SE1051058A1 - Vätskeextraktionsfilter och förfarande för att rengöra det - Google Patents

Abstract

Ändamålet med uppfinningen är ett vätskeextraktionsf ilte, mera specifikt ett kontinuerligt, toppmatat, vakuumtrumfilter. Vad som är väsentligt för uppfinningen är att filtret innefattar en t rumstruktur (1) och fil ter element. (2), varvid filtereiementens filtreringsyta är bildad av mikroporöst hydrofilt material sä att när filtrering sker med partiellt vakuum är det ogenomträngligt för den omgivande luften.

Description

IG l ff: myækeï avàrt.eller omöjligï att filtrsra slam sam innæhàllær myckat stfira (>íüܶmikrometæx)och tunga partiklar. ßravitatimnen som utövas på partiklarna ash de strömmar som förekommër i tanksn bildar att pr@blæmJ Kraftær utëvaß på partiklarna som är mycket Större än krafterna sam alstras av sugníngæn av filtærmediet och partiklarna fäster inte vid det utan förblir i sfiällat i tankæn. Sàlunfia kfimmer filtærmæáíæt ut från slammet utan kaka, Bæskxivning av uppfinningßn En ny Lösning har nu utvecklats för att æliminera prøblemen mad känd tëknik. Üe kännetecknanda egenskaperna hos lösningen ßnligt uppfinninqæn definieras i me: detalj i áe känmetecknande delarna av áe vidhängande patentkraven.

Uppfinningan hänför sig mara speaífikt till ett tflppmatat trumfiltær, vilket arbetar enligt kapillärprinßipen, d.v.s, filïerelementen är kmnstruerade av ett mikroparëst, hydrofilt material, vara buhhelpunkt är tillräckligt hög för att förhindra gennmträngning av luft. Nsterialæt som används kan vara en keram, såsom Aläh eller an blandning av siíikater üch Rlflïy àlternativt kan matærialet vara ett plastmaterial såsom exæmpælvis pølyamid üllef polyakryl, Ävæn ett mfitallmatæríal såsøm rßstfrítt stål kan användas eller müjligan någøn kmmbinatåan av matærialen s@m.præsenteraäs Qvan. ßaskrivning av ritníngarna 'f I det följande kammar uppfinningen att bæskrlvas i mera detalj maa hänvisning till dæ vidhänganüæ ritningarna, varvid lü än Fig. 1 man Pig. 3 visar en schematisk figur av filtret enligt uppfinningen.

Pig. 2 visar kapaciïetæn hos filtreï finligt uppfinningen som æn íunktion av tiden, utan ultraljudrengöfíng ocñ med ultraljudïënqöring.

Enliqï Pig. 1 ash Fig. 3 innëfatïar filtïet en trumstruktur (1), vilken fungærax sam ett stöd för filterælementsn (2).

Forman på fílterelämænten är ßådafl att åe bildar an rund och väsæntliqæn knntinuerlig yta. Fiïtefelementæn är anardnade i ygfifir ggn varje filterelement är kopçlat till íiltreïs vakuumæystam med en slang (43. I den løngitudinælla riktningen av trumfl oæh insamlingsröræn (53, vara uppgift är att kopgša filfiæralementæn som är anerdnade i samma rad; ü,v.§. det fiinns lika många insamlingfirör som det finns rader mad filïærelemant. ïnsamlingsröræn är koppladæ till an förüælningævæntil (ä) anørdnad på fíltrats azel, varvid fërdelningsventilens uppgift är att överföra det partiælla vahuumet eller övertrycket till filterelæmenten.

