Изучить материал лекции, самостоятельно рассмотреть и проработать более детально процессы обезвоживания ПИ

ПРИМЕНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СГУСТИТЕЛЕЙ И ПРИНЦИП ИХ РАБОТЫ. МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФИЛЬТРОВАНИЯ.

Цель: Изучение процессов сгущения и фильтрования. Изучение оборудования, применяемого для сгущения и фильтрования.

План:

1.
Сгущение и применение сгустителей.

2.
Фильтрование. Механическое оборудование для фильтрования.

Ключевые слова: сгущение, осаждение твердых частиц, сгустители-фильтры, сгустители, одноярусные, многоярусные, применение, фильтрование, фильтрпресс, Нутч-фильтр, барабанный фильтр, способы фильтрования, листовой фильтр.

1. Сгущение – процесс осаждения твердых частиц их мелкозернистых (размером менее 0,5 мм) пульп с получением уплотненного сгущенного продукта и осветленного слива. Для сгущения применяют устройства и аппараты в которых осаждение частиц происходит под действием силы тяжести, - цилиндрические конусные сгустители, шламовые отстойники и т.д.; аппараты в которых осаждение частиц происходит под действием центробежных сил – гидроциклоны, осадительные центрифуги. Имеются комбинированные аппараты, в которых сгущение совмещено с фильтрованием (сгустители-фильтры).

Отстаивание и сгущение проводят в аппаратах, называемых отстойникам и, или сгустителями. Различают аппараты периодического, непрерывного и полунепрерывного действия, причем непрерывно действующие отстойники, в свою очередь, делятся на одноярусные, двухъярусные и многоярусные.

Периодически действующие отстойники представляют собой низкие бассейны без перемешивающих устройств. Такой отстойник заполняется суспензией, которая остается в состоянии покоя в течение определенного времени, необходимого для оседания твердых частиц на дно аппарата. После этого слой осветленной жидкости декантируют, т. е. сливают через сифонную трубку или краны, расположенные выше уровня осевшего осадка. Последний, обычно представляющий собой подвижную текучую густую жидкую массу — шлам, выгружают вручную через верх аппарата или удаляют через нижний спусковой кран.

Размеры и форма аппаратов периодического действия зависят от концентрации диспергированной фазы и размеров ее частиц. Чем крупнее частицы и чем больше их плотность, тем меньший диаметр может иметь аппарат. Скорость отстаивания существенно зависит от температуры, с изменением которой изменяется вязкость жидкости, причем скорость осаждения обратно пропорциональна вязкости, а последняя уменьшается с увеличением температуры.

Для отстаивания небольших количеств жидкости применяют отстойники в виде цилиндрических вертикально установленных резервуаров

с коническим днищем, имеющим кран или люк для разгрузки осадка и несколько кранов для слива жидкости, установленных на корпусе на разной высоте. Для отстаивания значительных количеств жидкости, например для очистки сточных вод, используют бетонные бассейны больших размеров или несколько последовательно соединенных резервуаров, работающих полунепрерывным способом: жидкость поступает и удаляется непрерывно, а, осадок выгружается из аппарата периодически.

Рис. 60. Сгуститель с наклонными перегородками:

1-штуцер для ввода исходной суспензии; 2-корпус; 3-наклонные перегородки; 4-бункера для осадка; 5-штуцер для отвода осветленной жидкости

На рис.60. показан отстойник полунепрерывного действия с наклонными перегородками. Исходная суспензия подается через штуцер 1 в корпус 2 аппарата, внутри которого расположены наклонные перегородки 3, направляющие поток попеременно вверх и вниз. Наличие перегородок увеличивает время пребывания жидкости и поверхность осаждения в аппарате. Осадок собирается в конических днищах (бункерах) 4, откуда периодически удаляется, а осветленная жидкость непрерывно отводится из отстойника через штуцер 5.

В промышленности наиболее распространены отстойники непрерывного действия.

