RU2160146C2

RU2160146C2 - Device for removal of filtrate from vacuum filter

Info

Publication number: RU2160146C2
Application number: RU97102533A
Authority: RU
Inventors: И.В. Давыдов; Ю.И. Шмигидин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Priority date: 1997-02-19
Filing date: 1997-02-19
Publication date: 2000-12-10

Abstract

FIELD: production of alumina; chemical hydrometallurgical, concentration and other industries. SUBSTANCE: proposed device includes receiver connected with distributing head of vacuum filter by means of high and low vacuum pipe lines, vacuum system and hydraulic seal. Receiver is divided vertically into three chambers by means of partitions: upper chamber is connected with vacuum pipe line, center chamber is connected with low vacuum pipe line and lower chamber is used as drip pan. All chambers are connected with hydraulic seal by means of pipe lines; two pipes are coaxially mounted along axis of receiver; upper part of pipe of lesser diameter is connected with vacuum system and its lower part is located in drip pan. Pipe of larger diameter is connected to partitions and is brought into communication with center by means of hole available in its wall and closed by shut-off member. EFFECT: improved quality of dehydration of sediment due to adjustable differentiated vacuum. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано в химической, гидрометаллургической, обогатительной и др. отраслях промышленности, где производится фильтрование осадков на вакуумных фильтрах. The invention relates to the production of alumina and can be used in chemical, hydrometallurgical, mineral processing and other industries, where precipitation is filtered on vacuum filters.

Известно устройство для подвода вакуума к распределительной головке фильтра и непрерывного отвода фильтрата, состоящее из ресивера цилиндрической формы, который устанавливается вместе с фильтром на барометрической высоте, и гидрозатвора, располагаемого на нулевой отметке для приема сливающегося фильтрата из ресивера (см. Жужиков В.А. Фильтрование. Изд-во "Химия", 1968 г., с. 304). A device is known for supplying vacuum to a filter distribution head and for continuously discharging a filtrate, consisting of a cylindrical receiver, which is installed together with the filter at a barometric height, and a water seal located at the zero mark for receiving the merging filtrate from the receiver (see V.A. Zhuzhikov. Filtration, Publishing House "Chemistry", 1968, p. 304).

Известно устройство (а.с. СССР 1327924) для создания дифференцированного вакуума в зонах непрерывно действующего фильтра, состоящее из двух ресиверов - высокого и низкого вакуума, присоединенных к единой вакуумной системе, причем на верхней трубе ресивера низкого давления устанавливается диафрагма с калиброванным отверстием. A device is known (AS USSR 1327924) for creating a differentiated vacuum in the zones of a continuously operating filter, consisting of two receivers - high and low vacuum, connected to a single vacuum system, and a diaphragm with a calibrated hole is installed on the upper pipe of the low pressure receiver.

Известно также устройство (а.с. СССР 1209256) для удаления фильтрата из вакуумного фильтра, содержащее ресивер, соединенный трубопроводами глубокого и низкого вакуума с распределительной головкой вакуум-фильтра, вакуумную систему и гидрозатвор. При этом для повышения эффективности фильтрации устройство снабжено диафрагмой с калиброванным отверстием, которая устанавливается на трубопроводе, заключенном между патрубком низкого вакуума и трубопроводом глубокого вакуума. A device is also known (AS USSR 1209256) for removing the filtrate from a vacuum filter, containing a receiver connected by pipelines of high and low vacuum with a distribution head of the vacuum filter, a vacuum system and a water seal. At the same time, to increase the filtration efficiency, the device is equipped with a diaphragm with a calibrated hole, which is installed on the pipeline enclosed between the low vacuum pipe and the deep vacuum pipe.

В первом устройстве от ресивера к зонам фильтра подводится равный вакуум, который устанавливается в вакуумной системе. Однако в ряде случаев для получения осадков с низкой влажностью желательно иметь более высокий вакуум в зоне сушки. In the first device, an equal vacuum is applied from the receiver to the filter zones, which is installed in the vacuum system. However, in some cases, to obtain precipitation with low humidity, it is desirable to have a higher vacuum in the drying zone.

Во втором и третьем устройствах дифференцированный вакуум достигается за счет установки на трубах дифрагм с калиброванным сужающимся проходным отверстием. Недостатками такого устройства является то, что при постоянном сечении сужающегося отверстия нельзя регулировать перепад вакуума между зонами сушки и фильтрования, как и при изменении величины вакуума в системе нельзя удержать необходимый вакуум в той или иной зоне, что будет приводить либо к падению скорости фильтрования, либо снижению влажности осадка. In the second and third devices, a differentiated vacuum is achieved by installing diaphragms on the pipes with a calibrated tapering bore. The disadvantages of this device is that with a constant cross section of the tapering hole, it is impossible to control the vacuum drop between the drying and filtering zones, just as when changing the vacuum in the system, you cannot keep the necessary vacuum in one or another zone, which will lead either to a decrease in the filtering speed, or moisture reduction of sediment.