Fördelfiingsvßntílæn innefattar zønær så att en del av filtërfilfimßntæn innehåller etï partiællt vakuum (i det här fallæt föïekømmet kakbildminq och kaktarxningš eller öværïryck ii vilkæt fall rengöring av filtærælæmanten mæá vatten utförs med omvänt tryck). Qm en lång trumma används kan deh vara füïdëlakïigt att anordna fördelningsventílen vid båda ändar av t' If 1.1 iïfifflâ fl > Vakuumßyatßmët innefattar en fílträtreservnar och en vakuumpump (?} omh en filtratpump(?a}. Vakuumpumpen bibæhàller ett gaxtiellt vakuum i filtrets rörledning och filtratpumpen avlägsnar filtratæti Bet är möjligt att anofidna omvänd spolning §8) antingën æå att än dal av filtratet låda tillbaka lü ïill filtret mëdelst filtratpumpæn alle: så att an extern vattenkälla används.

En motnr med kugghjul {§} rnterar trumstrnkturen.

Røtationshastighætën är Stëqlößi jusïëïbar ïypískt i omïådet 1 ~ 5 varv per minut.

Matærialet som skall filtreras hålls i tøppdælen av filtrets trumma mad áet nödvändiga inmatningssystæmæt, vilket kan vara æn matarbox (10) alle: en stor cylináær {1Ü&}, vilken tillsammans med trumman och ändväqgfirna bildar ett utrymme in i vilket slammeï kan matas. Gm en matarbox används, är den tätad så att slammæt inta penetrerar mællan trumman mch matarboxen. Gm en cylindærlösning används, är cylinüærnß yta tillvefkad av Gif ílexibelt material, vilkat pressar moi trnmman wch förhindrar slammet från att fläda børfi. På samma sätt är utrymmæts ändar tätafiæ, När en filtærpresskaka har bildata i matarapparaten från slammet æøm skall filtræras följer kakfiorknifiq. Efter torkning avlägsnas kakan från trummans yüa mefi etï schabærblad (ll), en tråd æller ett sepanät band, vilket följer trumman gænom filtreríngscykeln.

Trumfiltræï inneíattak vidare en tank (12) i vilken hmttændelen av trumman är nersänkt. Rengöring av filieïelemsnten utförs i tanken ænligt ett av följanda fürfarandan eller en kombination av fiem: Tanken inneíattaï an ultraljudtväïïare (13), vílkæn rængör filtærelæmenten mad tvättvätskan i tanken. Tvàttvätækan kan vara fixgmpelvis vatten, i vilken tvättkemikalier periodiskt blandas i från En ræsærvoar sam är anordnaü näïa filtïet.

Efter tvättning slägps tvëttvätßkan antingæn ut i att avlopp eller pumpas tillhakä till resærvoaren för rængöring och ~ ZÛ ;f_-,;_-. if' LU rëganæræring. En altærnatív lösning, ælleï som än knmhination mad den sam presenteras ovan, innefattar tvättmunstyøkën ílšß) i tanken, vilka tvättmunstycken sprayar ïvättväxska på filtfirælæmænten mad tryckv Rengöringæn av filtærelæmenten kan vara antingen intermittent alleï konïinuarlig. ïntermittænt rengürinq intzäffaf viä fasta intervall, eææmpelvis an gång í timmen eller en gång per 34 timmar, beroandæ gå behßvat. Viü køntinuæxlig xængöring är ïængöringsförfarandet i gång hala tiüsn. Rengëringen kan också vara intermittænt kantinuerlig, d.v*s. rengöringen används i intervaller på exempelvis 10 minute: alle: en timma ash däremællan är exempælvis att avbrott på 3 timmar.

I :engöringen som bæskrivits ovan blandas den bortïagna æmuïfiæn med rengöringævätækan Qch dên avlägsnas genom mírkulæring av rengëringsvätskan via att separat filtar (14). üataljæxad beskrivning av uppfinningan Kønventianella trumfilter som arbetar enligt t@ppmatnings~ principen har i allmänhet beskrivits i känd tæknik. Dæt här notaras att ett filtartyg fungerar sam filtarmædium i dessf, Qi vilket tillåter luft atï passera igenom och, om detta är fallet, filtrets energikonsumtion är hög. Det är mycket viktigt att notæra att apparater för rænqöring av fiítermædiet sam är baserade på ultraljudteknologi eller användandet av kæmiska lösningar inte används i tidigare kända toppmataüæ filter.

