Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30. 05. 1973 Opis patentowy opublikowano: 15.03.1975 74145 KI. 12d, 7 MKP BOld 25/28 CZYrUNIA I- Urzedu Patentowego Twórca wynalazku: Janina Machej Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Chemii Nieorganicznej, Gliwice (Polska) Sposób usuwania substancji z osadów filtracyjnych Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania substancji, a szczególnie zwiazków chemicznych z osadów filtracyjnych.W procesie filtracji wazna role odgrywa sposób przemywania osadu polegajacy na wymywaniu z osadu substancji, które moga stanowic pozadany skladnik wzglednie niepozadane zanieczyszczenia.Jezeli skladnik zawarty w osadzie jest cenny z uwagi na przeznaczanie filtratu, zawartosc jego w osadzie warunkuje ekonomike filtracji, a po¬ srednio calego procesu technologicznego. W przy¬ padku kiedy sam osad jest glównym produktem filtracji przeznaczonym do przerobu, wówczas za¬ wartosc niepozadanego zwiazku moze byc czynni¬ kiem wplywajacym na stopien wykorzystania osadu i czystosc produktu.Znane jest usuwanie zanieczyszczen z osadu po- filtracyjnego poza urzadzeniem filtracyjnym lub na filtrze droga przemywania woda, przedmuchiwania powietrzem wzglednie docisku mechanicznego. Prze¬ mywanie woda, w szczególnosci na filtrach cia¬ glych ma ograniczony efekt ze wzgledu na zmywa¬ nie osadu, a przy osadach scisliwych, filtrowanych pod próznia, gdzie nastepuje slaba penetracja wo¬ dy w glab warstwy w wyniku malej róznicy cisnien dzialajacej na powierzchnie osadu, doplyw wody myjacej musi byc ograniczony, aby splywajac po placku nie rozcienczal zawiesiny. Przy osadach o podwyzszonej scisliwosci wystepujacych bardzo czesto w przemysle chemicznym, farmaceutycznym itp. stosowanie przedmuchiwania powietrzem daje nikly efekt. W patencie szwajcarskim nr 463464 opisano sposób filtrowania charakteryzujacy sie tym, ze do pojemnika filtra wprowadza sie w obieg srodek suspenzujacy i powietrze lub zimny gaz za pomoca pompy tloczacej. W takim procesie uzyskuje sie przedluzenia trwalosci urzadzenia filtra i przy¬ spieszenie filtracji.Istnieje jednakze wiele procesów, w których nie tylko wazna jest szybkosc filtracji ale takze szcze¬ gólne znaczenie ma dokladnosc odimywania zwiaz¬ ków chemicznych zawartych w osadzie. Nie uzys¬ kuje sie tych efektów metodami wyzej opisanymi.Celem wynalazku bylo opracowanie takiego spo¬ sobu filtracji, aby nie tylko osiagnac duza szyb¬ kosc przemywania, ale przy zachowaniu duzej szyb¬ kosci filtracji zapewnic dokladne odmycie oddzie¬ lanego osadu.Sposób wedlug wTynalazku polega na zastosowaniu do wymywania z placka filtracyjnego rozpuszczal¬ nych zanieczyszczen para wodna nasycona wzgled¬ nie lekko przegrzana. Para wodna spelniajaca role czynnika myjacego jest nadmuchiwana na przesu- 25 wajacy sie placek poprzez dysze cisnieniowe lub szczeliny kierujace.Idealnie przenikajac przez pary osadu wytlacza z nich filtrat. Temperature i stopien przegrzania pary wodnej dobiera sie wedlug stopnia scisliwosci 30 i grubosci placka. Warunkiem dobrego wymycia 20 7414574145 rozpuszczalnych zanieczyszczen jest kondensacja pary w warstwie osadu.Sposób realizacji wynalazku polega na zainstalo¬ waniu nad powierzchnia placka znajdujacego sie pod dzialaniem róznicy cisnien znanych dysz cisnie¬ niowych o pelnym lub pustym stozku