Способ фильтрации суспензии Советский патент 1982 года по МПК B01D37/00 

рующих элементов и покрывает их слоем толщиной 2-4 мм. Через определенные интервалы времени (1-5 мин), с помощью автоматического клапана 6 в монтежю 5 .подается сжатый воздух (давление воздуха 0,4-1 ам, продолжительность воздействия 5-10, с). Под воздействием сжатого воздуха осадок с поверхности фильтрующих элементов отдувается и выводится в пиде густой суспензии через нижнюю .конусную часть фильтра . Одновременно с этим импульсное воздействие сжатого воздуха вызывает расширение микропор (клапанный эффект) и удаление из фильтрующих элементов проникших в них на ту или иную глубину твердых частиц. На выходе из фильтрующих элементов сжатый воздух страливается через воздушник 3, тем самым фильтр 1 не н аходится под воздей ствием повышенного давления сжатого воздуха. Затем линия сжатого воздуха автоматически закрывается с помощью клапана б и вновь начинается операция фильтрования.

Пример. В качестве очищаемой суспензии испытывалась промывная кислота Балхашского ГМК, содержащая 0,21 г/л твердых взвесей (свинцовый шлам) при среднем размерё частиц 0,2-4,0 мкм. ФильтровальНОЙ перегородкой служит элемент из резорцинформальдегидного полимера со средним размером пор 0,1-0,3 мкм (размер глобул 0,5-1,2 мкм). Оптимальная продолжительность рабочего цикла 4 мин при времени регенерации 8 с и давлении сжатого воздуха 0,4 ат. Удельная производительность по фильтрату (перепад давления 0,35 кг/см) составила 1,5 . при тонкости фильтрации 0,1 мкм.

В указанном режиме установкапроработала 120 ч без какого-либо изменения производительности. Фильтрационная очистка указанной суспензи по известному способу уже через 10 ч работы привела к снижению производительности фильтрации с 1,4 до 0,4 .

Пример 2.0светлительной

фильтрации подвергали медный электролит Балхашского ГМК. Электролит загрязнен взвешенными частичками аноного шлама дисперсностью 0,5-10г«см (содержание г/л),В качестве фильтровальной перегородки использовали пирокатехинформальдегидный полимер с проходными порами 0,4-О,8 мкм размер шарообразных частиц полимера (глобул) составлял 1-2 мкм.

При оптимальном режиме очистки (продолжительность фильтрования 5 мин регенерация (продувка сжатым воздухом) 10 с при давлении сжатого воздуха 0,3 ат) удельная производительность по фильтрату при перепаде давления 0,4 кг/см составила 2 тонкость очистки 0,2 мкм. Многоцикловая работа установки в течение 74ч характеризовалась устойчивостью всех параметров фильтрования (производительность, тонкость очистки, регенерируемость фильтра, степень очистки раствора и др.),

Фильтрование медного электролита БГМК по известному способу в течение 23 ч сопровождалось снижением удельной производительности (за 15 с 1,7 до 0,29 .ч,) с последующей полной кольматацией фильтровальной перегородки .

Пример 3, Осветлительной фильтрации подвергали 6%-ный раствор технического сернистого натрия обогатительной фабрики Балхашского ГМК. Указанный электролит загрязнен углис,тыми шлаками дисперсностью 0,3-12 мкм содержание шламов 5,5 г/л.

В качестве фильтровальной перегородки использовали элемент из меламинформальдегидного полимера со средним размером пор 0,9-1,6 мкм (размер глобул 1,8-2,8 мкм).

Оптимальная продолжительность рабочего цикла составляла 4 мин при продолжительности регенерации 5с, давление воздуха при продувке 0,4 ат. Удельная производительность по фильтрату при перепаде давления 0,4кг/см составила 0,8 при точности фильтрации, 0,2 мкм.

Многоцикловая непрерывная работа установки в течение 150 ч характеризовалась устойчивостью всех параметров фильтрования.

Пример4. В качестве очищаемой суспензии испытывали мутный слив сгустителя медного концентрата Джезказганского ГМК, содержащий 0,58 г/л твердых взвесей (медный концентрат) дисперностью 0,8-2 мкм, В качестве фильтровальной перегородки использовали элемент из фенолформальдегидного полимера со средним размером пор 0,7-1,5 мкм (размер глобул 3-5 мкм),

Оптимальная продолжительность рабочего цикла составила 5 мин при продолжитель рсти регенерации 4 с, давление воздуха при продувке 0,4 ат. Удельная производительность по фильтрату при перепаде давления О , 3 кг/см составила 1,2 при тонкости фильтрации 0,1 мкм.

Многоцикловая непрерывная работа установки в течение 90 ч характеризовалась устойчивостью всех параметров фильтрования.