Сгуститель непрерывного действия(одноярусный цилиндрический сгуститель) с гребковой мешалкой (рис. 61.) представляет собой невысокий цилиндрический резервуар 1 с плоским слегка коническим днищем и внутренним кольцевым желобом 2 вдоль верхнего края аппарата. В резервуаре установлена мешалка 3 с наклонными лопастями, на которых имеются гребки 4 для непрерывного перемещения осаждающегося материала к разгрузочному отверстию 7. Одновременно гребки слегка взбалтывают осадок, способствуя этим более эффективному его обезвоживанию. Мешалка делает от 0,015 до 0,5 об/мин, т. е. вращается настолько медленно, что не нарушает процесса осаждения. Исходная жидкая смесь непрерывно подается через трубу (5 в середину резервуара. Осветленная жидкость переливается в кольцевой желоб |и удаляется через штуцер 6. Осадок (шлам) — текучая сгущенная суспензия (с концентрацией твердой фазы не более 35—55%) — удаляется из резервуара при помощи диафрагмового насоса. Вал мешалки приводится во вращение от электродвигателя 8 через редуктор.

Рис. 61. Сгуститель непрерывного действия с гребковой мешалкой:

1 — корпус; 2 — кольцевой желоб; 3 — мешалка; 4 — лопасти с гребками; 5 — труба для подачи исходной суспензии; 6 — штуцер для вывода осветленной жидкости; 7 — разгрузочное устройство для осадка (шлама); 8 — электродвигатель

Вместе с удаляемым осадком часто теряется значительное количество жидкости, поэтому для уменьшения ее потерь и выделения жидкости из сгущенной суспензии осадок из первого отстойника направляют в другой отстойник для отмывки водой и последующего отстаивания. Осадок, полученный во втором аппарате, будет содержать такое же количество жидкости, что и осадок в первом отстойнике, но уже значительно разбавленной водой. При наличии нескольких последовательно соединенных отстойников можно удалить из осадка до 97—98 % жидкости. Для уменьшения количества промывных вод отстаивание проводят по принципу противотока (рис. 62.): осадок последовательно движется из первого отстойника в последний, а вода — в направлении, обратном движению осадка от последнего отстойника к первому. Промывные воды используют затем для приготовления исходной суспензии.

Рис. 62. Схема непрерывной противоточной отмывки осадка от жидкости.

Кроме непрерывности действия и большой производительности (составляющей иногда 3000 т/сутки осадка) гребковые отстойники обладают следующими достоинствами: в них достигается равномерная плотность осадка, имеется возможность регулирования ее путем изменения производительности, обеспечивается более эффективное обезвоживание осадка вследствие легкого взбалтывания его мешалкой. Работа таких отстойников может быть полностью автоматизирована. К недостаткам этих аппаратов следует отнести их громоздкость. Гребковые нормализованные сгустители имеют диаметр от 1,8 до 30 м, а в некоторых производствах, например для очистки воды, отстойники достигают в диаметре 100 м.

При необходимости установки ряда отстойников значительных диаметров занимаемая ими площадь будет велика. В целях уменьшения этой площади применяют многоярусные отстойники, состоящие из нескольких аппаратов, установленных друг на друга. Различают многоярусные сгустители закрытого и сбалансированного типов.

Простейший многоярусный отстойник закрытого типа (рис. 63, а) представляет собой несколько отстойников, поставленных друг на друга и имеющих общий вал для гребковых мешалок и соответственно — общий привод. На рис. 63 для простоты показаны лишь два расположенных один над другим отстойника. В местах прохода вала сквозь днище каждого отстойника установлены уплотняющие сальники. Таким образом, в этих отстойниках слив осветленной жидкости и выгрузка осадка осуществляются раздельно из каждого яруса.

Рис. 63. Многоярусные отстойники закрытого (а) и сбалансированного (б) типов: 1 — распределитель исходной суспензии; 2 — труба-стакан для ввода суспензии в каждый яруса; 3 — коллектор для сбора осветленной жидкости; 4 — сборник осадка (шлама).

Более совершенными являются многоярусные отстойники сбалансированного, или уравновешенного, типа (рис. 63, б). Такие отстойники также имеют общие вал и привод, но, в отличие от отстойников закрытого типа, их ярусы последовательно соединены по шламу: стакан для удаления шлама из каждого вышерасположенного яруса опущен нижним концом в слой сгущенного шлама нижерасположенного яруса.