Säsøm har beskrívita tidigaræ är det besväríigt_atL anørdna kontinuerlig rengürning av filtærælementen i fiiltræn sam beskrivits enligt känü teknik æfñærsam i dat här fallet måste rengörinqsapparaten fungæra när den är nædaänkt i fllammæt. I lösningen anligt uppfinningæn är filtrets tïummas nfidre üel lü f' (ft har och är sålunda enkel akt rengöra mæd ultxaljud ellar mad vattænbaserade kæmlska lösningar.

Pfltgntpublikationæn Fl 77382, vilkën flckså visar att trumfilter som är üelvis av samma tyg, beskriver løkal känd teknik. Mæd utgångspunkt från uppfinningen, är de vlktigasta skillnaüærfla emellærtld följande: Till skillnad från lösninqæn enligt uppfinningen inträffar hakbíldning genom höfiníng av filterpresskakan från alamtanken.

Ben viktigaste skillnaden är emællartld att ett filier ßnligt känd teknik iniæ innefattar någon rengöringæmetüd för filtærelemenïen. ï filtret enligt publikationan är dèt inte möjligt att anordna ett rengürlngasystæm ænligt uppfinningen för den här agplikatiønen, Som att resultat av detta är fürdælarna med uppfinningen med avseende på känd teknik följande: Mæd lösninqën enligt uppfinningen är dfit möjligt aït behandla tunga üshfeller stara partiklar, vars lyftande från tanken i annat fall skulle vara svårt eller Gmöfiligt på grund av deïas vikt alla: deras flöåesegenskaper {motstånáskraft}. medelst lösningen är dat nu möjligt att bæhanfila mycket täta slam, såsom järnslam, vars densitßt är 75 viktprmcent. üæësutom är dat möjligt att filtrera substanser som förærsakar snabb igænsätïning i filterælementen (æxæmçælvis finkorniga och galafiinformíga organiska æller oørganiska suhstansærš. Ben här fördelæn uppnås sam ett resulïat av dat mångsidiga Qch, om nödvänfiígt køntinuerliqt arbetandê, ranqöringssysïæmet enligï uppfinningen.

Filtret ænligt uppfinningen tillhandahålls mad olika rengüringsapparatær såsøm ultraljudrængöring, kemisk renqëïing Qflh tfycktväïtmunstyükæn, så att k&§aGiïet&n på íilttêt nu kan lv 2 1 J Û (_51 hållas konstant. Dæssutom arbetar filtræt ænligt kapil1äf~ filtræríngsprinaipen Gch på grund av detïa erfmrdras an mycket liten vakuumpump för atï bibehåila det gartiælla vakmumeï hus filtrat. Enetgifërbrukníngen är litæn, filtratæt är fritt från fast matærial och den kvarvaranüæ fuktighatæn som uppnås är 1 fço Q- Följande exempel bæskriver den föredragna använaningen av lësninqæn enligt uppfinningen och heskriver genomförbarhæten hos metodæn för rænqöring av apparatæn. Examplen än ændafit avsedda att illuætræra uppfinningen, så att tillämpníngarna av uppfinningen är inte begränsad till âem utan kan istället varieras inmm Qmfattningæn für ansökans bæakrivninq och skyddflomfånget för kfiavæn.

Exempel 1 Filtret enligt uppfinninqæn filtrærar magnetitkomcentrat, vars paftikælstøzlek är 10% mikrometer och densitæten hos inmatningen till filtrat är ?5 viktprøcemtw Inmatningen av slammæï sker via en inmatarbox. Eilïerpresskakan avlägsnas med ett achabarblfld. Üen kvarvarande fuktigheten hos filtærgresakakan är 3% øch filtxæringskapaciteten 4Ü0O kg/m2h.

