Разделение суспензий в химической промышленности - Малиновская Т.А.
Скачать (прямая ссылка):
При выборе аппаратуры для разделения токсичных суспензий следует в первую очередь выяснить, что является токсичным: твердая фаза или фильтрат. Если токсичным является фильтрат, а твердая фаза может быть отмыта от фильтрата, то оборудование должно быть герметично только во время операции собственно разделения суспензии i и отмывки осадка, а во время выгрузки осадка контакт с обслуживающим персоналом допустим. Для такой стадии фильтрования значительно легче подобрать оборудование, чем для стадии, в которой токсична твердая фаза, так как наибольшие затруднения возникают .при необходимости герметизации стадии выгрузки осадка.:
Для легколетучих, взрыво- или пожароопасных продуктов оборудование должно быть во взрывозащищенном исполнении. Последнее относится как к электрооборудованию и'автоматиче-
12
ским устройствам, так и к использованию специальных материалов, например для изготовления неискрящих трущихся пар в механизмах. ; л,
Высокая летучесть продуктов (обычно фильтратов) вызывает необходимость применения как герметичного, так и взрыво-защищенрого оборудования. Разделение суспензий, содержащих легколетучие органические растворители, часто вызывает большие затруднения в подборе уплотнительных материалов, поскольку резиновые уплотнения не стойки во многих растворителях. Другие же уплотнительные материалы, например фторопласт, не пригодны в условиях знакопеременных нагрузок на фильтрах, работающих под избыточным давлением (например, открытие и закрытие |камер фильтров типа ФПАКМ, ФАМО, друк-фильтров типа ЕдСх). Существуют марки резин (на основе фторкаучуков),, стойких в среде растворителей, однако не из каждой резины ’можно изготовить детали различных конфигураций.
Под агрессивностью суспензии обычно понимают ее свойство вызывать коррозию материалов, с которыми она соприкасается. Наиболее агрессивны суспензии, содержащие кислоты. Однако в ряде случаев и соли оказывают сильное воздействие на металлы. Коррозионные свойства суспензий зависят от химического состава фильтрата, концентрации кислот или отдельных ионов (pH среды), наличия в суспензии других примесей, например окислителей металлов, а также от температуры суспензии. Следует иметь в виду, что сведений только о концентрации кислоты или pH среды часто оказывается недостаточно для решения вопроса о .выборе материалов оборудования. Наиболее сложно подобрать материал для суспензий, содержащих смеси различных кислот, и еще сложнее — для смесей кислот с органическими растворителями. Часто в подобных случаях единственным. подходящим материалом является эмаль. Однако не все детали оборудования могут быть покрыты эмалью. Эмалированные крупногабаритные детали должны подвергаться обжигу в печах, а эта операция вызывает деформацию фланцев и других поверхностей. Агрессивность суспензий затрудняет также выбор материала фильтровальной ткани, которая на большинстве механизированных фильтров работает при высоких механических нагрузках на разрыв. Поэтому в ряде случаев возможность использования фильтров, удовлетворяющих -по технологическим данным требованиям производства, зависит, также от прочности, плотности и коррозионной стойкости ткани.
Наконец, химическая стойкость, стабильность суспензий во времени и воспроизводимость фильтрационных свойств суспензий, полученных из различных производственных операций или в различное время, в значительной степени определяет выбор как конструкции, так и поверхности фильт-ра. Некоторые фармацевтические препараты, химикаты для цветной кинематографии и другие вещества настолько чувствительны к ионам ме-
13
таллов, что даже кратковременный контакт этих суспензий с металлами вызывает ухудшение их качества. Для фильтрования таких суспензий должно быть использовано оборудование с покрытием из эмали или пластмасс. В ряде случаев из-за химической нестойкости твердой или жидкой фазы необходимобыстрое разделение суспензии, например, твердая фаза портится в присутствии фильтрата, что; одновременно приводит к ухудшению фильтрационных свойств суспензии. В этом случае при выборе фильтра главным исходным требованием является скорость фильтрования и, следовательно, выбирается фильтр с большой поверхностью фильтрования, хотя из условий часовой мощности производства можно было бы иметь в несколько раз меньшую поверхность фильтрования.!Если продукт портится от присутствия окислителя, то его фильтруют под давлением инертного газа.
Часто в процессе разделения суспензии необходимо поддерживать высокую или низкую температуру, тогда фильтры должны иметь обогрев или охлаждение.
Таким образом, физические и химические свойства суспензий определяют значительное разнообразие оборудования для разделения. Это относится и к материалу, из которого изготавливаются детали, и к конструкционным особенностям и размерам оборудования. В некоторых случаях для разделения суспензии с заданными фильтрационными,: коррозионными и другими химическими свойствами невозможно подобрать подходящее оборудование. Тогда необходимо совместно с химиками-разработчиками пересмотреть технологию и изменить ее, .обеспечивая возможность выбора подходящей аппаратуры.