Отстойники работают следующим образом: исходная суспензия из распределительного устройства / подается через стаканы 2 в каждый ярус. Осветленная жидкость через сливные патрубки собирается в коллектор 3. Сгущенный осадок при применении отстойника закрытого типа удаляется раздельно из каждого яруса в сборники 4, а в случае отстойника сбалансированного типа — только из нижнего яруса.

Таким образом, в аппаратах закрытого типа дно каждого яруса вос-1ринимает давление всей массы находящейся в нем суспензии, а у отстойников сбалансированного типа нагрузку на дно испытывает только нижний ярус. В отстойниках сбалансированного типа не требуется специальных уплотнений в местах прохода вала сквозь днища ярусов.

Сгустители изготавливают с площадью сгущения 50; 100; 200; 1000 м².

2. Фильтрование – процесс разделение жидкой и твердой фаз пульпы с помощью пористой перегородки под действием разности давлений, создаваемой разряжением или избыточным давлением воздуха.

Фильтрованием называют процесс разделения суспензий с использованием пористых перегородок, которые задерживают твердую фазу суспензии и пропускают ее жидкую фазу.

Разделение суспензии, состоящей из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц, производят при помощи фильтра (рис. 64), который в простейшем виде является сосудом, разделенным на две части фильтровальной перегородкой. Суспензию помещают в одну часть этого сосуда так, чтобы она соприкасалась с фильтровальной перегородкой. В разделенных частях сосуда создают разность давлений, под действием которой жидкость проходит через поры фильтровальной перегородки, причем твердые частицы задерживаются на ее поверхности. Таким образом, суспензия разделяется на чистый фильтрат и влажный осадок. Этот процесс разделения суспензии называют фильтрованием с образованием осадка. Иногда твердые частицы проникают в поры фильтровальной перегородки и задерживаются там, не образуя, осадка. Такой процесс называют фильтрованием с закупориванием пор. Возможен также промежуточный вид фильтрования, когда твердые частицы проникают в поры фильтровальной перегородки и образуют на ней слой осадка.

Рис. 64. Схема процесса фильтрования:

1— фильтр; 2 — фильтровальная

перегородка; 3 — суспензия; 4 — фильтрат; 5 — осадок

Возникновение указанных видов фильтрования связано со сложной взаимозависимостью между свойствами суспензии и фильтровальной перегородки.

Твердые частицы, увлекаемые потоком жидкости к фильтровальной перегородке, попадают в различные условия. Твердая частица задерживается на поверхности фильтровальной перегородки, если размер пор на этой поверхности меньше размера частицы. При условии, что размер твердой частицы меньше размера поры в самом узком ее сечении, частица может пройти через фильтровальную перегородку вместе с фильтратом. Однако она может задержаться внутри фильтровальной перегородки в результате адсорбции на стенках поры или механического торможения на том ее участке, который имеет неправильную форму. Такая застрявшая частица будет уменьшать эффективное сечение поры, и вероятность задерживания в ней последующих твердых частиц увеличивается. Возможен также случай, когда отдельная твердая частица полностью закупоривает пору и делает ее непроходимой для других частиц. Наконец, небольшая по сравнению с порами твердая частица может, несмотря на это, не войти в пору и остаться на поверхности фильтровальной перегородки. Это происходит, если над входом в пору на поверхности перегородки образуется сводик из нескольких относительно небольших твердых частиц, который пропускает жидкость и задерживает другие твердые частицы. Образование сводика происходит лишь при достаточно высокой концентрации твердых частиц в суспензии.

Разность давлений по обе стороны фильтровальной перегородки создают разными способами, в результате чего осуществляют различные процессы фильтрования.

Если пространство над суспензией сообщают с источником сжатого газа (обычно воздуха) или пространство под фильтровальной перегородкой присоединяют к источнику вакуума, то происходит процесс фильтрования при постоянной разности давлений, поскольку давление в ресиверах поддерживается постоянным. При этом скорость процесса уменьшается в связи с увеличением сопротивления слоя осадка возрастающей толщины. Аналогичный процесс фильтрования, встречающийся в производственных условиях относительно редко, происходит под действием разности давлений, обусловленной гидростатическим давлением слоя суспензии постоянной высоты, находящейся над фильтровальной перегородкой.

