PT729373E

PT729373E - Metodo e aparelho de filtragem

Info

Publication number: PT729373E
Application number: PT94931055T
Authority: PT
Inventors: Holger Engdahl; Pekka Tormikoski
Original assignee: Ahlstrom Machinery Oy
Priority date: 1993-11-02
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 2001-06-29
Also published as: EP0729373B1; AU700117B2; WO1995012446A1; CA2175602A1; JP3678367B2; ATE198281T1; CA2175602C; FI941194A0; US5620596A; JPH09509357A; ES2154687T3; EP0729373A1; FI941194A; AU7995594A; BR9407941A; FI97695B

Description

DESCRIÇÃO "MÉTODO E APARELHO DE FILTRAGEM" A invenção refere-se a um método de filtragem de uma suspensão e a um aparelho para realizar o referido método. A invenção pode ser aplicada à filtragem de soluções líquidas por tratar, contendo produtos finamente divididos gerados, por exemplo, na circulação de produtos químicos de uma fábrica de polpa de papel.

Um sub-processo significativo no fabrico de sulfato --de -celulose é a recuperação dos produtos químicos do cozimento. Parte desta regeneração é constituída pela produção de líquido branqueado utilizando cáusticos, pelo que o leite.· de cal e a solução líquida por tratar são levados a reagir de maneira a constituir sedimentos de cal e soluções branqueadas. A solução por tratar é gerada quando uma mistura química contendo compostos de sódio é conduzida do fundo da fornalha de uma caldeira de recuperação de soda para um vaso de dissolução separado, no qual a mistura é dissolvida numa solução líquida diluída. Os compostos de sódio mais significativos da solução por tratar são o carbonato de sódio e o sulfureto de sódio. A solução líquida por tratar contém também compostos insolúveis, tais como, óxidos metálicos, silicatos, fuligem e outras impurezas. Estes depósitos contendo impurezas devem ser descarregados da circulação de produtos químico3, uma vez que de outro modo os depósitos se concentram na referida circulação e perturbam a obtenção da solução líquida branqueada durante a utilização dos cáusticos. A limpeza da solução líquida por tratar é de uma maneira geral levada a cabo em clarificadores. Quando as fábricas de polpa se tornam maiores e as normas ambientais mais restritivas, a limpeza pelo princípio da sedimentação tem como resultado aparelhos maiores, cujos diâmetros excedem os 30 metros. Além disso, os clarificadores estão sempre sujeitos a perturbações, pelo que se obtêm soluções líquidas por tratar com muitas impurezas mesmo com aparelhos correctamente dimensionados.

Um método alternativo é limpar a solução líquida por tratar por filtragem. Uma vez que os depósitos são constituídos principalmente por produtos finamente divididos, cuja filtragem é pobre e que rapidamente provocam a obstrução da superfície de filtragem, este método requer um aparelho de filtragem com uma grande superfície de filtragem e, portanto, torna-se dispendioso. Uma aglomeração contendo as partículas finas terá assim muitas vezes de ser removida da superfície para que evidentemente se mantenha com pequena espessura. Quando uma destas aglomerações é retirada por lavagem, obtém-se uma mistura semilíquida muito diluída, que deve mais tarde ser concentrada num processo com várias etapas.

Para melhorar a possibilidade de filtragem, por exemplo, os sedimentos de cal obtidos no processo de tratamento por cáusticos são usados como ajuda à filtragem, por meio dos quais uma camada de filtragem com boa capacidade de filtragem, quando da filtragem de soluções líquidas com partículas finamente divididas, é formada na superfície do elemento de filtro. Este método tem como resultado, contudo, um aumento dos custos e um aumento dos desperdícios a transportar para as lixeiras.

