Фильтр-прессы

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТЕМА 6. ФИЛЬТР - ПРЕССЫ

Фильтр-прессы применяются при фильтровании шламов и мелких отходов. Бывают вертикальные и горизонтальные по расположению, по конструкции фильтрующих элементов - рамные, камерные и диафрагмовые.

Пресс ФПАКМ (фильтр-пресс автоматический камерный механизированный) представляет собой ряд фильтровальных плит и рам, размещенных горизонтально. Между ними в виде бесконечной ленты протянута фильтровальная ткань. На рис. 8.1 показан общий вид вертикального фильтр-пресса.

Рис. 8.1. Вертикальный фильтр-пресс в сомкнутом (слева) и разомкнутом (справа) состоянии

Упрощенно устройство пресса представлено на рис. 8.2, а более детально в различных состояниях - на рис. 8.3. Цикл фильтрования состоит: 1) операция сжатия плит; 2) поступление пульпы в камеры фильтрования; 3) фильтрование жидкости через ткань под действием сжатого воздуха и промывной жидкости; 4) отвод фильтрата; 5) отжим осадка диафрагмой; 6) сброс давления; 7) раздвигание плит с разгрузкой осадка через образовавшиеся зазоры одновременно с перемещением ткани и ее промывкой. Продолжительность цикла фильтрования от 3 до 200 мин в зависимости от грансостатва питания.

1 - фильтровальные элементы пресса (плиты и рамы), 2 - приводной ролик, 3 - фильтровальная ткань

Рис. 8.2. Упрощенная схема вертикального фильтр-пресса

фильтр пресс отход производительность

а б

1 - плита; 2 - рама; 3 - фильтровальная ткань; 4 - перфорированный лист; 5 - резиновая диафрагма; 6 - коллектор отвода фильтрата; 7 - полость, в которую подается вода для отжима диафрагмы; 8 - подача питания под давлением

Рис. 8.3. Положение вертикального пресса перед сжатием (а), в процессе фильтрования (б) и при размыкании и разгрузке осадка (в)

Преимущества прессов: 1) простота конструкции, 20 большая площадь фильтрования, 3) возможность использования больших перепадов давления (2Мпа), 4) минимальное содержание твердого в фильтрате, 5) низкая влажность.

Удельная производительность от 5 до 25 кг/м²ч, прессы ФПАКМ выпускаются с площадью фильтрования S_ф = 2,5; 5; 12.5; 25 и 50 м².

Кроме вертикальных прессов применяют и горизонтальные, общий вид пресса показан на рис. 8.4.

Рис. 8.4. Общий вид горизонтального фильтр-пресса

Горизонтальный фильтр-пресс состоит из вертикально расположенных плит (рис. 8.5), размещенных между концевыми плитами: подвижной прижимной и неподвижной концевой (рис. 8.6).

1 - центральное отверстие, 2 - нарифления на поверхности плиты, 3 - фильтровальная ткань, 4 - опорная штанга

Рис. 8.5. Устройство плиты вертикального фильтр-пресса

а б

1 - неподвижная концевая плита, 2 - подвижная прижимная плита, 3 - фильтровальная плита, 4 - фильтровальная ткань

Рис. 8.6. Горизонтальный камерный фильтр-пресс в разомкнутом (а) и сомкнутом (б) состоянии

Камерный пресс состоит из набора одинаковых плит с отверстием в центре плиты и нарифлениями на ее поверхности (рис. 8.5). При смыкании плит создается общая фильтровальная камера, отверстия плит образуют центральную трубу внутри пресса, по которой подается питание.

Преимущества камерных прессов: 1) значительная площадь фильтрования, 2) отсутствие движущихся частей.

Камерный пресс ФКМ-600 или PF-ROW состоит из 150 чугунных плит, общий объем камер фильтрования 9м³, площадь фильтрования 600м², производительность 13-14т/ч. Плиты размером 1.5х1.5м.