Eftær sex timmars filüïaring avbrytä ínmatningæn av slam ash en tvättlösning,_vilkæn innehåller 2% salpætersyra och ê% øxalsyra och vara temgeratur är 5W*C, pumpas in i filtrets tank. När tankæn är full startas ultraljudvibratorær i tankens botten.och en kømbinerad ultraljuüstvättning oah syratvättning utförs under lü minufiar. Efter ïvättningen pumpas syralösningen i tanken tilibaka in i lagringsrææèrvøaren via filtrefi, vilkat aeparayar den fasta matefian från lëaningæn. ïnmëtníngen av Slam føïtsättær. 1 1 Ü ïäâ (f) '33 -'\ Exæmpæl ¿ Filtræt enligä uppfinningæn filtrerar magnetitkmncentrat, vars parïikelætonlæk är XÜO mikrometær och densiteten på ifimatflingen till filfiïet är 58 viktpïucænt. ïnmatninqæn av ßläm skef via än inmåïgfboxè Filterpreäskakan avlägsnas mæd ett æchabærblad. Den kvarvarandæ fuktiqhaten är à% man filtferinqskanaciteten mæü ett :ant filtærmædium är 33üC«35üO . 1 flxf kg/mån. Om filtraringen forïsättër utan :ænqöring av filterelementen minskar kapaæiteten på filtret på lü timmar till an nivå på EÛÜÜ kg/m2h. Om en ultraljuàrengëring utförs medelst ultraljudvíbratørærna anardnade i hatten av tankæn och fiankæn innehåller hehandlingsvattæn utan tvättmedel är filtrerinqskapacitætan i området melian 3fiÜO~35G0 kg!m2h.

Varaktighaten av ultxaljudtvätten är i dat här fallet två minutær ømh dan utfärs mad intervall på två timmar.

Fig. 2 visar rengöring enligt æxempel 2. Figuren visar kapaciteten hes filtret i enlighet mæd uppfinningen søm än funktiøfl av tidæn bäüæ uâafi ulïraljudrengöring och med ultraljudrengürinqè Exempel 3 Filtrat enligt uppfínníngæn filtrerar finkornig kfimisk fällninq, vars partikælstorlek är i området l~5 mikromefier, Utan rengäring av filtærelemenïen kammar da fina paxñiklarna snabbt att sätta igen filtermædíæt, Filtrets tank innehåller filtråtvatten Qavbrutæt och filtræts ultraljudvibratorer är i køntinuarlig drift. Filtrats kapacifiet förblir nästan kanstant med an lifien næràtgåænde trend. Rengöring med an kombinerad ultraljudtvättning onh kæmisk tvättning utförs mæà intervall på äë timmar. n, - rd FW ««_~ w Exemplen ßøm bæskrivits øvan bæskriver de müiskutabla fördelarna med an lösning enligt uppfinningen, üesß.nyh@t och dæßs upçfinningshöjd. Det är uppenbaxt iår faßkmän inom området att lüsningæn enligt uppfínnínqæn inte är begränsad enbart till de æææmpel som beskrivits ovan utan att den kan varieras inum omfatïníngën får de vidhängande patæntkraven.

Claims (1)