Если суспензию подают на фильтр поршневым насосом, производительность которого при данном числе оборотов электродвигателя постоянна, то осуществляется процесс фильтрования при постоянной скорости; при этом разность давлений увеличивается вследствие уже упоминавшегося увеличения сопротивления слоя осадка возрастающей толщины.

Если суспензию транспортируют на фильтр центробежным насосом, производительность которого при данном числе оборотов электродвигателя уменьшается при возрастании сопротивления осадка, что обусловливает повышение разности давлений, то производится процесс фильтрования при переменных разности давлений и скорости.

Одной из основных характеристик, используемых для классификации фильтров, является периодичность или непрерывность их действия, в связи с чем они подразделяются на фильтры пер иодического и непрерывного действия. Для осуществления процессов фильтрования с образованием осадка применяют как периодически, так и непрерывно действующие фильтры. Для проведения процессов фильтрования с закупориванием пор используют фильтры периодического действия. На фильтрах периодического действия осуществляют любой режим фильтрования, на фильтрах непрерывного действия практически — лишь режим фильтрования при постоянной разности давлений. Для производств малой мощности при большом ассортименте выпускаемых продуктов могут быть рекомендованы фильтры периодического действия. Для производств большой мощности и производств с непрерывным технологическим процессом необходимы фильтры непрерывного действия.

По способу создания разности давлений фильтровальное оборудование может быть подразделено на фильтры, работающие под вакуумом, и фильтры, работающие под давлением. В ряде случаев фильтр, в основе действия которого лежит определенный принцип, может работать и под вакуумом, и под давлением при соответствующем изменении его конструкции. По конструктивным соображениям целесообразно использовать, где это возможно, фильтры, работающие под вакуумом, поскольку фильтры, работающие под давлением, должны быть механически более прочными. Однако в тех случаях, когда осадок обладает существенным гидравлическим сопротивлением, но не слишком большой сжимаемостью, целесообразно применять фильтры, работающие под давлением.

Принята также классификация по взаимному направлению силы тяжести и движения фильтрата. Такая классификация основана на том, что для проведения процессов фильтрования и создания оптимальных условий для работы фильтров большое значение имеют процессы осаждения твердых частиц суспензии под действием силы тяжести. В соответствии с этой классификацией различают фильтры с противоположными (угол 180°), совпадающими (угол 0°) и перпендикулярными (угол 90°) направлениями силы тяжести и движения фильтрата.

Число конструкций фильтровального оборудования очень велико. Ниже будут рассмотрены принцип действия и основные особенности лишь некоторых наиболее распространенных типов фильтров.

Нутч-фильтры. Нутч представляет собой наиболее простой фильтр периодического действия, работающий под вакуумом или давлением, в котором направления силы тяжести и движения фильтрата совпадают.

Нутч, работающий под вакуумом, изготавливается в виде прямоугольного или круглого открытого резервуара с плоским или выпуклым дном, над которым на некотором расстоянии находится ложное дно, предназначенное для поддержания горизонтальной фильтровальной перегородки. Суспензия заливается на нутч сверху и в пространстве под ложным дном создается вакуум, в результате чего жидкая фаза суспензии проходит в виде фильтрата сквозь фильтровальную перегородку и удаляется из нутча, а твердая фаза суспензии в виде осадка накапливается на этой перегородке. Преимуществом такого нутча является простота конструкции, а недостатком — необходимость удаления осадка вручную.

Существует несколько более сложных конструктивных модификаций описанного нутча, разработанных с целью исключить удаление осадка из нутча вручную. К их числу относятся: опрокидывающийся нутч, нутч с откидным дном и нутч с поднимающейся мешалкой, при помощи которой осадок взмучивается и удаляется из фильтра в виде суспензии.

Однако эти изменения не разрешили полностью вопрос о рациональном способе удаления осадка из нутча: ручной труд отчасти сохранился; увеличилась высота помещения в связи с устройством бункеров (для приема осадка с опрокидывающегося нутча) и поднимающихся мешалок; возможность удаления осадка в виде суспензии ограничена.