Цикл фильтрования состоит из следующих операций: 1) сдавливание плит - 2 мин - с помощью маслостанции, 2) подача питания насосом - 3 мин. 3) фильтрование - 40-45 мин 4) продувка центральной трубы сжатым воздухом - 1.5 мин 5) сброс давления маслостанции - 5 мин 6) раздвигание плит и перемещение их с помощью собачки - 15 мин. Плотность питания пресса составляет 400-600г/л. Коржи необходимо разгружать сразу же, т.к. из-за высокого давления они сильно прилипают к фильтровальной ткани. Вес коржа около 90 кг, толщина 30мм. Коржи выгружаются на короткий ленточный конвейер, расположенный под каждым прессом. Он подает коржи на сборный конвейер.

При сжатии плит пресса давление в механизме зажима должно быть выше рабочего давления в камерах. Суспензия подается насосами по центральной трубе. В начальный период насос работает при невысоком давлении с максимальной производительностью, т.к. камеры должны заполняться за минимальное время. От скорости заполнения зависит общая продолжительность цикла фильтрования, и следовательно, производительность пресса. Для быстрого заполнения параллельно основному насосу высокого давления (плунжерный, мембранно-поршневой, винтовой) подключают центробежные насосы. Когда давление на входе в пресс достигает максимального напора центробежного насоса, его отключают и суспензия подается только основным насосом. Часто вместо насосов высокого давления применяют буферные сборники для суспензии. Из них материал подается в пресс сжатым воздухом под давлением 1Мпа.

После заполнения камер толщина осадка и сопротивление фильтрования возрастает. В этой фазе суспензия должна подаваться с максимальным давлением. Количество ее должно соответствовать скорости фильтрования. После заполнения камер осадком подача суспензии прекращается. Через центральную трубу прокачивают сжатый воздух, удаляющий из пор остаточную влагу (1.5 мин). Окончание процесса фильтрования определяют по прекращению выделения фильтрата.

Схема компоновки вспомогательного оборудования для фильтр-пресса представлена на рис. 9.1.

1- фильтр-пресс. 2- компрессор, 3 - напорный буферный сборник для суспензии объемом 20 м³

Рис. 9.1. Вспомогательное оборудование для работы фильтр-пресса

Кроме камерных применяют ленточные фильтр-прессы, общий вид ленточного пресса показан на рис. 9.2.

Рис. 9.2. Общий вид одной из конструкций ленточного фильтр-пресса

В ленточных фильтр-прессах твердая фаза последовательно проходит зоны дренирования (фильтрования), повышенного давления, высокого давления, сдвига осадка между двумя бесконечными фильтровальными лентами. Эти ленты расположены между серией натяжных и прижимных роликов (рис. 9.3).

Рис. 9.3. Схема работы ленточного фильтр-пресса

Интенсификация процесса фильтрования предполагает увеличение производительности фильтра, снижение влажности осадка и содержания твердого в фильтрате. Для этого используются:

1. Термические методы: 1) подогрев пульпы до 40-60 повышает производительность фильтра на 20-30% - для труднофильтруемых шламистых продуктов. Экономичнее прогревать осадок в зоне просушки, т.к. снижается объем подогреваемой воды. Прогрев осуществляют подачей пара, что способствует снижению поверхностного натяжения и вязкости.

2. Улучшение структуры осадка - чем больше пористость осадка, тем больше снижение влажности. Присадка крупнозернистого шлама 30-40% по объему зернистого продукта повышает производительность на 25-30%, снижает сопротивление осадка за счет увеличения диаметра пор по которым удаляется вода.

3. Механическое воздействие на осадок способствует снижению влажности. Применяется на ленточных фильтрах при использовании уплотнителей осадка ударного действия. Наложение вибраций - разрушается структура осадка и возникают новые каналы для удаления влаги.

4. Введение ПАВ - изменяется смачиваемость твердых частиц, снижается поверхностное натяжение и улучшается структура осадка. Гидрофобизация поверхности частиц способствует увеличению скорости фильтрования и снижению сопротивления осадка. При добавлении флокулянтов, они должны иметь меньшую молекулярную массу, чем при сгущении. Флокулы получаются более прочными и содержат меньше влаги.

При подаче масла в суспензию, происходит процесс масляной агломерации (грануляции), образование гранул и достигается значительное снижение влажности. В ряде случаев сушка не нужна.

Размещено на Allbest.ru