Foi sugerido que a filtrabilidade de uma suspensão que é difícil de filtrar seja aumentada de maneira que a formação de uma aglomeração na superfície de filtragem seja evitada pela remoção dos sólidos separados, provocando uma forte força de corte na suspensão junto da superfície de filtragem, a qual misture os sólidos de novo com a suspensão que está a ser filtrada. 0 problema com a filtragem por circulação cruzada reside no facto de ser necessário fazer circular grandes volumes de líquido para gerar suficientes velocidade e L-Cj ^-p*. i ' turbulência para retirar os sólidos separados da área de filtragem. 0 documento GB-A-1 374 109 descreve um dispositivo de limpeza para separar e classificar os componentes de uma mistura de líquidos e sólidos. Uma superfície de limpeza inclinada constituída por fios ou barras metálicas verticalmente adjacentes e separados na horizontal é proporcionada de maneira que a circulação da mistura se faça através dela. A desidratação tem lugar durante a operação sob o efeito da gravidade, de tal maneira que o líquido circula através da superfície apenas devido ao seu próprio peso. Portanto, este dispositivo de limpeza é baseado num princípio de filtragem por gravidade. 0 documento GB-A-1 290 159 revela um método de filtragem, no qual o líquido a purificar circula através dos intervalos entre tubos de filtragem individuais verticais. O princípio de funcionamento e a recomendação básica deste método é a criação de uma circulação especial com uma direcção definida inclinada relativamente às perfurações e superfície do elemento de filtragem, de maneira a estar em condições de filtrar partículas que têm uma dimensão menor que as perfurações do elemento de filtragem. Em particular, a inclinação definida da circulação é criada controlando a velocidade de uma bomba de alimentação de líquido e a velocidade de sucção da bomba ligada à saída para escoamento do filtrado através do elemento de filtragem. Quando o líquido circula nos intervalos entre os tubos de filtragem, estes intervalos têm de estar inteiramente cheios com líquido. De outra forma, o efeito de controlo da direcção inclinada da circulação, regulando a velocidade da bomba de alimentação, não pode ser obtido. O documento US-A-3 696 933 D3 descreve um método de filtragem e um dispositivo de filtragem, no qual um líquido, contendo sólidos, a ser purificado circula através dos intervalos entre placas de filtragem individuais. Estas placas 3 ' L-C, }^3s* de filtragem são submersas no liquido que enche um invólucro do filtro, tendo uma porção de Lopo que inclui uma entrada e uma saída e uma zona abaulada. As placas de filtragem tem duas superfícies de filtragem e passagens de circulação abertas entre si comunicando com a saída. 0 dispositivo compreende também uma série de injectores de circulação em comunicação com a entrada na zona de topo e destinada a obrigar e dirigir a circulação do fluido da entrada para as placas de filtragem com um ângulo de incidência menor que 30° e uma velocidade através dos orifícios de pelo menos 2 psi a 3000 psi a uma velocidade do fluido de pelo menos 20 pés/s para proporcionar um componente de circulação com inércia adjacente e essencialmente paralelo às superfícies de filtragem a uma velocidade de pelo menos 10 vezes a velocidade de circulação através das placas de filtragem, pelo que as. partículas contaminantes são retidas no fluido que circula ao longo da superfície e sendo a fixação das partículas na superfície das placas de filtro inibida. 0 objecto da invenção é proporcionar um método e um aparelho de filtragem, por meio dos quais estas desvantagens possam ser eliminadas. A invenção proporciona assim um método mais simples e mais económico e um aparelho para filtragem de suspensões de sólidos-líquidos, especialmente as que até ao momento têm sido difíceis de filtrar. Ainda que os antecedentes do problema tenham sido discutidos anteriormente em relação a soluções líquidas por tratar, é evidente que se trata apenas de um exemplo e que a invenção pode ser aplicada de maneira a ser usada para outras suspensões de sólidos-líquidos, tais como, lamas de caulino clarificadas com branqueador, soda líquida, efluentes de branqueamento de celulose e líquidos contendo resíduos finos, por exemplo, águas pouco profundas.

Neste método de filtragem, a suspensão que se pretende filtrar é posta em contacto com a superfície de filtragem do elemento do tiltro, pelo que devido à diferença de pressão 4 através da superfície de filtragem o filtrado circula através da referida superfície e o sólidos em suspensão praticamcnte se mantêm em suspensão. Constitui um aspecto caracteristico da invenção o facto da suspensão a filtrar ser obrigada a circular em direcção descendente na superfície de filtragem, pelo que a filtragem tem lugar por uma película fluindo na superfície de filtragem.

Um aparelho de acordo com a invenção compreende vários elementos de filtro, através de cuja superfície de filtragem o filtrado circula, enquanto os sólidos separados se mantêm substancialmente na suspensão, pelo que o filtro é provido de pelo menos meios para fazer passar a suspensão a filtrar pelas superfícies de filtragem e para remover o filtrado. Constitui um aspecto caracteristico da invenção o facto dos meios para fazer passar a suspensão a filtrar estarem dispostos de tal maneira que a suspensão é conduzida para a parte superior de cada superfície de filtragem para fluir de forma descendente na referida superfície de filtragem.

