SU1153954A1 - Способ сгущени суспензий - Google Patents

Abstract

СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ в вертикальном цилиндрическом фильтрующем элементе путем подачи суспензии в виде пленки в верхнюю часть фильтрующего элемента, сгущени  и удалени  фильтрата и сгущенного продукта, отличающийс  тем, что, с целью улучщени  качества конечного продукта путем предотвращени  забивани  фильтрующего элемента и повышени  производительности процесса сгущени  суспензии, создани  непрерывности процесса и обеспечени  его стабильности, в центр верхней части фильтрующего элемента подают газовый поток по направлению движени  суспензии со скоростью 3-25 м/с.

Description

ел

00

СП 4

Изобретение относитс  к технике фильтрации и может быть использовано в химической , микробиологической, пищевой и других родственных отрасл х промышленности, где необходимо осуществл ть сгущение суспензий.

Цель изобретени  - улучшение качества конечного продукта путем предотвращени  забивани  фильтрующего элемента, повышение про изводительности процесса сгущени  суспензии, создание непрерывности процесса и обеспечение его стабильности.

На чертеже изображено устройство дл  осуществлени  данного способа,

Устройство содержит цилиндрический фильтруюший элемент 1. В верхней части фильтрующий элемент 1 оканчиваетс  сплошным цилиндрическим патрубком 2, в нижней - патрубком 3, суживающимс  книзу. К патрубку 2 крепитс  крышка 4, на которой установлен по центру патрубок 5 подачи газового потока и на периферии штуцер 6 подачи исходной суспензии. В нижней части патрубок 5 подачи газового потока имеет расширение и с верхним цилиндрическим патрубком 2 образует камеру 7 с кольцевым зазором 8 в нижней части. Нижним патрубком 3 фильтрующий элемент 1 крепитс  к сборнику 9 сгущенной суспензии. В сборнике 9 имеетс  штуцер 10 отвода отработанного газового потока и внизу штуцер 11 вывода сгущенной суспензии . Дл  сбора фильтрата и отвода его из аппарата на крышке сборника 9 установлена цилиндрическа  обечайка 12 со штуцером 13. Способ осуществл ют следующим образом.

Исходную суспензию через штуцер 6 подают в камеру 7. Суспензи  через кольцевой зазор 8, распредел  сь равномерной пленкой, стекает но внутренней поверхности фильтрующего элемента 1, раздел  сь на фильтрат, который, пройд  фильтрующий элемент 1, попадает в обечайку 12 и отводитс  через штуцер 13, и сгущенный продукт, который через патрубок 3 попадает в сборник 9 сгущенной суспензии и выводитс  через штуцер 11. Сверху через центральный патрубок 5 в фильтрующий элемент 1 подают газовый поток со скоростью 3-25 м/с. Скорость газй значительно выше скорости движени  пленки и он за счет касательных напр жений воздействует на пленку, увеличива  скорость ее движени  и тем самым исключает даже малейшее отложение твердых частиц на фильтрующей поверхности. В фильтрующем элементе за счет потерь напора по длине при движении газа создаетс  небольшое избыточное давление, которое будет воздействовать на пленку стекающей суспензии и также способствовать увеличению скорости

39542

фильтрации жидкости через фильтрующий элемент. Пройд  фильтрующий элемент 1, газ попа/зает в сборник 9 и отводитс  через штуцер 10.

5 Пример 1. Исходна  суспензи  смесь порошка графита с размерами от 5 мкм до 5 мкм с водой. Начальное содержание графита в смесителе - 50 г/л. Необходимо сконцентрировать суспензию до 250 г/л.