Одна из конструкций нутча, работающего под давлением не более 3 am, показана на рис. 65. Нутч состоит из корпуса 1 с рубашкой 2, съемной крышки 3 и перемещающегося дна 4; фильтровальная перегородка 5, расположенная на опорной перегородке 6, представляет собой ткань или слой волокон (в последнем случае над перегородкой 5 помещают защитную сетку 7). Над фильтровальной перегородкой находится кольцевая перегородка 8 высотой 150 мм, поддерживающая осадок во время его выгрузки. Обе перегородки укреплены на дне нутча, которое для удаления осадка опускается на 200 мм и поворачивается на такой угол, чтобы осадок можно было снять с фильтровальной перегородки вручную. Для подачи суспензии и сжатого воздуха служат штуцера 9 и 10, для удаления фильтрата — штуцер 11; фильтр снабжен также предохранительным клапаном 12.

В простейшем случае цикл работы на описанном нутче состоит из следующих операций: наполнение нутча суспензией, разделение суспензии под давлением сжатого газа, удаление осадка с фильтровальной перегородки и регенерация последней. Такие нутчи имеют диаметр до 1 ж и емкость до 0,5 м³.

Достоинством всех нутчей является возможность равномерной и полной промывки осадка, поскольку промывная жидкость может быть равномерно распределена по всей его поверхности в необходимом количестве. Общий недостаток нутчей — относительно большая занимаемая ими площадь помещения, приходящаяся на 1 м² поверхности фильтрования.

В настоящее время сохранили значение лишь сравнительно небольшие нутчи, которые используются для лабораторных и полузаводских работ, а также для разделения суспензий в производствах малой мощности.

Рис. 65. Нутч, работающий под давлением до 3 ат:

1 — корпус; 2 — рубашка; 3 — съемная крышка; 4 — перемещающееся дно; 5 — фильтровальная перегородка: в — опорная перегородка; 7— защитная сетка; 8 — кольцевая перегородка; 9 — штуцер для подачи суспензии; 10 — штуцер для подачи сжатого воздуха; 11 — штуцер для удаления фильтрата; 12 — предохранительный клапан

Фильтрпрессы. Фильтром периодического действия, работающим под давлением, является фильтрпресс с вертикальными рамами (плиточно-рамный фильтрпресс), в котором направления силы тяжести и движения фильтрата перпендикулярны. Этот фильтр можно рассматривать как ряд нутчей небольшой высоты и особой конструкции, размещенных вертикально вплотную один к другому, в результате чего достигается большая поверхность фильтрования, отнесенная к единице производственной площади, занимаемой фильтром.

Рис. 66. Фильтрпресс с вертикальными рамами (плиточно-рамный фильтрпресс): 1 — плиты- 2 — рамы- 3 — опорный брус- 4 — неподвижная плита; 5 — подвижная плита; 6 —

гидравлическая система; 7 — штуцер для подачи суспензии; 8 — штуцера для подачи промывной жидкости; 9 — кран для удаления фильтрата.

Фильтрпресс с вертикальными рамами (рис. 66) состоит из чередующихся плит 1 и рам 2 одинаковых размеров. Плиты и рамы опираются боковыми ручками на два параллельных бруса 3. Между соприкасающимися поверхностями плит и рам имеются тканевые фильтровальные перегородки. Рамы и плиты, уплотненные по периметру краями этих перегородок, прижимаются к неподвижной плите 4 при помощи перемещающейся на роликах подвижной плиты 5, на которую действует давление жидкости, развиваемое гидравлической системой 6. Суспензия поступает по штуцеру 7, а промывная жидкость — по штуцерам 8. Штуцера 7 и 8 расположены на неподвижной плите и сообщаются с каналами, которые образованы совпадающими отверстиями в плитах и рамах. Фильтрат и промывная жидкость удаляются через краны 9.

