123809 (592859), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Рис. 9.- Схема дискового вакуум-фильтра

Число дисков колеблется от 1 до 10 и более при общей поверхности фильтрации их от 1 до 100 м². Промывное устройство обычно отсутствует, так как промывка осадка сопровождается сильным разбавлением осадка, поэтому эти фильтры применяются для фильтрации суспензий без промывки осадков. Конструкция их характеризуется компактностью и большой фильтрующей поверхностью в единице объема, занимаемого фильтром.

Ванна или корыто фильтра разбиты перегородками на отдельные секции, и в каждую из них до уровня вала погружен диск. Уровень суспензии в ванне поддерживается постоянным при помощи переливных труб. Для перемещения суспензии в ванне установлена маятниковая мешалка 7, такой же конструкции, как и у барабанных вакуум-фильтров, с приводом от эксцентрика 8; для снятия осадка установлены ролики 6,.

Фильтрующие диски со­стоят из секторов, число которых достигает 12 и более.

Конструкция сектора диска. Он состоит из боковых металлических планок, верхней деревянной планки и металлических пластин. В качестве опоры для фильтрующей ткани служат рифленые деревянные доски. Внизу сектор при помощи штуцера закреплен на полом валу фильтра. Секторы соединены между собой при помощи планок и тяг. Через штуцеры воздух и фильтрат поступают в продольные каналы вала, число, которых равно числу секторов диска. По ним фильтрат и воздух поступают через распределительную головку во всасывающий трубопровод вакуум-насосной установки. Фильтрующая ткань изготовляется в виде трапециевидного мешка, который натягивается на сектор и внизу туго завязывается на горловине штуцера 5. Верхние края мешка зажимаются пластиной.

Съём осадка производится при помощи радиально поставленных ножей.

Суспензия поступает в секции фильтра снизу в количестве, превышающем необходимое для фильтрации; избыток ее уходит через переливной патрубок.

В ванне суспензия перемешивается мешалками и самими дисками. Фильтрация происходит при вращении дисков, делающих 0,1—3 об/мин. При этом фильтрат отсасывается через ткань. После зоны фильтрации следует зона просушки и зона съема осадка. В последнюю подается сжатый воздух для отделения осадка от фильтрующей ткани. Этому помогают и скребки.

Наличие отдельных секторов, из которых состоят диски этих фильтров, позволяет на каждом из дисков производить замену секторов и фильтрующей ткани независимо от других дисков. Дисковые фильтры находят применение в химической, горнорудной, угольной и других отраслях промышленности. Для фильтрации суспензий с одинаковой крупностью твердых частиц, образующих плотный осадок толщиной не менее 8 мм.

Дисковые фильтры, как и барабанные, изготовляются также для работы под давлением. Для этого вал с дисками помещен в герметическом корпусе, куда подается сжатый воздух под давлением до 7 ати и под этим давлением происходит фильтрация, промывка и просушка осадка. Осадок снимается с фильтрующей поверхности при помощи ножей и выводится из аппарата действием шнекового устройства с пружинным клапаном [(3) стр. 72].

Разновидностью дисковых фильтров являются план-фильтры (рис. 10) применяющиеся для фильтрации суспензий с твердыми крупнозернистыми частицами, осадки которых требуют тщательной промывки. Однако они характеризуются громоздкостью, малой поверхностью фильтрации на единицу объема, затруднительным съемом осадка и регенерацией ткани.

Дисковые фильтры, как и барабанные, изготовляются также для работы под давлением. Для этого вал с дисками помещен в герметическом корпусе, куда подается сжатый воздух под давлением до 7 ати и под этим давлением происходит фильтрация, промывка и просушка осадка. Осадок снимается с фильтрующей поверхности при помощи ножей и выводится из аппарата действием шнекового устройства с пружинным клапаном.

Рис. 10.- Схема план-фильтра:

1 — диск; 2—полый вал; 3—распределительная головка; 4 .— нож для удаления осадка.

Ленточные вакуум-фильтры. Ленточный фильтр (рис. 11, а) состоит из бесконечной резиновой перфорированной ленты 7, натянутой на приводной и натяжной барабаны 1 и 6.

Рис.11.- а - ленточный фильтр, б - фильтрующая лента.

Верхняя часть ленты скользит по горизонтальной вакуум-камере 2, сообщающейся с коллектором 8.