Исходную суспензию в количестве 1000 л/ч через штуцер 6, камеру 7 и кольцевой зазор 8 в виде пленки подают внутрь фильтрующего элемента 1, изготовленного из - фильтровальной ткани и имеющего диаметр 0,1 ми длину 3 м. Проход  вдоль фильтрующего элемента 1, суспензи  раздел етс  на фильтрат, который, попада  в обечайку 12, отводитс  через штуцер 13 в приемную емкость, и сгущенный продукт, который через патрубок 3, попада  в сборник 9, выводитс  через штуцер II. Одновременно через центральный штуцер 5 в фильтрующий элемент I подают газовый поток со ско ростью 3 м/с, однонаправленный с потоком движени  суспензии. Проход  вдоль фильтрующего элемента, газ имеет скорость несколько выше скорости движени  пленки суснензии и за счет касательных напр жений, воз30 действи  на нленку жидкости увеличивает скорость ее движени  и тем самым исключает даже малейшее отложение твердых частиц на фильтрующей поверхности. В фильтрующем элементе создаетс  небольшое избыточное давле5 ние за счет потерь напора газа при его движении вдоль элемента, которое, воздейству  на пленку стекающей жндкости, также способствует увеличению скорости фильтрации жидкости через фильтрующий элемент. Далее газ

0 попадает в сборник 9 и выводитс  через штуцер 10. Концентрацию сгущенного продукта увеличивают с 50 г/л до 88 г/л, производительность по фильтрату составл ет 387,6 л/ч.

5 Пример 2. Аналогичен примеру 1, только скорость газового потока 15 м/с. Концентрацию сгущенного продукта увеличивают с 50 г/л до 421 г/л, производительность по фильтрату составл ет 881,2 л/ч.

0 Пример 3. Аналогичен примеру 1, только скорость газового потока равна 25 м/с. Концентрацию сгущенного продукта увеличивают с 50 г/л до 210 г/л, производительность по фильтрату составл ет 762 л/ч.

5 Результаты проведенных опытов приведены в табл. 1. Кроме того, проведены оныты без подачи газового потока (прототип) и при скорост х газового потока меньше. 3 м/с и свыше 25 м/с до 30 м/с.

Из таблицы видно, что при отсутствии пидачи газового потока степень сгущени  суспензии невысока - 60 г/л. При увеличении скорости газового потока до 3 м/с степень, сгущени  суспензии возрастает незначительно, так как газовый поток при таких скорост х почти не оказывает заметного вли ни  на скорость течени  суспензии, при скорост х 3-25 м/с видно интенсивное увеличение концентращга суспензии, т.е. в 2-7 раз, а при скорост х и газового потока выше 25 м/с давление в фильтрующем злементе достигает значительных величин, непрерывность процесса нарушаетс , концентраци  сгушенного продукта резко падает и процесс останавливаетс .

Результаты исследований позвол ют сделать вывод, что подача газа в фильтрующий элемент в направлении, сопутствующем движению пленки суспензии позвол ет повысить производительность процесса по фильтрату до 895 л/ч и улучшить качество конечного продукта в 2-7 раз благодар  повыщению скорости движени  пленки суспензии исключаетс  возможность отложени  твердых частиц на фильтрующей поверхности и тем самым позвол ет увеличить пропускную способность филтрата и стабилизировать процесс сгущени , сдп н его непрерывным. Использованию образующегос  небольшого избыточного давлени  в фильтрующем элементе как движущей силь процесса сгущени , кроме этого, наличие небольшого давлени  в фильтрующем элементе способствует более равномерному распределению пленки суспензии по всему кольцевому сечению, особенно при небольшом расходе подаваемой суспензии.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволит увеличить производительность процесса сгущени  суспензий по фильтру до 895 л/ч и качество конечного продукта по сравнению с известным от 60 г/л до 476 г/л, т.е. в 2-7 раз.

Продолжение таблицы

Claims (1)

1. СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ в вертикальном цилиндрическом фильтрующем элементе путем подачи суспензии в виде пленки в верхнюю часть фильтрующего элемента, сгущения и удаления фильтрата и сгущенного продукта, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества конечного продукта путем предотвращения забивания фильтрующего элемента и повышения производительности процесса сгущения суспензии, создания непрерывности процесса и обеспечения его стабильности, в центр верхней части фильтрующего элемента подают газовый поток по направлению движения суспензии со скоростью 3-25 м/с.

   ω а сл

   00 со Сл >