Фільтраційні апарати безперервної дії
Експлуатація періодично діючих фільтраційних апаратів пов’язана з важкою фізичною працею. До того ж допоміжні опе6рації займають до 30% від тривалості робочого циклу. Від цих недоліків вільні діючі безперервно фільтраційні апарати.
Барабанний вакуум-фільтр – отримав найбільше застосування в харчовій промисловості. На рисунку 7.9 зображена схема цього апарату.
Рисунок 7.9 – Схема барабанного вакуум-фільтра
Основна частина апарата – барабан 7, який встановлений за допомогою порожнистих цапф у підшипниках над коритом 10 з суспензією таким чином, щоб близько 35% його поверхні було занурено у цю суспензію. Для попередження осадження твердих частинок корито обладнано мішалкою 11. Барабан циліндру складається з двох циліндрів – внутрішнього суцільного і зовнішнього перфорованого 4, який обтягнутий фільтруючою тканиною 5. Частота обертання барабана 0,13 – 0,2 об/хв.
Циліндрична поверхня барабана розділена на сектори, кожен з яких з’єднаний трубою з відповідним отвором головки фільтра, що обертається разом з барабаном. В секторах барабана, зануреного в суспензію (1), створюється розрідження. Зовнішній надлишковий тиск атмосфери заставляє рідину фільтруватися через тканину і поступати в приймальник, а осад (2) осаджується на поверхні барабана. Далі осад при повільному обертанні барабана проходить зону просушування (3), зону промивання (6), зону продування стисненим повітрям (8). Зняття осаду виконується ножем 9, після чого цикл повторюється.
Барабанні вакуум-фільтри мають площу фільтрування від 5 до 40 м2. Розрідження в зоні фільтрування складає 400–500 мм рт. ст.
Суспензія, яка подається в вакуум-фільтри, повинна мати достатньо високу концентрацію нерозчинних сухих речовин. Це необхідно для того, щоб швидко утворювався осад, і за час занурення барабана в суспензію утворився шар осаду необхідної товщини. В соках, які фільтруються на цукрових заводах, вміст сухих речовин повинен становити близько 20%.
Дискові вакуум-фільтри (рисунок 7.10) застосовують в промисловості замість рамних фільтрпресів. Фільтр складається з циліндричного корпусу 4, на вісі якого на порожнистому валу 2, що обертається, насаджені 24 диски 3. Диск складається з 8 секторів 5, кожен з яких – порожниста перфорована рамка. На кожен сектор надівають фільтруючу тканину. Суспензія подається в корпус і фільтрується через диски під тиском 0,3 Мпа. Фільтрат з кожного сектора відводиться через порожнистий вал. Осад, що утворився на диску, періодично змивається суспензією або водою через розпилювачі, які установлені над дисками, а потім відводиться шнеком 1, який розташований у основи фільтра.
Дискові фільтри мають поверхню фільтрації до 100 м2. Вони мають порівняно невеликий розхід фільтруючої тканини. Недоліком є нерівномірне відкладення осаду і з-за цього недостатня промивка.
Рисунок
7.10 – Дисковий вакуум-фільтр
Ультрафільтрація – метод розділення сумішей розчинів, який базується на використанні напівпроникних мембран. Мембранні методи використовують в харчових виробництвах для концентрування соків, молока, пастеризації пива, очищення стічних вод та опріснення солоних вод.
Напівпроникні мембрани виготовляють з полімерних плівок (ацетилцелюлоза, поліаміди), пористого скла, металевої фольги тощо. Рухомою силою мембранного процесу може бути різниця тиску, температур, електричного потенціалу по різні боки мембрани.
На рисунку 7.11 зображена схема установки для опріснення води ультрафільтрацією.
Рисунок 7.11 – Схема установки для опріснення води ультрафільтрацією
Насосом високого тиску 1 солона вода прокачується через пористі трубки фільтра 2 і мембрану 3. Прісна вода опиняється в лотку 5. Розсіл має високий тиск, тому його спрямовують для використання в турбіні 4.