De acordo com uma forma preferida de realização, é proporcionado um filtro com meios para fazer a recirculação da suspensão não filtrada para a parte superior da superfície de filtragem. A invenção realiza a filtragem por circulação cruzada de uma nova forma, pelo que a prevenção pelas forças de separação do aparecimento de aglomerações de sólidos na superfície de filtragem é conseguida fazendo circular na superfície de filtragem por acção da força gravitacional a suspensão a filtrar durante a filtragem descendente. Devido à diferença de pressão, parte do 1 íquido é então filtrado a partir da película descendente através da superfície de filtragem.

Uma película líquida contínua circulando na direcção descendente é conseguida mais apropriadamente pela recirculação da suspensão não filtrada atravco da parte 5 ít ll t superior da superfície de filtragem, sendo a suspensão a ser filtrada fornecida e misturada ao fluxo de circulação. O aparecimento de uma película líquida uniforme na superfície de filtragem exige bastante quantidade de líquido, geralmente maior do que a que circula no aparelho, e é por isso que a recirculação da suspensão é necessária para se obter uma filtragem eficiente.

Todas as disposições, em que a invenção pode ser concretizada, são aplicáveis aos elementos do filtro num filtro de acordo com a invenção. Tais elementos são com mais preferência uma lamela, um tubo e um disco. Muito vulgarmente, o filtrado é descarregado através de um canal de filtro no interior do elemento de filtro, por exemplo, um tubo. Se assim for desejado, a suspensão a filtrar pode passar no interior do elemento, pelo que a filtragem tem lugar numa direcção oposta.

Os sólidos em suspensão têm tendência a acumular-se na superfície de filtragem. Mantendo a velocidade de circulação suficientemente elevada, o aparecimento da camada de sólidos pode ser completamente evitada, uma vez que as partículas sólidas separadas são arrastadas com o líquido descendente. Se uma camada de sólidos tende a aparecer, pode ser evitada baixando a diferença de pressão por momentos, pelo que a circulação através da superfície de filtragem termina ou abranda e a «malha» da camada da superfície de filtragem alarga e mantêm-se alargada para circular com a circulação da suspensão. Para remover a aglomeração dos sólidos prejudiciais, a circulação na película descendente pode também ser intensificada numa área restrita num determinado momento. 0 aumento de circulação é conseguido por meio de um ou mais jactos d© líquido. A fixação dos sólidos à superfície de filtragem pode também ser evitada por vibração. Existem aparelhos bem conhecidos de vibração, quer mecânicos, quer acústicos. 6 A suspensão a filtrar é trazida para a superfície de filtragem da mesma maneira que nos evaporadoreo dc película descendente. Um tabuleiro de distribuição de líquidos, placa perfurada ou dispositivo semelhante, através do qual a suspensão a filtrar é passada e cuja parte inferior é provida de aberturas, através das quais a suspensão é levada a circular de maneira uniforme nas superfícies de filtragem, pode ser colocado por cima dos elementos do filtro. A diferença de pressão através da superfície de filtragem pode ser obtida, juntando o filtro a um aparelho bem conhecido para gerar um vazio. Os elementos do filtro podem desta forma ser reunidos num reservatório atmosférico ou livremente na própria atmosfera.

Uma necessária diferença de pressão pode ser também mantida, aumentando com gás a pressão do filtro do reservatório. 0 gás pode ser disposto num sistema de circulação fechada. 0 gás aplicado pode ser inerte ou reactivo relativamente à suspensão a filtrar. Quando se desejar, é adicionado gás reactivo durante a filtragem para se concretizarem as reacções desejadas. 0 gás que possivelmente penetre na superfície de filtragem pode ser separado do filtrado, tanto no próprio elemento do filtro pela sua remoção de uma conduta separada, em vez de do filtrado, com mais preferência da parte superior da superfície líquida através da parte superior do elemento, como num reservatório separado fora do filtro. A filtragem pode realizar-se tanto de forma contínua como descontínua. Na filtragem contínua, é fornecida suspensão nova, e a suspensão adensada é continuamente descarregada. Se, contudo, quando forem desejados depósitos o mais limpos possíveis, os quais.com os líquidos por tratar significam uma remoção eficiente dos alcalis dos depósitos, é possível realizar a filtragem descontínua. 7 t L-Cj t