По наибольшему числу совпадающих признаков выбираем в качестве прототипа устройство по а.с. N 1209256. According to the largest number of matching features, we select the device according to as N 1209256.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности обезвоживания осадка на фильтре за счет создания регулируемого дифференцированного вакуума в зонах - более глубокого в зоне сушки. An object of the present invention is to increase the efficiency of dewatering the filter cake by creating an adjustable differentiated vacuum in zones that are deeper in the drying zone.

Данная задача решается с помощью устройства для удаления фильтрата из вакуумного фильтра, содержащего ресивер, соединенный трубопроводами глубокого и низкого вакуума с распределительной головкой вакуум-фильтра, вакуумную систему и гидрозатвор, в котором ресивер разделен на три камеры, верхняя камера соединена с трубопроводом глубокого вакуума, средняя - с трубопроводом низкого вакуума, нижняя служит каплеуловителем, и все камеры соединены трубами с гидрозатвором, при этом по оси ресивера установлены коаксиально две трубы, труба меньшего диаметра соединена сверху с вакуумной системой, снизу входит в камеру-каплеуловитель, а труба большего диаметра соединяется с перегородками верхней и нижней камер и сообщается со средней камерой через отверстие на ее стенке, перекрываемое запорным органом. This problem is solved using a device for removing the filtrate from a vacuum filter containing a receiver connected by high and low vacuum pipelines to a vacuum filter distribution head, a vacuum system and a water seal, in which the receiver is divided into three chambers, the upper chamber is connected to a deep vacuum pipeline, the middle one - with a low vacuum pipeline, the lower one serves as a droplet eliminator, and all chambers are connected by pipes with a water lock, while two pipes are installed coaxially along the axis of the receiver, the pipe is smaller of the diameter is connected from above to the vacuum system, from below it enters the droplet eliminator chamber, and a pipe of larger diameter is connected to the partitions of the upper and lower chambers and communicates with the middle chamber through an opening on its wall, which is blocked by a shut-off element.

Кроме того, это устройство отличается тем, что с целью максимального отделения фильтрата в ресивере сообщающаяся с камерами труба вверху расширяется, переходя в полый усеченный конус с углом конусности 45^o, а к трубе, подводящей вакуум в нижнюю камеру, присоединена центробежная ловушка. Расширение в верхней части данной трубы, переходящее в усеченный конус, является отбойником, отбрасывающим увлекаемые капли фильтрата с паровоздушной смесью к стенке ресивера, по которой он будет стекать под собственным весом в низ верхней камеры. В нижней камере эту функцию выполняет центробежная ловушка при закручивании потока.In addition, this device is characterized in that in order to maximize the separation of the filtrate in the receiver, the pipe connected to the cameras at the top expands, passing into a hollow truncated cone with a taper angle of 45 ^° , and a centrifugal trap is connected to the pipe supplying vacuum to the lower chamber. The expansion in the upper part of this pipe, which turns into a truncated cone, is a chipper, dropping entrained droplets of the filtrate with the vapor-air mixture to the receiver wall, along which it will flow under its own weight to the bottom of the upper chamber. In the lower chamber, this function is performed by a centrifugal trap when the flow is twisted.

На чертеже показаны принципиальная конструкция данного устройства и схема его подключения в вакуумную систему. The drawing shows the basic design of this device and a diagram of its connection to a vacuum system.

