filtracija u procesnoj industriji

FILTRACIJA U PROCESNOJ INDUSTRIJI

Kontinualna filtracija pod pritiskom

Čvrsta faza se odvaja od matičnog rastvora korišćenjem porozne sredine (filtera) kroz koju tečnost prolazi, a čvrsta supstancija biva zadržana.

Najčešće se koriste filter papir i porozna cedila izrađena od sinterovanog stakla.

U zavisnosti od stepena razdvajanja dve faze, filtriranje se deli na kvalitativno i kvantitativno.

Kvalitativna filtracija se koristi kao metoda razdvajanja prilikom sinteza i prečišćavanja, pri čemu efekat razdvajanja nije potpun.

Kvantitativna filtracija podrazumeva potpuno razdvajanje dve faze i koristi se pri kvantitativnoj hemijskoj analizi.

Filtracija

Filtracija se najčešće izvodi pomoću staklenog ili plastičnog levka i filter papira. Tečnost se kreće pod dejstvom sile teže.

Vrste levkova: (a) Bihnerov, (b) Hirsov, (c) sa sinterovanim

staklom, (d) sa dugačkim vratom, (e) bez vrata

Pri kvalitativnom filtriranju veći deo tečnosti se najpre dekantuje (odlije) bez korišćenja levka i filtera.

Pri kvantitativnom filtriranju odlivanje se vrši kroz filter da bi se obezbedilo potpuno, odnosno kvantitativno, prikupljanje čvrste supstancije.

Čvrsta faza, koja zaostaje na filteru (talog) se ispira, a rastvor se prikuplja u čašu postavljenu ispod levka.

Da bi se smanjio gubitak tečnosti koja se filtrira, na primer, curenjem ili prskanjem iz levka, koristi se stakleni štapić tako što se priljubi na posudu iz koje se izliva tečnost a njegov donji kraj može da dodiruje talog ili tečnost iznad filtera u levku.

Nivo tečnosti u filteru treba da se održava do ¼ ispod vrha filter papira, pri čemu vrh papira treba da bude do oko polovine od visine levka.

Kontinualna filtracija pod pritiskom

Porast razlike pritisaka pri filtraciji pod pritiskom jasno utiče na kapacitet na dva načina: Povećava kapacitet direktno putem veće

pogonske sile , i omogućava brzini rotacije, n, da raste bez porasta sadržaja vlage, veće brzine ograničavajući uslov je minimalna debljina pogače koja i dalje može biti uspešno uklonjena iz filtracionog medijuma

Utrošak vazduha u periodu obezvodnjavanja koji prati filtraciju: tanke pogače nude malu otpornost protoku vazduha i nivo vazduha (utrošak energije) postaje suvišan.

Filtracija pod pritiskom mora biti izgradjena da funkcionise pod velikim pritiskom i velikoj brzini.

Kontinualni filtri pod pritiskom funkcionisu pri razlici pritisaka vecoj od 1 bar I funkcionisanje se ne mora prekidati za praznjenje pogace.

Filteri sa horizontalnim i vertikalnim sudom sa rotirajucim elementima su u ubrzanom razvoju i imaju u cilju da naprave potpuno kontinualne filtere pod pritiskom.

Postoje 3 kategorije filtera za kontinualnu filtraciju pod pritiskom: Disk filteri Bubanj filteri Kais Filteri

Disk filteri

McGaskell su jeda od najstarijih tipa filtera oni imaju veci kvalitet filtracije, sto

zakljucujemo na bistrini filtrata na izlazu.

Gaudfrin je drugi tip disk filtera i zasnovan je na slicnom principu kao i McGaskell.Ovaj filter je dizajniran za niske pritiske

od 1 bar.

KHD filteri

U sastav ovih filtra je su stacionarni diskovi unutar posude pod pritiskom,valjci koj se rotiraju oko ose, puzasti transporteri,Velika mana ovih filtra je sto postoje 2 velika pokretna zatvaraca koja se nalaze u saamom filtru

Ovi filteri se dele na: Dobosasti filtri TDF dobosasti filter BHS fest filteri

Dobosasti filtri: Ovi filtri ima manu zato sto ima dosta manju

zapreminu slobodnog prostora .Dobosasti filtri su cesce smesteni na vertikalnom nego na horizontalnom rezervoaru.

TDF dobosasti filter TDF filtri su razvijeniu Krauss Maffei .Procesni

pritisci su u proseku od 2.5-3.5 bara brzina okretanja dobosa je poprilicno mala od 0.3-1.5.Ocekivana povrsina pogace je od 250do 650kg/m2h za fina ulja.

