Фильтровальны аппараты непрерывного действия

Вакуумный дисковый фильтр

Вакууумный дисковый фильтр имеет в качестве фильтровальных элементов несколько перфорированных, обтянутых фильтровальным полотном полых дисков на медленно вращающемся полом валу. Диски примерно на 1/3 своего диаметра погружены в корыто, наполненное подлежащей фильтрации суспензией. Полые диски разделены на сегменты и через полый вал подключены к вакууму. Он подсасывает суспензионную жидкость через фильтровальное полотно в полый диск, откуда она в виде фильтрата проходит через полый вал в сборник. На обтянутых фильтровальным полотном дисках при погружении в суспензию формируется фильтровальный осадок. Когда диск выступает из суспензии, этот осадок снимается с него скребком, либо выталкивается под действием гидравлического удара.

Дисковые фильтры рекомендуются преимущественно для легко фильтруемых веществ.

Секционный барабанный вакуум-фильтр

К такому фильтру применим еще и другие эпитеты: «всасывающий», «ячейковый», «вращающийся», так как он состоит из вращающегося, поделенного на ячейки (секции) барабана диаметром от 1 до 5 метров и шириной от 0,5 до 8 метров. Его перфорированная поверхность обтянута фильтровальным полотном. Сам барабан примерно на 1/3 погружен в корыто, заполненный подлежащей разделению суспензией. Ячейки барабана через полый вал соединены (каждая отдельно) со всасывающим трубопроводом. В результате этого на фильтрующей поверхности, погруженной в суспензию, через фильтровальное полотно всасывается фильтрат. После дальнейшего проворачивания барабана с помощью полого вала фильтрат попадает в отстойник. При очень медленном вращении барабана в мутную жидкость непрерывно погружается свежая фильтрующая поверхность. Во время погружения вовлекаемый во вращении осадок все более увеличивается на фильтровальном полотне.

После того, как фильтровальный осадок в результате вращения барабана «вынернет» из мути, он обезвоживается с применением всасывающего воздуха, а азтем при повороте попадает под разбрызгиватель и орошается промывочной жидкостью, которая вымывает из него остаточный фильтрат. Далее воздух отсасывает промывочную жидкость и остаточный фильтрат из осадка. Прежде, чем барабан вновь погрузиться в мутную жидкость, фильтровальный осадок удаляется так, что новый цикл начинается с чистым фильтровальным полотном.

Барабанные вакуум-фильтры действуют в непрерывном режиме. В корыте происходят, не прерываясь, следующие процессы: фильтрация, промывка осадка с помощью разбрызгивателя, обезвоживание на промежуточных участках и съем с помощью скребка. Такие фильтры пригодны для фильтрации суспензий с содержанием твердых частий средней крупности.

Дисковые и барабанные фильтры рассчитаны на обработку больших объемов материала.

Вакуумные ленточные фильтры

Такие фильтры представляют собой бесконечную ленту из фильтровальной ткани, которая непрерывно либо в определенном ритме протягивается через вакууумные ванны (сосунные ящики).

Суспензия или тонкий шлам подается в самом начале ленты. Фильтрат под действием разрежения всасывается через фильтровальную ткань, собирается в первых двух вакуумных ваннах и направляется оттуда в сборник. Оставшийся на ленте осадок медленно транспортируется ею через следующие вакуумные ванны. Там на него распыляется сначала промывной фильтрат, потом промывочная вода, которая отсасывается вниз и отводится в сборник. На конце ленты фильтровальный осадок снимается скребком с помощью поворотного разгрузочного вальца.

Ленточные фильтры используются, в частности, при необходимости интенсивной промывки фильтровального осадка.

Отжим

Отжим служит для отделения жидкого содержимого из губчатых веществ или из органической плодовой мякоти, где жидкость связана в клетчатке.

Основные области применения: получение фруктовых соков, извлечение масла из маслиничных растений.

Поскольку прессовые способы имеют целый ряд недостатков, к ним прибегают лишь в тех случаях, где другие способы отделения (фильтрация, центрифугирование или термические и химические методы) неприемлимы.

При отжиме прессуемое сырье помешается в пресс-камеру, которая начинает медленно уменьшаться в размерах. Под действием механической силы сжатия жидкость выступает из продукта и выходит из пресс-камеры через отверстия в ее стенках. Там остается твердое вещество (жмых), выгружаемый в непрерывном или периодическом режимах.

Со шнековыми прессами достигается непрерывный отжим прессуемого продукта. Они состоят из прессового шнека, вращающегося в слегка сужающемся на конус перфорированном цилиндре. Сам шнек также имеет винтовую линию с легка конусностью и/или постепенно сужающиеся витки. В результате заправленный в машину продукт сжимается в уменьшающемся пространстве между винтовыми металлическими пластинами. Отжатая жидкость выступает через перфорированную стенку цилиндра и собирается в сливе. Жмых выгружается в конце винтовой линии шнека.

Контрольные вопросы:

1 Какие механизмы осаждения используются при фильтрации и чем они отличаются друг от друга?

2 Какую задачу выполняет осадок в процессе фильтрации?

3 Как изменяется объемный расход фильтрата по мере увеличесния толщины фильтровального осадка?

4 Для чего служат фильтровальные вспомогательные средства?

5 Опишите принцип действия работающего под давлением нутч-фильтра.

6 Перечислите конструктивные особенности камерного фильтрпресса.

7 Какой процесс протекает в камерном фильтрпрессе – фильтрация или отжим?

8 Как функционирует барабанный вакуум-фильтр?

9 Каким требованиям должен отвечать фильтруемый продукт при обработке в ленточном фильтре?