум-коробке крепится к внутренним стенкам и не может перемещаться вдоль продольной оси, что не позволяет изменять зону фильтрования гря ного раствора. При таком фильтре тре буется жесткая стабилизация уровня суспензии на фильтрующей ленте и постоянство свойств этой суспензии (содержание твердой фазы, температуры и др.). Поддержание постоянного уровня путем установки переливного устройства и насоса для подачи суспензии, попадающей через это устройство, обратно на фильтрующую ленту требует дополнительных энергозатрат при работе этого насоса. Непостоянство свойств суспензии нарушает режим фильтрования на фильт ре такой конструкции. Например, уменьшение содержания твердой фазы в суспензии по отношению к оптимальному приведет к тому, что образование осадкаминимальной толщины, при которой прекращается проскок твердых частиц в фильтрат, происходит в секции за перегородкой в вакууме-камере, что не позволяет получить чистый раствор. Повышение содер жания твердой фазы в суспензии сверх оптимального приведет к образованию осадка минимальной толщины в секции фильтрования грязного раствора (до перегородки), и часть чистого раствора смешивается с загрязненным Это снижает производительность фильтра по чистому раствору. Аналогичные явления вызывает и непостоянство температуры суспензии. Установка перегородки в положение с получением более широкой зоны фильтрования грязного раствора, обеспечивающим получение чистого раствора даже при изменении указанных парамет- . ров,приводит к уменьшению зоны фильтрования чистого раствора, а значит и к уменьшению производительности аппарата и повышению энергозатрат на повторное фильтрование большего количества загрязненных растворов. Поддержание пониженного вакуума в первой секции камеры по сравнению со второй путем средств автоматики, обеспечивающей соединение этой зоны с атмосферой, повышает энергозатраты на создание вакуума. При пониженном вакууме образование осадка минимальной толщины, обеспечивающего заданную чистоту фильтрата, происходит медленно. Это влечет за собой увеличение зоны фильтрования грязного раствора, следовательно, уменьшение зоны чистого раствора, а значит и уменьшение производительности фильтра по чистому раствору. Повышенный вакуум во второй секции камеры по сравнению с первой .приводит к вымыванию частиц из фильтровальной перегородки, т.е. к загрязнению раствора. Это особенно может проявиться при фильтровании полидисперсных и структурированных суспензий. Поэтому поддержание раз/1йчного вакуума малопроизводительно и неэффективно. Цель изобретения - повышение производительности фильтра и качества фильтрата .за счет снижения содержания в нем твердой фазы. Поставленная цель достигается тем. что в вакуум-фильтре, содержащем бесконечную фильтровальную ленту, натянутую на приводном и натяжном барабанах, вакуум-камеру, разделен.ную перегородкой на секции, перегородка установлена на штоке с возможностью возвратно-поступательного перемещения и выполнена с отверстием для выравнивания вакуума в секциях вакуум-камеры. Такая конструкция фильтра не требует дополнительных устройств по жесткой стабилизации подачи суспензии или постоянства ее свойств и регулирования величины вакуума в обеих секциях камеры, что было необходимо в известном фильтре. При этом сокращаются энергозатраты при эксплуатации фильтра. Предлагаемая конструкция предусматривает установку перегородки в такое оптимальное положение, которое позволяет получать чистые по твердой фазе растворы и максимальную производительность.

При изменении подачи суспензии на фильтр или изменении ее свойств перегородка устанавливается в новые оптимальные положения, например, оператором или системой регулирования, сохраняя при этом чистоту растворов и максимальную производительность.

Установка подвижной перегородки с отверстиями, снабженной штоком для переме-./гния ее вдоль продольной оси вакуум-камеры в зависимости от чистоты получаемых растворов, вместо дополнительных устройств по стабилизации подачи суспензии на фильтр или свойств ее сложного регулирования величины вакуума в обеих зонах камеры позволяет повысить производительность фильтра и снизить энергозатраты при эксплуатации.

На фиг. 1 представлен фильтр, обг; ИЙ вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг..1 .

Фильтр имеет бесконечную фильтровальную ленту 1, натянутую на приводном и натяжном барабанах 2 и 3, загрузочные лотки k для суспензии и промызиой воды и вакуум-камеру 5,имеющую отверстия 6 для прохождения раствора в нее. В зоне фильтрации вакуум-камеры 5 установлена перегородка 7, которая разделяет эту зону на две секции 8 и Э- Перегородка снабжена штоком 10, посредством которого она перемещается вдоль продольной оси вакуум-камеры 5. Шток 10 соединен одним концом с перегородкой 7, а другой конец выходит через отверстие 3 торце камеры 5 за пределы ее. Для устранения перетока растворов из секции 8 и 9 между торцом перегородки 7 и внутренними стенками вакууп-камеры 5 предусмотрено уплотнение 11, которое закреплено к перегородке 7 и скользит вместе с ней по внутренней поверхности камеры 5В верхней части перегородки 7 .предусмотрены отверстия 12 для выравнивания вакуума в обеих секциях 8 и 9. Для герметизации отверстия, через которое шток 10 выходит из камеры 5, предусмотрен уплотнитель 13. Обе секции 8 и 9 вакуум-ка меры 5 соединены отдельными линиями с вакуумсборниками 1A и 15 растворов,.снабженными насосами 1б.

Фильтр работает следующим образом.

Суспензия через загрузочный лоток поступает на непрерывно движущуюся фильтровальную ленту 1, где происходит отделение твердых частиц от раствора за счет вакуума, создаваемого в секциях 8 и 9 камеры 5 вакуум-насосом. В секцию 8 камеры 5 поступает загрязненный твердой фазой раствор, а в секцию 9 - чистый раствор, так как в секции 8 уже образовался осадок определенной толщины, обеспечивший чистоту раствора. Загрязненный и чистый растворы собираются соответственно в сборниках 1 4 и 15 и насосами 16 раздельно подаются на дальнейшую переработку. Перегородки 7 посредством штока 10 устанавливаются оператором или системой регулирования в предельное с минимальной зоной фильтрования гряз ного раствора положение в вакуум-камере, обеспечивающее заданную чистоту раствора.

При увеличении содержания твердой фазы в растворе перегородка 7 устанавливается в такое новое положение, когда чистота раствора приближается к заданной.

Применение фильтра предлагаемой конструкции, например, для разделения суспензии фтористого алюминия позволяет получить продукт высшего качества за счет снижения содержания твердой фазы в продукционном растворе, увеличить производительность фильтра и снизить энергозатраты на 10-15.

Экономический эффект составит 3,7 тыс. руб.

4S

Формула изобретения

Ленточный вакуум-фильтр, содержащий бесконечную фильтровальную ленту, натянутую на приводном и натяжном барабанах, вакуум-камеру, разделенную перегородкой на секции, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности фильтра и качества фильтрата за счет снижения содержания в нем твердой фазы, перегородка установлена на штоке с возможностью возвратно-поступательного перемещения и выполнена с отверстиями в верхней части для выравнивания вакуума в секциях вакуумкамеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Химическое и нефтяное машиностроение, 1971, № 12, с. 3233.

2. Патент Великобритании № 1356677. кл. В 1 D, 197.

Суспеншя

Фиг. / Осадок 9 Н ёанууи- Системе - астьш pacmSo/.