No processo descontínuo, a suspensão não filtrada não é descarregada de forma contínua, mas a alimentação da suspensão é interrompida durante a filtragem e a suspensão fica mais espessa devido á recirculação. Em seguida, água de lavagem é fornecida ao filtro e a filtragem continua. A mistura da água de lavagem com os depósitos remove destes as impurezas, os alcali de acordo com o exemplo acima mencionado. Ao mesmo tempo, a água ao penetrar na superfície de filtragem lava a superfície de filtragem, melhorando a capacidade de filtragem. Os depósitos são removidos como lamas para serem mais tarde tratados, podendo começar um novo ciclo de filtragem.

Um tratamento ainda mais eficiente é proporcionado se se formar uma aglomeração de depósitos para lavagem. Num processo deste tipo, o aparelho é provido de um reservatório para lamas separado. Neste caso, a bomba de recirculação conduz a suspensão a partir do reservatório de lamas, para o qual as lamas circulam da parte inferior do filtro. 0 processo arranca com o enchimento do reservatório de lamas com a suspensão a filtrar, altura em que a recirculação da filtragem da suspensão é iniciada. As lamas do filtro não são removidas do reservatório de lamas, mas engrossam neste reservatório, o que tem lugar quando o líquido é removido como filtrado. Quando o conteúdo de sólido das lamas é o desejado, a conduta inferior do filtro é fechada e o filtro fica cheio com as lamas. A diferença de pressão prevalece ainda no filtro cheio, pelo que o líquido é infiltrado através da superfície do filtro, na qual se forma uma aglomeração de sólidos. Após a filtragem, a lama mantida entre os elementos do filtro ou noutro ponto do filtro é removida e retorna para o reservatório de lamas. Quando a parte inferior do filtro é encerrada, mantém-se uma aglomeração devida à diferença de pressão na superfície dos elementos, da qual a circulação do gás através da aglomeração e do elemento do filtro remove a humidade. A aglomeração gerada é removida com água e ventilada com gás para ser conduzida para posterior tratamento (lavagem e secagem). 8 Γ

Lc,

Em ligação com este processo descontínuo, é também possível conseguir a lavagem de lamas, ne3te caso como uma lavagem com deslocação eficiente. Até agora tem sido necessário levar a cabo a lavagem das lamas em aparelhos separados. A lavagem tem lugar, enchendo o filtro com água após a secagem da aglomeração e esvaziando depois a água filtrada para o reservatório de lavagem. A aglomeração é finalmente removida, tal como acima descrito, por lavagem com água e ventilação com gás, sendo a mistura água-depósito conduzida a novo tratamento.

Se se desejar, o tratamento total do material a filtrar, tal como líquidos por tratar, pode ser levado a cabo no mesmo aparelho (filtro), a alternativa anterior pode ser desenvolvida depois, de tal maneira que, após lavagem e secagem, a aglomeração é solta por secagem por meios de ventilação e removida, por exemplo, através da extremidade inferior aberta do filtro.