1. Patæntkrav )_.s Vätskeæxtraktionsíilter, mera specifikt att !__,"'l 10 ïfi b) 1 kontinuærligt, toppmatat vakuumtrumfilfiæx, kànnetamknat av att filtræt innefattar en trumstxuktur (1) Och filtæralemænt {2}, varvid filtærælæmßntenæ filtreringsyïa bildas av mikroporöst hydrøfilt material så att det är ogenümträngligt för dan ømgivandæ luften vid filtrering med att partíellt vakuum, Filtex, ænligt patentkrav 1, kännataeknat av atï filteræiamentæts (Ej filtræringsyta är bildad av en ~mikr@poröa Keramisk yta, ett mikïoporöst plaatmaterial Qchfellær mikïnporëst metallmaterial. Filtar ænligt patæntkrav*l ællær 2, kännatæaknat av att filteralæmentens (E) yta mast fëïedraqæt är en keram, såsøm Alfig æller an blandning av silikater Alflfl, eller ett plastmaterial såswm polyamid eller pølyakryl eller att mætallmatærial såäom røstfritt stål alle: än kombinatiün av några av dessa. Filtar ænligt patentkrav 1, kännatæcknat av att rengöringsapgaraåer får rengöring av filtærfilemænten (E) är anoïünadæ i filüïëts tank (lå). Filter anligt ystæntkrav 1 elle: 4, kännetææknat av att an ultraljudtvättare (13) och/eller tvëttmunætyckenilša) är anordnade 1 tvättvätskan får rængöring av filterælæmentæn (2}f Föfíafandæ får rengëring av æït vätskeextraktionsfilter, mera specifikt ætt køntinuerligt, toppmatat vakuumtrumfiltfir, kännatacknat av att i íörfarandet ett ll míkropøröst hydrofilt material fungæraï som filtræringsytan, vilken under filtrering med att partiellt vakuum är ogenomtränglig för den nmgívande .luftenfl 5 Y. Pörfarandæ enligt patentkrav 6, kännæüaæknat av att i förfarandet en mikrøpcrös kefiamisk yta, ett mikroporöst plastmaterial nch/eller att mikroporëst metallmatærial fungerar som filtraringsytan. 8, Fërffirandæ enligt patenükrav 6 eller ?, kännætaæknat av lü att i förfaranfiet en kæram, såæøm Algg ellar en blandning av silikaïer øch Rigüä ælïær ett plastmaterial såsom pølyamid alle: polyakryl, eller att mætallmatærial sàsam røätfritä atàl, eller en knmbínatiøn av vissa av üessa, mæst föredraqæt fungerar som filtreringsytan. 15 . Förfarande enligt patfintkrav 6 ~ 8, kännæteæknañ av att »kg i förfarandet ræügöringsapparaïeï är i filïrets tank(12} för rænqöring av filterælemæntæn (2) så att rengëring är intaïmittant, køfltinuêrlig ellër intêïmittent kønïinuætlig. 2G 10. Förfarandæ enligt patentkrav ß % Q, kännatacknat av att i fëríarandät rangöríngen av filterelemænten (E) skär med ultraljud {l3) i vätskan, vilken innehåller kemikalißr, såsom syra, som förbättrar rengüringæn. ll. Fëríarande enligt patæntkrav 6 ~ 10, kännætecknat av att 25 i förfarandet fænqöringæn av filterælementen (2) sker med tvättmunstyckæn ílšaå meá en kemisk renqëringsvätska och/eller tillsammans med ultraljud (13) eller amväxlande. (11 10 lä EÜ lë_ Änvändning av ett mikxaporöst hyàrafilt material för bildande av än filtreringsyta has fiiltarelementen (2} i att vätskeaxtraktionsfilter, mera specifikt ett køntinuerligt ïappmatat vakuumtrumfiltær, så att det vid filtrering med att parfiiellt vakuum är ugenomträngligt för den omgivande luften* änvàndníng av ett mikrøpøïösï hydrofilt material enligt patentkïav 13, varvid filtetelementets (2) filtræringsyta à: en mikroporös keramisk yta, ett mikrfiporëst plastmaterial Qchfallær att mikroporöst matallmaiarial, Änvàndning av ett mikroporöst hydrøfilt material anliqt patentkrav 12 eller 13, vaïvíd filtærelementets (2) filtzæringsyta mest füræëragæt är an keram sàs@m§Al;O3 eller en blandning av eilíkaïer och Algüä eller ett plastmaterial såsøm polyamid ælle: polyakryl, eller ett mætallmaterial såsflm rostfritt stål, ellaf en kombination av några av dæssa.