Плиты имеют по краям гладкую поверхность, а в середине — рифленую с желобками. Плиты покрыты фильтровальной перегородкой и снабжены кранами для удаления фильтрата и промывной жидкости. Краны через каналы и два других, почти перпендикулярных им канала (на рисунке не показаны), оканчивающихся у желобков, соединены с пространствами внутри двух рам, смежных с данной плитой. В плитах и рамах выполнены отверстия 5 и 6, которые образуют каналы для прохода суспензии и промывной жидкости. В фильтровальных перегородках сделаны отверстия, точно совпадающие с отверстиями в рамах и плитах.

Листовые фильтры. Эти фильтры относятся к работающим под давлением аппаратам периодического действия, в которых направления силы тяжести и движения фильтрата перпендикулярны. Особенностью листового фильтра, как и плиточно-рамного фильтрпресса, является большая поверхность фильтрования, отнесенная к единице занимаемой им площади помещения. Это достигается размещением вертикальных фильтровальных листов на небольшом расстоянии один от другого.

Существуют несколько конструкций листовых фильтров. Рассмотрим вертикальный фильтр с прямоугольными листами (рис. 67), применяемый, в частности, на хлорных заводах для фильтрования рассола, поступающего в электролизеры. Фильтр состоит из цилиндрического резервуара 1 с коническим дном 2, съемной крышки 3, плоских фильтровальных листов 4, опирающихся на планку 5 и коллектор для фильтрата 6. Суспензия поступает в фильтр по штуцеру 7; жидкая фаза ее проходит внутрь фильтровальных листов, собирается в коллекторе и в виде фильтрата уходит из аппарата через штуцер 8; твердая фаза накапливается в виде осадка на внешней поверхности фильтровальных листов, сбрасывается с нее обратным толчком сжатого воздуха или воды и удаляется из аппарата по штуцеру 9.

Фильтровальный лист представляет собой стальную гуммированную раму, в которую вставлена рифленая с обеих сторон доска из дерева твердой породы, причем рама и доска обтянуты тканью, например поливинилхлоридной.

Рис. 67. Вертикальный листовой фильтр:

7 — цилиндрический резервуар-2 - коническое дно; 3 - съемная крышка; 4 — плоский фильтровальный лист; 5—опорная планка; 6—коллектор для фильтрата; 7 — штуцер для подачи суспензии; S - штуцер для отвода фильтрата; 9 — штуцер Для удаления осадка

По сравнению с фильтрпрессом описанный фильтр обеспечивает лучшие условия промывки осадка, меньшее изнашивание фильтровальной ткани и более легкое обслуживание. К недостаткам этих фильтров относятся: трудность контроля толщины осадка, необходимость перемешивания суспензии путем ее рециркуляции (для предотвращения осаждения твердых частиц) и несколько сложная замена ткани.

Барабанные фильтры. Рассмотрим барабанный в а к у ум-фильтр с наружной поверхностью фильтрования. Этот фильтр представляет собой аппарат непрерывного действия, работающий под вакуумом и характеризующийся в основном противоположными направлениями силы тяжести и движения фильтрата.

Фильтр (рис. 68 ) имеет горизонтальный цилиндрический перфорированный барабан 1, покрытый снаружи фильтровальной тканью. Барабан вращается вокруг своей оси и на 0,3—0,4 своей поверхности погружен в суспензию, находящуюся в резервуаре 4. Поверхность фильтрования барабана разделена по его образующим на ряд прямоугольных ячеек, изолированных одна от другой. Ячейки при движении по окружности присоединяются в определенной последовательности к источникам вакуума и сжатого воздуха.

Каждая ячейка соединяется трубкой 2 с различными полостями неподвижной части распределительного устройства 3, которое будет описано далее. При этом ячейка проходит последовательно зоны фильтрования, первого обезвоживания, промывки, второго обезвоживания, удаления осадка и регенерации ткани.

В зоне фильтрования ячейка соприкасается с суспензией, находящейся в резервуаре 4 с качающейся мешалкой 5, и соединяется трубкой с полостью 6, которая сообщается с источником вакуума. При этом фильтрат через трубку и полость уходит в сборник, а на поверхности ячейки образуется осадок.