No processo descontínuo, é possível ajustar a capacidade por diferença de pressão ou por aumento do intervalo entre os ciclos. A invenção é descrita em mais pormenor a seguir, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: A figura 1 representa esquematicamente uma forma de realização preferida do aparelho para concretizar a invenção; A figura 2 representa esquematicamente o princípio do método de filtragtem de acordo com a invenção; e A figura 3 representa esquematicamente uma segunda forma de realização do aparelho para concretizar a invenção. 0 aparelho de filtragem da figura 1 compreende um reservatório 10 à prova de pressão, no qual são introduzidos 9 ? J-' U Κ elementps 12 de filtro verticais. Cada elemento de filtro, lamela, é constituído <le preferência por duao placas perfuradas revestidas com um tecido de suporte e um tecido de filtragem. Os elementos do filtro estão suspensos no interior do reservatório 10 ou então apropriadamente fixados, de tal maneira que a filtragem de acordo com a invenção seja possível. O elemento de filtro está substancialmente numa posição vertical, pelo que a película líquida flui ao longo da superfície de filtragem do elemento do filtro. O elemento do filtro pode também ser um elemento inclinado relativamente à normal. A suspensão a filtrar passa através de uma conduta 14 para o sistema de recirculação do filtro, que compreende uma linha de tubagem 16, 22 e uma bomba de recirculação 18. O material a filtrar é conduzido para a parte superior do filtro para uma placa perfurada 20, que tem aberturas em cada um dos elementos do filtro, através dos quais o material a filtrar pode circular para as superfícies de filtragem de cada elemento do filtro. Quando circula devido à força da gravidade ao longo da superfície de filtragem 24, como se mostra na figura 2, o líquido contendo partículas sólidas forma uma película líquida densa 30 na superfície de filtragem, película que evita substancialmente que o gás pressurizado do reservatório 10 penetre na superfície de filtragem. 0 gás à pressão é passado ao reservatório através da conduta 26. Devido à diferença de pressão causada pelo gás, o filtrado penetra através da superfície de filtragem no canal 32 do filtrado rodeado por superfícies de filtragem, onde o filtrado 34 flui na direcção descendente e termina numa conduta de descarga 28 na parte inferior do elemento, ao longo da qual os filtrados de todos os elementos do filtro são descarregados do reservatório 10. A suspensão não filtrada acumula-se no fundo do reservatório, donde é passada ao longo da conduta 16 para o reservatório 36, sendo depois recirculada para a parte superior dos elementos do filtro. Em filtragem contínua, parte 10 Γ U, do filtrado é descarregado continuamente para tratamento posterior pela conduta 38. As lamas podem ser recirculadas também directamente do fundo do filtro sem o reservatório intermediário 36. A maior parte da suspensão a recircular flui em direcção descendente pela superfície de filtragem, arrastando com ela as partículas sólidas separadas. Assim, é possível evitar a formação de aglomerações. A quantidade de suspensão a recircular deve ser tal que se produza uma película contínua que cai pela superfície de filtragem.

Na filtragem, a diferença de pressão pode ser reduzida através de elementos de filtro para remover uma fina camada de sólidos, possivelmente fixados na superfície de filtragem, pelo que a filtragem abranda e a camada solta-se para ser arrastada com a camada de líquido descendente. A remoção da camada pode ficar facilitada, mudando também a diferença de pressão oposta, por exemplo, interrompendo a alimentação de gás à pressão a partir da conduta 26 e introduzindo gás da conduta 46 através dos canais de filtrado. A fixação de sólidos à superfície de filtragem pode também ser evitada, proporcionando ao reservatório 10 ou aos elementos 12 um aparelho de vibração.

Num processo de filtragem descontínua, o aparelho de acordo com a figura 1 funciona da seguinte maneira. O reservatório de lamas 36 é cheio com a suspensão a filtrar através da conduta 14, tanto através do filtro (condutas 22 e 16), como por alimentação directa (não representada) do reservatório. Após o enchimento do reservatório 36, a filtragem começa pela recirculaçãó da suspensão por meio da bomba de recirculaçãó 18. O filtrado flui para o reservatório 40. É fornecida mais suspensão através da conduta 14, de acordo com o nível da superfície do reservatório de lamas. As 11

lamas não são retiradas do reservatório 36, mas tornam-se nele mais espessas.

Quando atingida a desejada concentração de depósitos no reservatório 36, a parte inferior do filtro é fechada e a bomba de recirculação 18 transfere o conteúdo do reservatório 36 para o reservatório 10. Devido à diferença de pressão prevalecente no filtro, o filtrado é pressionado através da superfície de filtragem 24, gerando-se uma aglomeração na superfície. No fim do ciclo de filtragem, a suspensão não filtrada é retirada do filtro, voltando para o reservatório 36 através da conduta 16. Quando a diferença de pressão prevalece, a aglomeração mantém-se na superfície do elemento de filtragem, através do qual o gás que aí circula remove a água. A aglomeração formada é removida, lavando-a com água que pode ser fornecida, por exemplo, através da conduta 48 à extremidade superior dos elementos ou através da conduta 50 da parte interior dos elementos do filtro. Finalmente, pode também ser ventilada com ar através da conduta 46. A mistura água-depósitos é removida para um recipiente de depósitos aberto separado 54 ao longo da linha 56.