rozpylu, umieszczonych na ruchomym, przesuwnym i wah- liwym lub obrotowym elemencie umozliwiajacym regulacje odstepu dyszy od powierzchni placka i kata podania strumienia pary w stosunku do po¬ wierzchni osadu. Zabezpieczenie przed rozprzestrze¬ nianiem sie i strata pary do otoczenia stanowi dach ochronny umieszczony nad strefa przemywania.Wynalazek moze byc tez realizowany przez zasto- sawaaie- -szczelin profilowanych wyposazonych w-- dtefcbwiednie wyksztalcone i rozmieszczone ele¬ menty kierujace. I zastosowanie pary ^wodnej powoduje powstawa¬ no goracego* filtratu,! którego temperatura znacz¬ nie "wplywa na obnizenie jego lepkosci wskutek czego doskonale przenika przez placek i przegrode filtracyjna unoszac ze soba rozpuszczalne zwiazki.Para wodna jako czynnik przemywajacy stwarza doskonale warunki do regulacji automatycznej, a ze wzgledu na znikome zuzycie w granicach 0,1—0,5 Kg pary/kg mokrego osadu powoduje mi¬ nimalne rozcienczenie filtratu w tych przypadkach, gdy filtrat stanowi cenny produkt filtracji. Ponadto daje mozliwosc dokladnej regulacji temperatury, stopnia przegrzania i cisnienia przez zainstalowanie przed filtrem znanych konstrukcji grzejników elek¬ trycznych, gazowych i zaworów zwrotnych.Sposób przemywania osadu na filtrze para wodna wedlug wynalazku moze byc zastosowany do kaz- 20 35 dego rodzaju filtru prózniowego, cisnieniowego ze szczególnym uwzglednieniem filtrów prózniowych i cisnieniowych ciaglych, tak jak filtry obrotowe bebnowe, tarczowe, talerzowe i tasmowe. Oprócz dzialania myjacego para wodna wplywa osuszajaco na przemywany placek filtracyjny, co ma szczegól¬ ne znaczenie w przypadku kiedy osad placka fil¬ tracyjnego jest zasadniczym produktem. Stosowanie nasyconej lub przegrzanej pary wodnej do wymy¬ wania rozpuszczalnych zanieczyszczen z placka za¬ bezpiecza wysoki stopien oczyszczenia osadu z do¬ wolnych rozpuszczalnych w wodzie zwiazków che¬ micznych przy równoczesnej niskiej jego wilgot¬ nosci, wyklucza rozcienczanie zawiesiny i gwaran¬ tuje minimalne rozcienczenie filtratu.W celu zobrazowania dzialania myjacego pary wodnej nizej podano przyklad, gdzie w ukladzie tabelarycznym przedstawiono porównawcze efekty wymywania jonu sodowego za pomoca pary wodnej i powszechnie stosowanej wody.Przyklad. Filtrowano zawiesine wodorotlenku glinowego, który jest pólproduktem przy otrzymy¬ waniu A1203 metoda spiekowo-rozpylowa. Stezenie fazy stalej w zawiesinie wynosi 25—30°/o wagowych.Stosowane filtry: nucza prózniowa i prózniowy beb¬ nowy filtr obrotowy z tkanina poliestrowa. Osad stanowil placek wodorotlenku glinowego zanieczysz¬ czony zwiazkami sodowymi. Charakterystyka tego osadu jest nastepujaca: scisliwosc s = 0,192, opór wlasciwy = 0,274 • 109 m/kg, grubosc placka: 20—25 mm, zawartosc Na 0,56—0,9°/o. Czynnik my¬ jacy: para wodna nasycona p = 2 atm, woda t = 60°C. Charakterystyka filtratu mierzona przy temperaturze 30°C: lepkosc (1,05—1,1)10-* N/m, gestosc 1050 kg/ms.Woda zuzycie kg/kg placka 0,1 0,18 0,3 0,5 Jl 0,2 0,3 0,5 zawartosc Na 0,6 0,55 0,46 0,35 0,58 0,51 0,43 0,33 stopien wymycia °/o 31 36,8 47 59,8 33,5 41,5 50,5 62,1 Para w o d n zuzycie kg/kg placka zawartosc Na •/o Ap = 400 mm Hg 0,1 0,17 0,34 0,5 0,55 0,40 0,25 0,20 Ap = 500 mm Hg 0,1 0,18 0,35 0,5 0,53 0,36 0,19 0,18 a stopien wymycia °/o 36,8 54 71,3 74,4 39 58,5 78,2 77 PL PL