Вакуум-камера имеет несколько отсеков, благодаря чему фильтрат отводится отдельно от промывной жидкости. Сама камера представляет собой чугунную отливку круглого или прямоугольного пустотелого сечения с решеткой, по которой движется лента, Для предохранения камеры от забивания кристаллизующимися растворами она имеет рубашку, в которую поступает горячая вода.

Для подачи суспензии на ленту служит лоток 4, под ним находится принудительно вращающийся валик 5, предохраняющий суспензию от растекания по натяжному барабану.

Осадок разгружается с приводного барабана под действием собственного веса или с помощью отдувки, а также гидравлического смывного устройства, в зависимости от состояния осадка.

Промывка производится из спрысков 3, установленных вдоль ленты. Оставшаяся в отверстиях ленты промывная вода удаляется на натяжном барабане вакуумным устройством. Скорость ленты изменяется от 0,3 до 1,5 м/мин, толщина осадка — от 1 до 25 мм. Вакуум может быть доведен до 600 мм рт. ст.

Выпускаемые ленточные фильтры имеют фильтрующую поверхность от 1,2 до 4,8 м² при ширине ленты 0,5 и 1 м. Стоит задача увеличить поверхность фильтрации до 10 м². На рис. 10, б показана резиновая лента фильтра с натянутой на ней фильтрующей тканью 1. Крепление ткани производится путем закладывания краев в продольные канавки 2 и заклинивания ее там специальными шнурами 3 [(2) стр. 208].

Патронные фильтры применяют для осветления и сгущения суспензий. Фильтр (рис. 12) состоит из вертикального цилиндрического корпуса 2 с днищем 5 и фланцевой крышкой 1. Внутри корпуса на кольце 4 закреплена трубная решетка 3, в которой размещены фильтрующие элементы — патроны 7 с дном 6 и крышкой 8. Патроны представляют собой закрытые снизу перфорированные трубки, изготовленные чаще всего из пористой керамики или пластмассы. Суспензия подается в корпус под давлением через штуцер 11. Фильтрат проходит через боковую пористую фильтрующую поверхность патронов внутрь и выводится из них в прием ник,

Рис. 12.- Патронный фильтр

образуемый трубной решеткой и крышкой, а затем выходит через штуцер 9.

Осадок накапливается на стенках патронов. Его удаляют чаще всего промывкой жидкостью, подаваемой внутрь патронов через штуцер 10. Патронные фильтры изготовляют по нормалям, например ОН 26-01-81—68.

Листовые фильтры применяют для осветления тонкодисперсных суспензий с содержанием твердой фазы менее 0,1%, а также для разделения различных суспензий с содержанием твердой фазы 1—3%. По расположению корпуса они делятся на вертикальные и горизонтальные.

На рис. 13 показан вертикальный листовой фильтр, представляющий собой стальной цилиндрический корпус 4 с коническим днищем 6 и эллиптической откидной крышкой 1. Крышка соединяется с корпусом байонетным затвором 2. Для поворота и подъема крышки служат гидросистемы 8 и 9. Внутри корпуса установлены вертикальные фильтровальные элементы 3 в виде рамок из стальных полос, обтянутых по бокам сетками и фильтровальной тканью. Внутренние полости рамок сообщаются трубками с коллектором 7 вывода фильтрата. После заполнения корпуса суспензией в нем создается давление, под действием которого фильтрат попадает в полости фильтрующих элементов, а затем — в коллектор. Осадок накапливается на их поверхности и удаляется вместе с промывной жидкостью или механическим способом; в последнем случае листы встряхиваются специальным механизмом 5.

Листовые фильтры изготовляют по нормалям, например ОН 26-01-70—68. В фильтрах непрерывного действия одновременно, но в разных зонах протекают непрерывные операции фильтрации, промывки, просушки,

Рис. 13.- Листовой фильтр

разгрузки осадка и регенерации фильтрующей ткани. В целом весь процесс фильтрации осуществляется непрерывно.

Барабанные вакуум-филь­тры с внутренней фильтрующей поверхностью предназ­начены для фильтрации грубодисперсных нейтральных, щелочных или кислых суспензий с высокой скоростью осаждения частиц твердой фазы и разной крупностью частиц.

Ф ильтр (рис. 14) состоит из сварного барабана 4, распределительной головки 6, роликовых опор 11, привода и ленточного транспортера 8.

