Фильтр-пресс Фильтр-пресс англ filter-press аппарат

Фильтр-пресс

Фильтр-пресс (англ. filter-press) — аппарат периодического действия для разделения под давлением жидких неоднородных систем (суспензий, пульп) на жидкую фазу (фильтрат) и твердую фазу (осадок, кек). Фильтр-прессы применяются для фильтрации широкого класса суспензий, а также они пригодны для разделения суспензий с небольшой концентрацией твердых частиц и суспензий с повышенной температурой, охлаждение которых недопустимо вследствие выпадения кристаллов из жидкости.

История Первые фильтр-прессы появились в Англии и США в середине XIX века. До начала 1970 -х фильтр-прессы не могли обходиться без применением тяжелого физического труда, что делало их малоэффективными по сравнению с вакуум-фильтрами. Определенный прогресс в технологиях механизации и автоматизации позволил создать системы раздвижки плит, выгрузки осадка, промывки и регенерации фильтроткани. Фильтр-прессы широко применяются как в промышленности, так и в коммунальном хозяйстве.

Первоначально зажим и раздвижка плит на фильтрпрессе осуществлялся с помощью механического винта вручную. Далее вместо ручного привода стал использоваться электромеханический привод. Но у системы зажима плит винтом был один существенный недостаток — низкое давление фильтрации, не более 0, 6 МПа. Во второй половине XX века в конструкции фильтр-пресса появился объемый гидравлический привод, ситуация изменилась, стало возможной фильтрация при давлении до 3, 0 Мпа.

Классификация фильтр-прессов По типу фильтровального пакета Рамный фильтр-пресс Камерный фильтр-пресс Мембранный (камерно-мембранный) фильтр-пресс

Рамный фильтр-пресс Возможные варианты поверхности фильтровальной камеры

Камерный фильтр-пресс

Мембранный фильтр-пресс

По типу отвода фильтрата С открытым отводом фильтрата С закрытым отводом фильтрата По типу подвески плит С боковой подвеской плит С верхней подвеской плит

С верхней подвеской плит С боковой подвеской плит

По типу привода С ручным приводом С электромеханическим приводом С электрогидравлическим приводом

С ручным приводом С электромеханическим приводом

С электрогидравлическим приводом

Рабочий цикл фильтр-прессов Приведено описание рабочего цикла автоматического фильтрпресса, оснащенного мембранными фильтровальными плитами, системой автоматической промывки кека, системой автоматической осушки кека, системой автоматической промывки полотен. 1. Пустой фильтр-пресс с открытым пакетом плит готов к работе; 2. Автоматический поддон в рабочем положении под пакетом плит; 3. Гидравлический агрегат сжимает фильтровальные плиты в пакет, развивается рабочее давление сжатия; 4. Питающий насос начинает подавать суспензию внутрь фильтровальных камер; 5. На фильтровальных полотнах начинает образовываться слой осадка. Суспензия поочередно заполняет одну за другой фильтровальные камеры, свободно перетекая через каналы в фильтровальных плитах. Постепенно слой осадка увеличивается, давление суспензии повышается, скорость фильтрации снижается;

Все фильтровальные камеры заполнены осадком. Достигается максимальное давление фильтрации, удерживаемое некоторое время; 7. Питающий насос отключается, давление фильтрации падает; 8. Предварительное сжатие. В пространство за мембранами под давлением поступает вода, мембраны деформируются, сжимая кек, вытесняя оставшийся фильтрат. Удерживается предварительное давление сжатия мембранами; 9. В фильтровальную камеру под давлением подается промывочная жидкость, вымывающая из кека остатки фильтрата и растворенных в нем веществ. Промывка завершается; 10. Окончательное сжатие. Повышается давление дожимающей среды, из кека вытесняются остатки промывочной жидкости. Достигается и удерживается окончательное давление сжатия мембранами; 11. В фильтровальные камеры подается осушающий сжатый воздух, вытесняющий из кека остатки жидкости, достигается минимальный уровень влажности. Подача сжатого воздуха прекращается; 6.

12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Давление дожимающей воды падает; В канал подачи суспензии в обратном направлении подается сжатый воздух, вытесняющий остатки непрофильтрованной суспензии; Давление сжатия пакета фильтровальных плит падает; Гидравлический поршень возвращается в исходное положение; Автоматический поддон смещается поперечно вбок, освобождая пространство под пакетом плит для разгрузки кека; Механизм перемещает плиты по одной, отодвигая их от остального пакета. Из фильтровальных камер последовательно выпадает кек. Все фильтровальные камеры опустошены; Автоматический поддон возвращается в рабочее положение под пакетом плит; Автоматическая система промывки фильтровальных полотен последовательно промывает полотно в каждой фильтровальной камере. Промывочная жидкость стекает в поддон и через фланец сливается в трубопровод; Пустой фильтр-пресс с чистыми полотнами готов к следующему рабочему циклу.

Фильтр-пресс имеет следующие преимущества, по сравнению с другими типами фильтровального оборудования. q Относительная простота конструкции; q Большая площадь фильтрования относительно занимаемой устройством площади (к примеру фильтрпресс с площадью фильтрования 500 м² может иметь размеры Д х Ш х В 12 м x 2, 5 м); q Низкое энергопотребление и стоимость эксплуатации; q Широкий спектр областей применения; q Высокая степень разделения фаз; q Пригодность для разделения суспензий с низкой концентрацией твердых частиц; q Возможность фильтрования трудно разделяемых суспензий;

q. Возможность разделения суспензий при высокой температуре в тех случаях, когда охлаждение суспензии недопустимо (например, вследствие выпадения кристаллов из жидкости); q. Возможность фильтрования высокотоксичных суспензий; q. Возможность промывки осадка на фильтре, причем осадок при промывке может находиться в сжатом мембраной состоянии, что значительно повышает эффективность промывки и понижает расход промывочной жидкости; q. Возможность осушки осадка на фильтре (с теми же преимуществами, что и для промывки);

q. Независимость времени фильтрации, промывки и осушки осадка друг от друга; q. Возможность полной автоматизации процесса фильтрации; q. Возможность тонкой регулировки параметров процесса фильтрации; q. Возможность относительно легко и дешево переоснастить оборудование под другое применение (например, заменой фильтровальных полотен, изменением времени фильтрации, давления фильтрации и т. д. );

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ФИЛЬТРОВАНИЯ Возможность промывки кека: Возможна промывка кека промывной жидкостью (вода, кислота, щелочь и т. д. ) для решения технологических задач (изменение p. H, вымывание растворенных веществ и т. д). Промывка осуществляется перекрестно (противотоком), что повышает ее эффективность, так как захватывается весь объем кека. Возможность продувки кека: Возможна продувка кека воздухом для достижения минимальной влажности кека. Продувка кека также осуществляется перекрестно, что позволяет более эффективно просушивать кек. Автоматическая промывка фильтросалфеток: Система автоматической промывки фильтросалфеток водой под давлением 100 -120 бар.