Agora, o filtro está em condições de iniciar um novo ciclo de filtragem. É também possível realizar a lavagem dos depósitos no mesmo filtro. Neste caso, antes da remoção da aglomeração, a conduta 16 é fechada, o reservatório 10 é cheio com água através das condutas 48, 50 ou 52. A água de lavagem filtrada através da aglomeração é descarregada num reservatório de água de lavagem separado através da linha 58. Após a lavagem, a aglomeração é removida da maneira atrás descrita. O processo pode ainda ser aperfeiçoado de maneira que a aglomeração seja removida seca. Em consequência, após a remoção da água de lavagem e da secagem da aglomeração (gás através da conduta 26), a aylomeração é removida da superfície 12

de filtragem por gás lançado através da conduta 4 6, pelo que o gás vindo do interior dos elementos faz cair a aglomeração para o fundo do reservatório 10, do qual a referida aglomeração pode ser removida, por exemplo, abrindo a extremidade do fundo do reservatório.

Na figura 3, está representado como a filtragem descontinua pode ser levada a cabo de outra maneira, se a lavagem de depósitos inferiores aos da filtragem acima descrita for suficiente, pelo que também não se forma aglomeração de filtrado durante a lavagem. Os números de referência são análogos aos da figura 1, apenas sendo precedidos do algarismo «1». A suspensão a filtrar é conduzida através da conduta 114 para o sistema de recirculação do filtro, o qual compreende uma linha de conduta 116, 122 e uma bomba de recirculação 118. As lamas não são descarregadas durante o ciclo de filtragem, mas tornam-se mais espessas e acumulam-se na parte inferior do filtro. A alimentação da suspensão a filtrar a partir da linha 114 também é interrompida para permitir o espessamento das lamas. Então, a água de lavagem é fornecida a partir da linha 115. A filtragem continua, pelo que as lamas são recicladas e a água de lavagem misturada com os depósitos remove as impurezas dos depósitos, por exemplo os alcali, no tratamento dos líquidos não tratados. Também se consegue um segundo efeito de limpeza com a água de lavagem, quando a água (filtrado) conduzida através da superfície de filtragem lava a referida superfície, melhorando assim a capacidade de filtragem, por outras palavras, a superfície fica limpa para o ciclo de filtragem seguinte. Após uma lavagem suficiente, os depósitos são descarregados para posterior tratamento através da linha 156, altura em que um novo ciclo de filtragem pode começar.

Num aparelho de acordo com a figura 1, uma corrente de filtrado da extremidade inferior do elemento 12 é conduzida ao 13 p Ui ^^ longo da conduta 28 para um separador 40, no qual o gás possivelmente arrastado com o filtrado para o ocparador é separado. O gás separado é conduzido através de um compressor 42 de retorno ao reservatório de pressão 10 no processo de filtragem. O gás circula assim num sistema fechado, que tem a vantagem do gás não poder reagir com o material que está a ser filtrado. O filtrado é conduzido do separador ao longo da conduta 44 para tratamento posterior.

No aparelho da figura 3, o gás que foi conduzido através da superfície de filtragem é descarregado através das partes superiores dos elementos ao longo da linha 141, enquanto que o filtrado é descarregado a partir da parte inferior dos elementos ao longo da linha 128, como na figura 1. Como o gás está já separado do filtrado no elemento, o filtrado obtido está já livre de gás na linha 128 e, portanto, não é necessário um reservatório separado para descarga de gás. A pressão do gás separado é aumentada no ventilador 142 e o gás regressa ao reservatório do filtro 110.

As vantagens seguintes são conseguidas com a invenção quando esta é aplicada na filtragem de líquidos sem tratamento ou materiais idênticos: - a limpeza dos líquidos por tratar a serem filtrados é melhor assegurada; a fixação e separação dos depósitos nos líquidos por tratar varia no clarificador; os volumes de lama a tratar são menores que no clarificador, em virtude do conteúdo de depósitos ser mais elevado. Os volumes de lama a tratar são aproximadamente 1/5 da quantidade de lamas correspondente no clarificador; - o aparelho de filtragem exige consideravelmente menos espaço que o clarificador; - não são necessárias ajudas na filtragem; 14 a capacidade de filtragem é maior comparada com a filtragem de aglomerações convencional (cakc filtration); - se for usado o processo descontinuo, são obtidos ciclos de filtragem mais longos do que quando se usa os métodos da filtragem descontínua, tais como a filtragem de aglomerações convencional; - a limpeza dos líquidos por tratar e o tratamento dos depósitos deles separados é possível no mesmo aparelho (a aglomeração (cake) pode ser removida em seco) , não sendo necessário um aparelho de lavagem de sedimentos separado; e - a lavagem por diluição dos depósitos dos (sedimentos) líquidos por tratar é possível, pelo que o seu tratamento com os filtros de sedimentos actuais fica facilitado.