Рис. 14.- Барабанный вакуум-фильтр с внутренней фильтрующей насадкой

Барабан с одной стороны имеет глухую плоскую стенку 5, а с другой — кольцевой борт 2. С помощью двух бандажей 10 он установлен на опорных роликах 11, имеющих реборды. Ролики насажены на вал, установленный в подшипниках 9 и получают вращение от привода. Внутри барабана приварены продольные полосы, к которым прикреплены фильтрующие элементы 1, образующие секции. Секции сообщаются радиальными трубками 3 с отверстиями, расположенными по окружности торцовой поверхности цапфы 7. К цапфе плотно прижата неподвижная распределительная головка 6. При вращении барабана секции последова­тельно сообщаются с камерами распределительной головки.

Суспензия подается по трубке 12 в барабан до уровня "кольцевого борта 2. Из зоны фильтрации фильтрат выводится, как и в ранее рассмотренной конструкции. Твердая фаза в виде слоя осадка накапливается на внутренней поверхности. В зоне съема осадка внутрь секций подается сжатый воздух, который отделяет осадок от ткани. Он попадает на ленту транспортера и выгружается.

В соответствии с ГОСТ 8722—68 изготовляют барабанные вакуум-фильтры рассмотренной конструкции двух типов: ВУ — с основными деталями из углеродистой стали; ВК — с основными деталями из кислотостойкой стали. Поверхность фильтрации таких фильтров 10; 25 и 40 м²; диаметр барабана 2,5 м. Обозначение этих фильтров аналогично обозначению фильтров с внешним питанием.

Карусельные фильтры применяют для разделения быстро-осаждающихся суспензий с неоднородной крупностью твердой фазы при необходимости тщательной промывки осадка. Фильтр состоит (рис. 14) из подвижной рамы 1, опирающейся на роликовые опоры 7, и неподвижной рамы 2.

Рис. 15.- Вакуум-фильтр карусельный К50

На раме 2 укреплены устройства для заливки суспензии [и промывной] жидкости. Роликовые опоры 7 расположены концентрически в 2 ряда.

На подвижной раме 1 (карусели), состоящей из двух концентрических колец, расположены 24 ковша 5 (Нутч-фильтр). Ковши, установленные в подшипниках, при выгрузке осадка поворачиваются специальными устройствами вокруг своей горизонтальной оси. Рама /, вращаясь, катится по роликовым опорам. Ее привод 6 установлен внизу.

Каждый ковш, состоящий из металлической коробки и фильтрующего устройства, соединен гибким шлангом с центральной цапфой 3, которая прижата к распределительной головке 4.

При вращении подвижной рамы каждый нутч-фильтр проходит последовательно зоны заливки суспензии, фильтрации, промывки, просушки и сброса осадка. В зоне сброса осадка ковш автоматически поворачивается вокруг своей горизонтальной оси, и осадок сбрасывается в бункер, расположенный внизу. Фильтрат из распределительной головки выводится в вакуум-сборники 8. После разгрузки фильтровальная ткань промывается и просушивается [(4) стр. 72 ].

2. Описание технологической схемы фильтрации

Белая фильтрация предназначена для отделения гидратированной двуокиси титана (ГДТ) от гидролизной кислоты и отмывки ГДТ от хромофорных примесей путем фильтрования на листовых вакуум-фильтрах в две стадии с репульпацией пасты ГДТ после каждой стадии. На первой стадии ГДТ отделяется от гидролизной кислоты через слой древесной муки, отмывается от основного количества примесей и подается на отбелку. После отбелки суспензия ГДТ подается на вторую стадию, где фильтруется через слой древесной муки, окончательно отмывается от хромофорных примесей и подастся на солеобработку. Суспензия ГДТ, обработанная солевыми добавками, направляется на третью стадию фильтрации на барабанных вакуум-фильтрах для выделения осадка ГДТ, который затем подается в прокалочные печи.

2.1.Первая стадия фильтрации

Водная суспензия древмуки с массовой концентрацией (35+50)г/дм³ из бака поз. 1, 2 насосом поз. 3/1-2, 4/1-2 закачивается в ванну поз. 5/3,4, где разбавляется водой при перемешивании воздухом до массовой концентрации древмуки (5÷10)г/дм³. Затем в ванне поз. 5/3.4 производится набор вспомогательного фильтрующего материала (ВФМ) - древмуки на поверхность фильтровальных рамок пакета листовых вакуум-фильтров поз. 6 при разрежении (1÷2)×10⁴Па в течение (3÷5)минут. После набора вспомогательного фильтрующего слоя пакет листового фильтра поз. 6 переносится в наборную ванну I стадии фильтрации поз. 7/2-5, которая предварительно заполняется послегидролизной суспензией ГДТ из сборника поз. 8/1-4.

Характеристики

Список файлов ВКР