RU2035199C1

RU2035199C1 - Filter for separating suspensions

Info

Publication number: RU2035199C1
Authority: RU
Inventors: Зуфар Гарифуллинович САЛИХОВ
Original assignee: Зуфар Гарифуллинович САЛИХОВ
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: hydraulic metallurgy. SUBSTANCE: filter has a vertical housing with inlet and outlet pipes for suspension, inlet and outlet pipes for pressurized gas, outlet pipe for filtrate. There are two horizontal grates in the housing to form a working chamber in which filtering material is placed. This material consists of loose filaments and granules of filtering material floating on suspension. In the process of filtering, granulated filtering material forms a protective layer to prevent filaments from being worn against the surface of the upper grate and to secure that the main filtering process be performed through the layer of filaments. EFFECT: higher efficiency and reliability. 7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к фильтрам-сгустителям для разделения суспензий под давлением и может быть использовано в гидрометаллургической, химической и других отраслях промышленности. The invention relates to filter thickeners for the separation of suspensions under pressure and can be used in hydrometallurgical, chemical and other industries.

Цель изобретения повышение эффективности процесса разделения. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the separation process.

На фиг. 1 изображен фильтр в рабочем режиме; на фиг.2 то же, в режиме регенерации; на фиг.3 то же, в исходном состоянии; на фиг.4 изображена экспериментальная зависимость соотношений объемов нитей и плавающих в суспензии гранул от содержания взвесей в фильтрате; на фиг.5 изображена экспериментальная зависимость соотношений объемов нитей и плавающих в суспензии гранул от содержания взвесей в суспензии. In FIG. 1 shows a filter in operating mode; figure 2 is the same in the regeneration mode; figure 3 is the same in the initial state; figure 4 shows the experimental dependence of the ratios of the volumes of filaments and floating in the suspension of granules from the suspension in the filtrate; figure 5 shows the experimental dependence of the ratios of the volumes of filaments and granules floating in the suspension from the content of suspensions in the suspension.

Фильтр содержит корпус 1 с патрубками 2-6 соответственно для ввода исходной суспензии, вывода фильтрата, ввода газа, вывода газа и вывода сгущенной суспензии. Все патрубки снабжены регулирующими клапанами. The filter includes a housing 1 with nozzles 2-6, respectively, for introducing the initial suspension, the output of the filtrate, the gas inlet, the gas outlet and the outlet of the condensed suspension. All nozzles are equipped with control valves.

В корпусе установлены горизонтальные перфорированные решетки 7 и 8, нижняя из которых расположена над донной частью корпуса и жестко прикреплена к его внутренним стенкам. Верхняя решетка прикреплена с возможностью съема к кромкам той части корпуса, которая размещена внутри камеры 9 для приема фильтрата. Эта камера снабжена съемной крышкой 10. Полость корпуса между решетками 7 и 8 частично заполнена фильтрующим материалом, состоящим из смеси незакрепленных нитей 11 и плавающих в суспензии гранул 12. Нити 11 могут быть выполнены из капрона или лавсана с диаметром нити 20-50 мкм и длиной 20-60 см. Horizontal perforated gratings 7 and 8 are installed in the casing, the lower of which is located above the bottom of the casing and is rigidly attached to its inner walls. The upper grill is removably attached to the edges of that part of the housing that is placed inside the chamber 9 for receiving the filtrate. This chamber is equipped with a removable cover 10. The cavity of the housing between the gratings 7 and 8 is partially filled with filter material consisting of a mixture of loose threads 11 and granules floating in the suspension 12. The threads 11 can be made of capron or lavsan with a thread diameter of 20-50 μm and a length 20-60 cm.

Гранулы 12 могут быть выполнены из полимерного материала, такого как пенопласт или полистирол, с плотностью, меньшей плотности фильтруемой суспензии и диаметром 3-8 мм. Granules 12 can be made of a polymeric material, such as polystyrene or polystyrene, with a density lower than the density of the filtered suspension and with a diameter of 3-8 mm.