Lisboa, 9 de Março de 2001

O AGENTE OFICIAL DA PROPRJEDADE INDUSTRIAL

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Claims

j-' U K REIVINDICAÇÕES 1. Método para filtragem de uma suspensão de sólidos num liquido, utilizando vários elementos de filtro, compreendendo cada elemento de filtro uma superfície de filtragem, tendo um primeiro e um segundo lados e que compreende os passos de: (a) obrigar a suspensão a fluir numa película continua e a cair uniformemente numa direcção descendente pelo primeiro lado da superfície de filtragem em contacto com ela, de maneira que a formação de uma aglomeração no filtro seja substancialmente impedida durante a filtragem; (b) introduzir uma pressão de gás mais elevada no primeiro lado da superfície de filtragem do que no segundo lado da superfície de filtragem, de maneira que o filtrado passa através da superfície do filtro para o segundo lado da superfície do filtro, enquanto os sólidos (partículas sólidas) se mantêm na película líquida que flui na direcção descendente no primeiro lado da superfície de filtragem; (c) retirar o filtrado da superfície do filtro; e (d) retirar o líquido com os sólidos em suspensão da superfície de filtragem.
2. Método de filtragem de acordo com a reivindicação 1, c.aracterizado por a película em queda transportar com ela os sólidos separados, evitando assim o aparecimento de uma aglomeração de sólidos (cake) na superfície de filtragem.
3. Método de filtragem de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a película líquida em queda uniforme na 1 0 superfície de filtragem ser conseguida pela recirculação da auspenaão não filtrada pela parte superior da superfície de filtragem.
4. Método de filtragem de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado por a diferença de pressão usada na filtragem ser gerada por vácuo.
5. Método de filtragem de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o gás ser inerte relativamente à suspensão a filtrar.
6. Método de filtragem de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o gás ser reactivo relativamente à suspensão a filtrar.
7. Método de filtragem de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a diferença de pressão usada na filtragem para evitar com eficiência a geração de uma camada sólida na superfície de filtragem ser diminuída ou invertida momentaneamente para fazer efeito na direcção oposta.
8. Método de filtragem de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por, para evitar com eficiência o aparecimento de uma camada sólida na superfície de filtragem, a circulação da película em queda ser localmente intensificada numa área restrita de cada vez.
9. Método de filtragem de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o aumento da circulação ser conseguido por meio de um ou mais jactos de líquido.
10. Método de filtragem de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a prevenção do aparecimento dc uma camada de sólidos na superfície de 2 V Γ\1 L-Cj t filtragem ser intensificada por vibração das superfícies de filtragem.
11. Método de filtragem de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a filtragem ser contínua, pelo que as lamas são continuamente descarregadas do sistema de filtragem.
12. Método de filtragem de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado por a filtragem ser descontínua, pelo que o fornecimento da suspensão a filtrar é interrompida durante a filtragem e finalmente as lamas tornadas mais espessas no sistema de filtragem serem descarregadas.
13. Método de filtragem de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por os depósitos serem lavados fazendo passar líquido de lavagem nas lamas tornadas espessas e filtrando ao mesmo tempo.
14. Método de filtragem de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o filtro ser cheio com as lamas tornadas mais espessas e por a filtragem final ser feita comprimindo as lamas por pressão contra a superfície de filtragem, de maneira a produzir aglomerações de filtragem e a remover o filtrado através das superfícies de filtragem.
15. Método de filtragem de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por se fazer a secagem das aglomerações de lamas com o auxílio de gás.
16. Método de filtragem de acordo com as reivindicações 14 ou 15, caracterizado por as aglomerações de filtragem antes de serem removidas serem lavadas, enchendo o reservatório do filtro com água e filtrando e removendo a água. 3