Рис. V-21. Схема действия барабанного вакуум-фильтра с наружной поверхностью фильтрования:

1 — барабан; 2 — соединительная трубка: 3 — распределительное устройство; 4 — резервуар для суспензии; 5 — качающаяся мешалка; в, 8 — полости распределительного устройства, сообщающиеся с источником вакуума; 7 — разбрызгивающее устройство; 9 — бесконечная лента: 10— направляющий ролик; 11, 13 — полости распределительного устройства, сообщающиеся с источником сжатого воздуха; 12 — нож

для съема осадка.

В зоне первого обезвоживания осадок соприкасается с атмосферным воздухом, а ячейка соединяется с той же полостью 6. Под действием вакуума воздух вытесняет из пор осадка жидкую фазу суспензии, которая присоединяется к фильтрату.

В зоне промывки на частично обезвоженный осадок из разбрызгивающих устройств 7 подается промывная жидкость, а ячейка соединяется трубкой с полостью 8, которая также сообщается с источником вакуума. Промывная жидкость через трубку и полость уходит в другой сборник.

В зоне второго обезвоживания промытый осадок также соприкасается с атмосферным воздухом, а ячейка остается соединенной с той же полостью 8, поэтому промывная жидкость вытесняется из пор осадка и уходит в сборник. Для предотвращения образования в осадке трещин во время промывки и последующего обезвоживания на него накладывается часть бесконечной ленты 9, которая вследствие, трения об осадок перемещается по направляющим роликам 10.

В зоне удаления осадка ячейка соединяется трубкой с полостью 11, которая сообщается с источником сжатого воздуха. Под действием последнего осадок разрыхляется и отделяется от ткани, после чего скользит по поверхности ножа-12 и поступает на дальнейшую обработку.

В зоне регенерации ткань продувается сжатым воздухом в направлении, противоположном направлению движения фильтрата сквозь ткань; при этом воздух поступает в ячейку по трубке из полости 13.

Выводы:

Сгущение – процесс осаждения твердых частиц их мелкозернистых (размером менее 0,5 мм) пульп с получением уплотненного сгущенного продукта и осветленного слива. Для сгущения применяют устройства и аппараты в которых осаждение частиц происходит под действием силы тяжести, - цилиндрические конусные сгустители, шламовые отстойники и т.д.; аппараты в которых осаждение частиц происходит под действием центробежных сил – гидроциклоны, осадительные центрифуги. Имеются комбинированные аппараты, в которых сгущение совмещено с фильтрованием (сгустители-фильтры).

Отстаивание и сгущение проводят в аппаратах, называемых отстойникам и, или сгустителями. Различают аппараты периодического, непрерывного и полунепрерывного действия, причем непрерывно действующие отстойники, в свою очередь, делятся на одноярусные, двухъярусные и многоярусные.

Фильтрованием называют процесс разделения суспензий с использованием пористых перегородок, которые задерживают твердую фазу суспензии и пропускают ее жидкую фазу

По способу создания разности давлений фильтровальное оборудование может быть подразделено на фильтры, работающие под вакуумом, и фильтры, работающие под давлением. В ряде случаев фильтр, в основе действия которого лежит определенный принцип, может работать и под вакуумом, и под давлением при соответствующем изменении его конструкции. По конструктивным соображениям целесообразно использовать, где это возможно, фильтры, работающие под вакуумом, поскольку фильтры, работающие под давлением, должны быть механически более прочными. Однако в тех случаях, когда осадок обладает существенным гидравлическим сопротивлением, но не слишком большой сжимаемостью, целесообразно применять фильтры, работающие под давлением.

Контрольные вопросы:

1.
Что называется сгущением, каков принцип действия метода сгущения?

2.
Каковы особенности процесса сгущения?

3.
Какие частицы и пульпы подвергаются сгущению?

4.
Какие аппараты применяют для процесса сгущения.

5.
Что такое фильтрование?

6.
Что такое фильтрат?

7.
Как происходит фильтрование, каковы его особенности?

8.
Какие аппараты Вы знаете, которые применятся при процессе фильтрования?

9.
Опишите принцип действия Нутч-фильтра?

10.
Каковы особенности работы фильтпрессов?

11.
Когда применим листовой фильтр? Опишите принцип его работы.

12.
Барабанные фильтры.