В зависимости от требований к качеству фильтрата и содержания взвесей в фильтруемой суспензии соотношение объемов нитей 11 и гранул 12 должно быть не менее, чем 1:1, и не более, чем 5:1 (фиг.4). Размер отверстий решетки 8 меньше диаметра гранул 12 и больше диаметра нитей 11. Depending on the quality requirements of the filtrate and the content of suspensions in the filtered suspension, the ratio of the volumes of threads 11 and granules 12 should be no less than 1: 1, and no more than 5: 1 (Fig. 4). The size of the holes of the lattice 8 is smaller than the diameter of the granules 12 and larger than the diameter of the threads 11.

Размер отверстий решетки 7 должен быть таким, чтобы эти отверстия могли свободно пропускать сгущенную суспензию и удерживать свободно лежащий при этом на решетке слой нитей 11 и гранул 12. Размер отверстий решетки 7 выбирают также из условия наилучшей вибрации слоя фильтрующего материала в режиме регенерации, например подачей сжатого воздуха через решетку 7 с размерами отверстий 45-50 мм. В этом случае нити 11 размещаются внизу, а гранулы 12 вверху из-за различного их удельного веса. The size of the openings of the grate 7 should be such that these holes can freely pass the thickened suspension and hold the layer of filaments 11 and granules freely lying on the grate at the same time. The size of the holes of the grate 7 is also selected from the condition of the best vibration of the layer of filter material in the regeneration mode, for example, by feeding compressed air through the grill 7 with hole sizes 45-50 mm. In this case, the filaments 11 are placed at the bottom, and the granules 12 at the top due to their different specific gravity.

Например, для получения фильтрата с содержанием взвесей 3 мг/л, диаметре капроновых или лавсановых нитей 10-50 мкм и длине 20-60 см, диаметре гранул из пенопласта или полистирола 3-8 мм с плотностью, меньшей плотности фильтруемой суспензии, наибольший размер отверстий решетки 8 должен составлять 0,5-2 мм, а соотношение объемов нитей и гранул должно быть 4:1 при удельном количестве загрузки из нитей 350 кг/м³ и содержании взвесей в исходной суспензии 150 мг/л.For example, to obtain a filtrate with a suspension of 3 mg / l, a diameter of kapron or dacron filaments of 10-50 μm and a length of 20-60 cm, a diameter of granules of polystyrene or polystyrene 3-8 mm with a density lower than the density of the filtered suspension, the largest hole size the lattice 8 should be 0.5-2 mm, and the ratio of the volumes of filaments and granules should be 4: 1 with a specific amount of loading of filaments 350 kg / m ³ and a suspension content of 150 mg / l in the initial suspension.

Фильтр работает следующим образом. The filter works as follows.

Предварительно корпус 1 загружают через съемные крышку 10 и решетку 8 фильтрующим материалом из нитей 11 и гранул 12, который размещается на решетке 7 (фиг.3). Через патрубок 2 подают исходную суспензию. Под действием выталкивающей силы и потока (скорость подачи суспензии составляет 1,05-1,40 от скорости всплывания нитей) гранулы 12 и нити 11 всплывают и прижимаются к решетке 8. Поскольку гранулы 12 имеют меньшую плотность, чем суспензия, и плавают, то к решетке 8 будет прилегать непосредственно слой гранул 12, образуя тем самым предохранительный слой от прохождения нитей 11 в фильтрат и забивания ими отверстий решетки. К слою гранул 12 будет прижиматься слой нитей 11, который в основном служит для фильтрования суспензии. Previously, the housing 1 is loaded through a removable cover 10 and the lattice 8 with filtering material from threads 11 and granules 12, which is placed on the lattice 7 (Fig.3). Through the pipe 2 serves the initial suspension. Under the action of buoyancy force and flow (the feed rate of the suspension is 1.05-1.40 of the rate of emergence of the filaments) the granules 12 and the filaments 11 float and press against the lattice 8. Since the granules 12 have a lower density than the suspension and float, then the lattice 8 will directly adhere a layer of granules 12, thereby forming a protective layer from the passage of threads 11 into the filtrate and clogging of the holes of the lattice. A layer of filaments 11 will be pressed against the layer of granules 12, which mainly serves to filter the suspension.