V
17. Método de filtragem de acordo com as reivindicações 14 a 16, caracterizado por as aglomerações de filtragem serem descarregadas, lavando-as com água por amolecimento das aglomerações.
18. Método de filtragem de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a suspensão a filtrar ser um líquido por tratar ("green liquor") gerado no fabrico de celulose.
19. Método para limpeza de liquidos por tratar, caracterizado por: referido líquido por tratar ("green liquor") ser obrigado a fluir ao longo de uma superfície de filtragem de um elemento de filtro sob a forma de uma película em queda contínua e uniforme no sentido descendente, pelo que, devido a uma diferença de pressão de gás criada através da superfície de filtragem, o líquido a tratar clarificado fluir através da superfície de filtragem e os depósitos (sedimentos) separados do referido líquido se manterem na película do líquido em queda.
20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o líquido por tratar não filtrado ser recirculado de volta para uma parte superior do elemento de filtro para manter uma película uniforme na superfície de filtragem.
21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por os depósitos (sedimentos) no líquido não tratado serem lavados no sistema de filtragem com água de diluição.
22. Aparelho de filtragem que compreende: um invólucro; 4 P u K- vários elementos de filtro (12) montados no referido invólucro e que incluem um topo e um fundo; compreendendo cada elemento de filtro (12) uma superfície de filtragem com primeiro e segundo lados; meios para proporcionar um diferencial de pressão de gás com uma pressão de gás mais elevada no referido primeiro dos lados das referidas superfícies de filtragem relativamente aos referidos segundos lados; uma primeira conduta para retirada de um filtrado do referido segundo lado de pelo menos uma das referidas superfícies de filtragem; uma segunda conduta para retirada de uma _ suspensão líquida da proximidade do fundo dos referidos elementos de filtro; e meios para introdução de uma suspensão nos referidos primeiros lados das referidas superfícies de filtragem, de tal maneira que a suspensão flui na forma de uma película contínua e uniforme em queda (30) na direcção descendente dos referidos primeiros lados e em contacto com eles, de maneira que a aglomeração (cake) no filtro não se forme durante o funcionamento.
23. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o filtro possuir meios (16, 18; 116, 118) para a recirculação da suspensão para a parte superior dos elementos do filtro.
24. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o filtro possuir meios (20; 120) de distribuição de líquidos, por exemplo uma placa perfurada, através de cujas perfurações a suspensão a filtrar flui para as superfícies de filtragem. 5 t Γ
25. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por os elementos do filtro estarem dispostos num recipiente sob pressão (10; 110).
26. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por os elementos do filtro estarem dispostos num espaço ou recipiente atmosférico e por um meio de produção de vácuo ser utilizado para produzir a diferença de pressão do gás.
27. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por compreender meios (16, 38) para remoção das lamas.
28. Aparelho de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por os meios de recirculação da suspensão compreenderem um reservatório de lamas (36).
29. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por o reservatório de pressão possuir meios (26; 126) para transferir o gás para o recipiente.
30. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por compreender meios (28, 40, 26; 141, 126) para recirculação do gás.
31. Aparelho de acordo com a reivindicação 30, caracterizado por os meios de recirculação de gás compreenderem meios (42; 142) para elevar a pressão do gás.
32. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por os elementos de filtragem (12; 112) compreenderem um canal de filtrado (32) com meios (141) para remoção do gás do elemento de filtragem e meios (128) para remoção do filtrado do elemento.
33. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por possuir meios para fazer vibrar o aparelho ou os 6 elementos do filtro para evitar que se forme uma camada de sólidos nas superfícies de filtragem.
34. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por os elementos de filtragem (12; 112) estarem dispostos substancialmente na vertical.
35. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por os elementos do filtro estarem colocados inclinados relativamente à normal.
36. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por um ou mais jactos de liquido móveis serem aproveitados para aumentar localmente a circulação do líquido na superfície de filtragem e evitar a formação de uma camada de sólidos nas superfícies de filtragem com o nível eficaz de um jacto de liquido de cada vez.
37. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por os elementos do filtro compreenderem um canal para o filtrado (32), que está em ligação com os meios (46, 50) para fazerem passar gás e água através das superfícies de filtragem.
38. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por estar em comunicação com meios (48, 52) para fazer passar água para ele. Lisboa, 9 de Março de 2001 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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