ПримерБ. В качестве разделяемой суспензии испытывали суспензию огнеупорной глины, содержащей 1,2 г/л твердого дисперсностью 0,20,6 мкм, В качестве фильтровальной перегородки использовали элемент из пирокатехинформальдегидного полимера со средним размером пор О,1-0 , 3 мкм (размер глобул 0,5-1,5 мкм). Оптимальная продолжительность фильтрации составила 1 мин при продолжительности регенерации 10 с (общая продолжительность фильтроцикла 70 с), давление воздуха при продувке 0,5 ат. Удельная производитель ность по фильтрату при перепаде давления 0,4 кг/см составила 0,5 м/м при тонкости фильтрации О,1 мкм. Многоцикловая непрерывная работа установки в течение 100 ч характеризовалась устойчивостью всех параметров фильтрования. Фильтрование указанной суспензии огнеупорной глины по. известному способу в течение 20 ч сопровождалось снижением удельной производительности за первые 15 ч -с 0,7 до 0,1 .ч с последующей полной и необратимой кольматацией фильтровальной перегородки. Оптимальной геометрической формой полимерного фильтрующего элемента в данном способе является трубчатая форма с толщиной стенок 5-25 мм, хотя форма фильтровальной перегородки может быть иной. В процессе работы для каждого вида суспензии определяли оптимальный режим фильтрования, при котором достигалась полная регенерируемость и максимальная производительность фильтровальной перегородки.Уве личение или уменьшение времени межре генерационных циклов фильтрации от оптимальных значений приводит, как правило, к уменьшению удельной производительности. При этом, определяю щим фактором снижения производительности в случае кратковременных цикло фильтрации (менее 300 с) является время регенерации фильтровальной перегородки, а в случае более длительных фильтровальных циклов (более 300 с) - экранирующее действие осадка на фильтровальной перегородке. Длительные многоцикловые испытани данного способа в оптимальном режиме показали,что после каждого цикла фильтраций пористая перегородка из ПГС-полимера полностью восстанавливает свою фильтрационную способность Это Объясняется, во-первых, тем, что однородная мелкозернистая структура полимера с ее гладкими очень твердыми зернами сферической формы, а следовательно, и гладкими фильтровальными порами не позволяет фильтруелалм твердым частицам деформировать материал или заклиниваться в порах; во вторых, впроцессе регенерации фильт ра под давлением потока сжатого воэдуха (0,2-0,5 ат) полимерный фильтровальный элемент несколько расширяется, при этом величина фильтровальных пор увеличивается, что способствует свободному выходу твердых частиц, осевших в фильтровальном материале при глубинной фильтрации. В большинстве случаев режим кратковременных фильтрационных циклов (замедленная пульсация) практически исключает возможность проникновения высокодиспергированной твердой фазы в объем фильтра, тем самым полностьк предотвращается его кольматация. Мик роскопические исследовдния структуры полимера, бывшего длительное время в работе (260 ч), показали, что глубина проникновения твердой фазы в объем фильтра не превышает 0,30,5 мм. Это существенно облегчает регенерацию фильтра, которая в этом случае по существу сводится к удалению твердых частиц, осевших на его поверхности. Таким образом, высокая регенерируемость данного материала обусловлена как его структурно-физическими свойствами, так и данным способом фильтрования . Существенным преимуществом полимеров пространственно-глобуляной структуры является также и то, что в процессе фильтрования через них исключается проскок твердой фазы, т.е. тонкость счистки достигается за счет слоя (постели) осадка на поверхности фильтра, как. ча существующих регенерируемых фильтровальных перегородок, и за счет высокоразвитой капиллярной системы весьма малых проходных пор. Способ разработан и осуществлён в лаборатории новых реагентных и электрохимических методов очистки промтоков института Казмеханобр . и проверен в режиме длительной работы в условиях экспериментальной базы института, а также на Балхашском и Джезказганском горно-металлургических комбинатах при разделении различных труднофильтруемых суспензий. Формула изобретения Способ фильтрации суспенз.ии с помощью пористой перегородки,регенери)уемой путем обратной продувки сжатым газом, отличающийся тем,- что, с целью достижения возможности отделения субмикронных частиц, предотвращения необратимой кольматации. пористой перегородки при многоцикловой работе фильтра без снижения производительности, в качестве фильтрующей перегородки используют шарообразные контактно сцепленные между собой полимерные частицы размером

0,5-5 мкм, а суспензию пропускают в течение 60-300 с, затем регенерируют в течение 5-10 с при давлении, обеспечивающем расширение пор перегородки,

Источники.информации, прийятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании №1340726, кл. BID, 1973.

UcxoffffOJf C-ycf e yi/

1

CfvS Cfytife/fMffff eyc/revjfftf

,Sffjffy

0y &ff7jOff