BHS fest filteri BHS filtri dozvoljavaju odvojeni tretman za

svaku filter sekciju u kojoj pritisak moze da varira od vakuuma do povisenog pritiska.Ciscenje pogace se odvija pri atmosverskom pritisku.Primenjuje se u proizvodnji lekova,sredstva za bojenje,jestiva ulja,razlicite hemikalije I minerale

KDF filter

Razvijenje za tretman mineralnog sirovog materijala kao što je filtracija uglja ili cementa.

Može proizvesti filtracionu pogaču malog sadržaja vlage, pri veoma visokim kapacitetima do 1750 kg m-2 h-1.

Gradijent pritiska je dobijen pritiskanim vazduhom iznad paste što, pored obezbeđivanja neophodne pogonske sile za filtraciju

Što je korisno za zamenivanje obezvodnjavanja pogače.

Princip rada ovo filtera se zasniva na:g Odvajanju filtrata i pogače na 2 strane, Pogaču prenosi pužasti transporter Filtrat prenose pumpe.

Filteri pod pritiskom sa horizontalnim kaišem

Posto su ovi filteri imali znacajan uticaj na filtere na vakuum filtere neko bi ocekivao da se isti princip moze koristiti u filtraciji pod pritiskom.

Horizontalni kaiš ima veliku prednost u ispiranju pogače zbog njihove horizontalne filtracione površine.

Mane su: Taloženje na kaišu prilikom filtracije, Problemi prenosa suspenzije preko širine

kaiša.

Filteri sa horizontalnim kaiševima se koriste pri filtraciji sa dobošastim filtrom na studijama filtracije u Karslruhu.

Ovo je primer filtra sa velikim rezerovarom koji ne prolazi kroz ljusku filtera.

Ikorišćenje prostora pritisnog ventila je veoma slabo i filtracione površine su veoma ograničene.

Postoji mogućnost da se ogradi gornji deo aparata i onda da kaiš bude sa strane.

Kaiš ne može da se vuče preko platforme koja daje pritisak.

Ulaz i izlaz kaiša moraju biti zapečaćeni kako bi se izgubio veliki gubitak pritiska.

Čišćenje pogače se radi na atmosferskom pritisku.

Istraživanje Hydromation Engenireeng Co Ltd. Je bazirano n.a ovom principu.

Komore pod pritiskom su podeljene na gornju i donju polovinu.

Donja polovina je stacionirana dok gornja može da se kreće gore dole dok se kaiš i pogača sklanjaju iz komore.

Mane su što se samo donji deo komore koristi samo pri filtraciji.

Ovaj tip filtracije je praktičan za ceđenje finog uglja.

Vertikalna automatska presa

Sastoji se iz kaišnog medijuma koji se kreće preko valjka da bi ostrugao pogaču.

Pravac filracije se kreće u cik-cak kroz medijum, svaki put sa jedne na drugu stranu kako bi medijum ostao čist.

Visina vertikalne prese otežava održavanje, broj komora je ograničen 20-40 i filtracionom površinom do 32m2.

Procesi su kratkotrajni između 10 i 30 minuta.

Maksimalna debljina pogače je 35mm.

Kaišne prese

Manor tower press je jedna najnovijih Švajcarskih inovacija.

Sastoji se od: 2 filtra koji se približavaju pod uglom , Malog levka , 4 valjka koji pokrecu kaiševe.

Ovo je originaln o dizajnirano za kontinualnu presu koja je uslovljena odvođenjem vlažne pogače.

Ova presa se uveliko koristi za tretman papira, uglja i suspendovane čestice gline.

Horizontalne filter prese

Katjonički polielektroliti olakšavaju odvajanje vode od organskih muljeva.

Unimat kaišna filter presa

Korišćen je horizontalni drenažni sistem gde se voda odvaja uz pomoć gravitacije.

Sistem sa plugovima je korišćen kako bi se okrenula pogača i eventualno odvela dodatna voda.

Do ceđenja dolazi kada se vlažna pogača pritiska izmedju nosećeg kaiša i gornjeg kaiša.

Treća zona je dizajnirana radi proizvodnje još suvije pogače.

Kako bi se sprečilo ponovno upijanje vode u pogaču postavljeni su strugači i brisači koji uklanjaju vodu sa spoljnih strana kaiša.

Širina kaišne filter prese je od 2,5 m i proizvode konačnu koncetraciju mulja pri čišćenju od 35-60%

Pužaste prese

Još jedan način za ceđenje pogače je stezanjem stege.

Koristi se kod ceđenja organskih muljeva.

Pužasta presa

Kod ove prese se se suspenzija ubacuje na pužasti transporter, koji se kreće kroz konus i tu se odvaja čvrsta i tečna faza.

U transporter spadaju: Navoj Perforirani kavez

Prilikom transporta kroz kavez raste koncetracija