Устройство состоит из распределительной головки фильтра 1, ресивера 2, выполненного в виде вытянутой, цилиндрической емкости, которая по высоте разделена двумя перегородками 3 и 4 на три камеры, верхнюю 5, соединенную с трубопроводом 6 глубокого вакуума, среднюю 7, соединенную с трубопроводом 8 низкого вакуума, и нижнюю 9. Для сообщения камер с вакуумной системой внутри ресивера по его оси установлены коаксиально две трубы. Труба меньшего диаметра 10 подсоединена сверху к трубам, отводящим паровоздушную смесь к баромконденсатору и вакуумному насосу (на фиг. не показаны), а снизу она входит в камеру 9. Труба большего диаметра 11 снизу соединена с перегородкой 4 нижней камеры 9, а сверху входит в камеру 5 на некоторую высоту, присоединяясь к перегородке 3. Причем на стенке данной трубы напротив средней камеры имеется отверстие 12, которое перекрывается запорным органом 13, например игольчатым регулятором. Кроме того, с целью максимального отделения фильтрата в ресивере к трубе 10 в нижней части подсоединена центробежная ловушка 14, а к трубе 11 в ее верхней части подсоединен отбойник 15 в виде усеченного конуса. От каждой камеры отходят трубы 16, отводящие фильтрат в гидрозатвор 17. The device consists of a distribution head of the filter 1, receiver 2, made in the form of an elongated, cylindrical tank, which is divided in height by two partitions 3 and 4 into three chambers, the top 5 connected to the high vacuum pipe 6, the middle 7 connected to the low pipe 8 vacuum, and lower 9. For communication between the chambers and the vacuum system inside the receiver, two pipes are installed coaxially along its axis. A pipe of a smaller diameter 10 is connected from above to pipes leading the vapor-air mixture to a baromic condenser and a vacuum pump (not shown in Fig.), And from below it enters the chamber 9. A pipe of a larger diameter 11 is connected from below to the partition 4 of the lower chamber 9, and from above it enters the chamber 5 to a certain height, joining the partition 3. Moreover, on the wall of this pipe opposite the middle chamber there is an opening 12, which is blocked by a locking member 13, for example, a needle regulator. In addition, in order to maximize the separation of the filtrate in the receiver, a centrifugal trap 14 is connected to the pipe 10 at the bottom, and a truncated cone 15 is connected to the pipe 11 at its upper part. From each chamber, pipes 16 discharge the filtrate to a water seal 17.

Устройство работает следующим образом. В ресивер 2 из системы подводится по трубе 10 вакуум, который по величине становится практически одинаковым в верхней 5 и нижней 9 камерах. В средней камере 7, сообщающейся с остальными камерами через дросселирующее отверстие 12, устанавливается более низкая величина вакуума. Заданная величина вакуума в данной камере устанавливается путем изменения сечения отверстия 12 с помощью игольчатого регулятора 13. Вакуум из камеры 5 подводится к распределительной головке 1 и затем в зону сушки фильтра по трубе глубокого вакуума 6, а в зону фильтрации - по трубе низкого вакуума 8. По мере изменения условий фильтрования (зарастания ткани, снижения или увеличения ж/т фильтруемой пульпы, изменения крупности осадка и др.) заданная разница величины вакуума между зонами сушки и фильтрации поддерживается игольчатым регулятором 13. The device operates as follows. A vacuum is supplied through the pipe 10 to the receiver 2 from the system, which becomes almost the same in size in the upper 5 and lower 9 chambers. In the middle chamber 7, which communicates with the remaining chambers through the throttling hole 12, a lower vacuum value is set. The specified vacuum value in this chamber is set by changing the cross section of the hole 12 using a needle regulator 13. The vacuum from the chamber 5 is supplied to the distribution head 1 and then into the filter drying zone through the high vacuum pipe 6, and into the filtration zone through the low vacuum pipe 8. As the filtering conditions change (tissue overgrowing, a decrease or increase in w / t of filtered pulp, a change in the size of the precipitate, etc.), the specified difference in vacuum between the drying and filtration zones is supported by a needle regulator 13.

Результаты влияния дифференцированного вакуума на изменение влажности осадка показаны в таблице на примере фильтрации гидратной пульпы в глиноземном производстве. The results of the effect of differentiated vacuum on the change in sludge moisture are shown in the table on the example of filtration of hydrated pulp in alumina production.

Из таблицы видно, что благодаря дифференцированному вакууму на фильтре (в зоне фильтрации - 0,0304 Мн, в зоне сушки - 0,0405 Мн) достигается эффект за счет снижения влажности осадка ≈ на 2-3%. The table shows that due to the differentiated vacuum on the filter (in the filtration zone - 0.0304 Mn, in the drying zone - 0.0405 Mn), an effect is achieved due to a decrease in sludge moisture ≈ 2-3%.

Claims

1. A device for removing filtrate from a vacuum filter, comprising a receiver connected by high and low vacuum pipelines to a distribution head of the vacuum filter, a vacuum system and a water seal, characterized in that the receiver is divided by height by partitions into three chambers, the upper of which is connected to a deep vacuum pipeline, the middle one with a low vacuum pipeline, and the lower one is a droplet eliminator chamber, while all the chambers are connected by pipes with a water seal, two pipes are coaxially installed along the axis of the receiver , the upper part of the pipe of smaller diameter is connected to the vacuum system, and its lower part is located in the droplet eliminator chamber, the pipe of larger diameter is connected to the partitions and communicated with the middle chamber through an opening in its wall, overlapped by a shut-off element.

2. The device according to claim 1, characterized in that in the receiver, a hollow truncated cone with a taper angle of 45 ^{° is} attached to the upper part of the pipe of larger diameter, and a centrifugal trap is attached to the lower part of the pipe of smaller diameter.