Разделение суспензий в химической промышленности - Малиновская Т.А.
Скачать (прямая ссылка):
Толстые обновляемые слои (50—100 мм) применяют для осветления суспензий с концентрацией твердой фазы 1—5%. Структуру слоя подбирают таким образом, чтобы происходило фильтрование с образованием осадка. Для нанесения используют средние и грубые сорта вспомогательных материалов. Операцию иамыва ведут при максимальном числе оборотов барабана фильтра и при небольшом разрежении, постепенно повышая его до 0,05—0,07 МПа. Концентрация вспомогательного материала в суспензии обычно составляет 1—5%.
Добавление вспомогательного вещества в осветляемую сус-пензщо— наиболее простой способ, сокращающий затраты времени на вспомогательные операции. Этот способ применяют в том случае, когда допустимо попадание незначительного количества механических примесей в фильтрат. Считается, что при добавлении ФВВ в количестве более 0,6% (масс.) в суспензию, даже на редких перегородках, быстро образуются сводики и происходит фильтрование с образованием осадка. Норма расхода вспомогательного вещества зависит от соотношения размеров частиц ФВВ и примесей и может быть определена только экспериментально. Ориентировочно можно принять массовое отношение добавки и механических примесей в суспензии равным единице. ¦
Комбинированное применение тонкого намывного слоя с добавкой ФВВ в осветляемую суспензию возможно при'концент-рацйи примесей в суспензии от 0,2 до 10 кг/м3 и при достаточно жестких требованиях к качеству фильтрата. Для добавки в
185
Таблица 4-5. Режимы и расходные нормы для образования, слоев ФИГ-
Слой
Показатели тонкий необновляемый толстый кеоб-новляемый толстый обновляемый
Толщина слоя, м-10“3 0 00 1 03 о 3—10; 10—50 50—100
Расход диатомита для образования слоя указанной толщины, кг/м2 0,2—1,35 0,75—4,5; 2,5-22,5 12,5—45,0.
То же для перлита 0,15—0,70 0,6—2,2; 1,9—11,0 9,5—22,0
То же для целлюлозы 0,11—0,9 0,4—3,2; 1,4-15,0 7,0—30,0
То же для смеси асбеста с диатомитом 0,17—1,0 0,65—3,2; 1,9—16,0 11,0—32,0*
То же для древесной муки 0,18—0,68 0,60—2,3; 2,0—13,0 10,0—23,0 /
То же для асбеста 0,02—0,05 0,05—0,2’ —
Характеристика сорта ФВВ по дис- мелкий, средний, грубый,
персности средний мелкий средний
Коэффициент водопроницаемости, дарси 0,05—1,0 1,5—0,1 5,0—0,8
Концентрация ФВВ в суспензии, % (масс.) 0,2—1,0 0,. 5-2,0 1,0-4,0
Давление в начале и конце намыва, 0,02; 0,07—0,4* 0,01; 0,05
МПа 0,05—0,1
Ориентировочная скорость намыва, м/ч Концентрация примесей в осветляемой суспензии, % (масс.) * При фильтровании вяЗкнх суспензий. 1,5-2,5 0,.5—2,5 0,2-0,5
0,001—0,005 0Г005—0,05 0,5-5
суспензию целесообразно использовать тот же, что и для нанесения, либо более грубый сорт вспомогательного вещества.
Комбинированное применение толстого обновляемого намывного слоя с добавкой ФВВ в осветляемую суспензию рекомендуется в тех случаях, когда не удается предотвратить проникновение частиц примеси в глубину слоя или когда на поверхности образуется слой липкого осадка с большим удельным сопротивлением.
Когда приготовление суспензии для нанесения слоя путем смешивания ФВВ и фильтрата вызывает трудности, а требования к качеству осветленного фильтрата не слишком высоки, суспензию ФВВ можно приготовить используя исходную осветляемую жидкость. С точки зрения производительности фильтра этот способ далек от оптимального.
Технологические параметры образования намывного слоя ФВВ (проницаемость фильтрующей перегородки-подложки, конечная толщина намывного слоя, концентрация суспензии намываемого вещества, разность давлений, скорость и длительность намыва и др.) оказывают существенное влияние на результат последующего процесса (скорость фильтрования освет-
ляемой суспензии, чистоту фильтрата и т. д.). Некоторая разноречивость имеющихся в литературе сведений о характере влияния указанных факторов объясняется разнообразием свойств ФВВ и еще большим разнообразием свойств примесей. Помимо физико-химических факторов, на процесс фильтрования с намывным слоем существенно влияет соотношение средних диаметров частиц использованного для намывного слоя ФВВ Лв.в и частиц примесей dnР. Если dB.B<dnp, то создаются благоприятные условия для фильтрования с образованием осадка. В противном случае наблюдается фильтрование с закупоркой пор.
Общее сопротивление при фильтровании с намывным слоем складывается из трех сопротивлений: подложки р, намывного слоя Rb.c и отфильтрованных примесей /?пр
= Р ~Ь^?н.с ~Ь ^?пр (4.8)
Если намывной слой отсутствует или его сопротивление (высота) недостаточны, в начальный момент фильтрования осветляемой суспензии наблюдается значительный унос твердой фазы в фильтрат, сопровождающийся большой скоростью фильтрования, Если задерживающая способность подложки значительна, то через определенный промежуток времени частицы, прошедшие намывной слой, начинают закупоривать поры подложки, что сопровождается снижением скорости фильтрования и улучшением качества фильтрата. Следует выбирать такую толщину намывного слоя, которая обеспечивала бы получение чистого фильтрата без резкого снижения скорости фильтрования.
Характер изменения величины уноса от толщины намывного слоя может быть различен в зависимости от соотношения средних диаметров c?B.BMip, критерия оценки качества фильтрата, режима фильтрования и т. п, Отметим лишь, что по мере увеличения толщины намывного слоя интенсивность улучшения качества фильтрата снижается. Это следует учитывать при выборе толщины намывного слоя, избегая применения неоправданно толстых слоев. Однако^ в общем случае толстые слои ФВВ в результате их большей грязеемкости способствуют получению несколько более чистых фильтратов, чем тонкие слои.
