2.1.2. Фильтры
Процесс фильтрации осуществляют разделением на пористой фильтрующей поверхности пульпы и суспензий на фильтрат (жидкую фазу) и кек (твердую фазу). В качестве фильтрующей поверхности используют натуральные или синтетические ткани, минеральное волокно, пористую керамику.
Фильтрующие материалы должны соответствовать следующим требованиям: быть химически стойкими, иметь достаточную механическую прочность, задерживать твердые частицы пульпы определенного (наименьшего) размера.
В промышленности используют фильтры периодического и непрерывного действия.
2.1.2.1. Фильтр-прессы
Фильтр-прессы – это аппараты периодического действия. Наиболее распространены рамные и листовые фильтры.
Рабочими деталями рамного фильтр-пресса (рис. 71) служат попеременно собранные в пакет плиты 3 и полые рамы 2. Плиты и рамы укладывают на балки 5. Балки закреплены на стойке 8 и упорной плите 1. Между плитой и рамой укладывают фильтрующую ткань. Рабочее пространство (фильтровальная камера) образуется между рамой и двумя смежными плитами. Собранные камеры зажимают между упорной плитой и неподвижной плитой 4 винтом 6 вручную или гидравлическим зажимом 7. Пульпу подают в фильтр-пресс под давлением 0,2 – 0,3 МПа через канал 9, который сообщается с рамами питающими отверстиями. Фильтрат продавливается через фильтровальную ткань и по желобкам плит стекает к проточкам 10, а затем в сборник фильтрата. Осадок снимают вручную при разборке фильтра.
Рис. 71. Рамный фильтр-пресс
Производительность фильтр-пресса зависит от величины фильтрующей поверхности, физических свойств пульпы, характеристик фильтровальной ткани, продолжительности циклов фильтрования. Обычно производительность определяют по данным практики или ориентировочно по технической характеристике оборудования.
Характеристика рамных фильтр-прессов приведена ниже.
Фильтрующая поверхность, м2 ... 30 – 83
Размер рам, мм..................……..... 820 х 820; 820 х 520; 1000 х 1120
Число рам.........................……….. 22 – 42
Число плит........................……….. 21 – 41
Техническую характеристику отдельных типоразмеров фильтр-прессов можно найти в справочной литературе.
Рис. 72. Автоматический фильтр-пресс: 1 – натяжное устройство; 2 – коллектор для подачи пульпы; 3 – коллектор для отвода фильтрата; 4 – плита верхняя упорная; 5 – стяжки; 6 – фильтрующие плиты; 7 – ножи для съема осадка; 8 – ролики; 9 – нажимная плита; 10 – зажим электромеханический; 11 – нижняя опорная плита; 12 – камера регенерации; 13 – фильтровальная ткань; 14 – привод для перетяжки ткани; 15 – течка
Промышленность выпускает также автоматические фильтр-прессы (ФПАКМ). Такой фильтр-пресс показан на рис. 72. Пульпа поступает в коллектор под давлением 1,5 МПа с содержанием твердой фазы от 10 до 500 г/л распределяется по камерам фильтрования, образованным с одной стороны эластичной диафрагмой, а с другой – фильтровальной тканью, уложенной на перфорированном листе. После набора кека в камеры последовательно могут быть поданы промывной раствор и сжатый воздух. Фильтрат, промывной раствор и воздух отводятся в коллектор. Для уменьшения влажности осадка в пространство над диафрагмой подают под давлением воздух. После сжатия осадка плиты раздвигаются, перемещаясь вдоль стяжек. Осадок разгружается в образовавшиеся щели между плитами. Одновременно происходит перемещение фильтровальной ткани в рабочей зоне, т.е. замена отработанного участка на ткань, прошедшую через камеру регенерации. Смена операций сжатия плит, фильтрации, промывки осадка, его продувки, раздвигания плит, разгрузки осадка с перемещением фильтровальной ткани и ее регенерации осуществляется автоматически, что обусловливает значительно большую производительность автоматического фильтра по сравнению с фильтр-прессом. Автоматические фильтр-прессы характеризуются следующими данными: фильтрующая поверхность 2,5 – 25 м; ширина ткани 700 – 1200 мм; число фильтровальных плит 6; 12; 16.
Техническая характеристика отдельных типоразмеров приведена в справочной литературе.