Через заранее установленное время и при достижении заданного содержания взвесей в фильтрате операцию фильтрования прекращают и проводят регенерацию фильтрующего материала. Во время регенерации подачу суспензии (или промывной жидкости) через патрубок 2 осуществляют с перерывами, в которые сливают часть сгущенной суспензии (например, четверть объема) через патрубок 6. В это же время постоянно подают газ через патрубок 4, который с помощью решетки 7 рассекается и равномерно распределяется через фильтрующий материал из нитей 11 и гранул 12, увеличивая на них гидродинамическое воздействие. Выход газа осуществляется через патрубок 5, а жидкости с примесями через патрубок 3. After a predetermined time and when the specified content of suspensions in the filtrate is reached, the filtering operation is stopped and the filter material is regenerated. During regeneration, the suspension (or washing liquid) is supplied through the nozzle 2 intermittently, into which part of the thickened suspension (for example, a quarter of the volume) is drained through the nozzle 6. At the same time, gas is constantly supplied through the nozzle 4, which is dissected using the grill 7 and evenly distributed through the filter material from the filaments 11 and granules 12, increasing the hydrodynamic effect on them. The gas outlet is through the pipe 5, and liquids with impurities through the pipe 3.

Циклы подачи жидкости в фильтры при регенерации и перерывы подачи могут чередоваться, например, через 1 мин. При этом режиме операция регенерации продолжается 60 мин, а операция фильтрования 23 ч. The cycles of fluid supply to the filters during regeneration and interruptions in the supply can alternate, for example, after 1 min. In this mode, the regeneration operation lasts 60 minutes, and the filtering operation 23 hours

По истечении заранее установленного времени или при достижении заданного содержания отмытых примесей в жидкости операцию регенерации прекращают и возобновляют рабочий цикл. After a predetermined time has elapsed or when a predetermined content of washed impurities in the liquid is reached, the regeneration operation is stopped and the duty cycle is resumed.

Таким образом, данная конструкция позволяет увеличить эффективность процесса фильтрования за счет сокращения времени регенерации и увеличения тем самым продолжительности рабочей операции при сохранении качества фильтрующего слоя. Thus, this design allows to increase the efficiency of the filtering process by reducing the regeneration time and thereby increasing the duration of the operation while maintaining the quality of the filter layer.

Claims

1. FILTER FOR SEPARATION SUSPENSIONS, comprising a vertical housing with nozzles for supplying a suspension, supplying gas and withdrawing a filtrate and a thickened suspension and a grate, between which filter material is placed, characterized in that, in order to increase the efficiency of the process, the filter material is made of a mixture of loose filaments and granules floating in the suspension, and nozzles for supplying the suspension, withdrawing the condensed suspension and supplying gas are installed in the bottom of the body.

2. The filter according to claim 1, characterized in that the ratio of the volumes of the threads and the granules floating in the suspension is not less than 1: 1 and not more than 1: 5.

3. The filter according to claim 1, characterized in that the filtrate intake chamber is made with a removable cover connected to the gas outlet pipe with a regulatory body, and connected to the filtrate output pipe with a corresponding regulatory body.

4. The filter according to claim 1, characterized in that the granules of the filter material are made of polymer material with a density lower than the density of the filtered suspension and a diameter of 3 to 8 mm.

5. The filter according to claim 1, characterized in that the diameter of the perforated holes of the upper grill is less than the diameter of the granules of the filter material.

6. The filter according to claim 1, characterized in that the threads of the filter element are made of nylon or lavsan with a diameter of 20 to 50 μm and a length of 20 to 60 cm

7. The filter according to claim 2, characterized in that the nozzles for supplying a filtered suspension, withdrawal of the condensed suspension and gas supply are equipped with regulatory bodies.

8. The filter according to claim 1, characterized in that the upper grill is removable.