Принцип роботи фільтр пресів
основи фільтрування
Фільтрування - процес поділу неоднорідних середовищ за допомогою пористих перегородок. До процесів фільтрування відноситься поділ неоднорідних рідин (суспензій, шламів, пульп) на тверду і рідку фазу. Поділ суспензії проводиться за допомогою фільтра. У найпростішому випадку він є посудиною, розділеним на дві частини фільтрувальної перегородкою. Фільтрувальні перегородки майже завжди розміщуються на різних опорних пристроях. Суспензію поміщають в одну частину цього судини таким чином, щоб вона стикалася з фільтрувальної перегородкою. У частинах посудини по різні боки від фільтрувальної перегородки створюється різниця тиску, під дією якої рідина проходить через її пори, а тверді частинки затримуються на ній. Таким чином, суспензія розділяється на фільтрат і вологий осад. Фільтрування є гідродинамічним процесом, швидкість якого прямо пропорційна різниці тисків, створюваної по обидва боки фільтрувальної перегородки і, обернено пропорційна опору, який випробують рідиною при русі через пори перегородки і шар утвореного осаду.
Будова фільтрувальних плит
Фільтр-прес являє собою набір фільтрувальних плит з фільтрувальними перегородками. У найпростішому випадку кожна камерна фільтрувальна плита є опорою для фільтрувальної перегородки і вдає із себе лист з дренажної поверхнею і виступом по периметру (привалочной поверхнею).
У плиті виконані отвори для подачі суспензії (на малюнку в центрі плити) і отвори і внутрішні канали для збору і відводу фільтрату (на малюнку по кутах плити). Для проведення продувки або промивання осаду через отвори і канали відведення фільтрату, вони виконуються тільки з одного боку плити (на рис. Показані блакитним кольором) при цьому плити, об'єднуються в пакет так, щоб канали сусідніх плит розташовувалися по черзі ліворуч і праворуч (або зверху і знизу). Коли фільтрувальні плити з'єднуються в єдиний пакет отвори подачі суспензії і відведення фільтрату утворюють колектора, а між внутрішніми дренажними поверхнями сусідніх плит утворюються так звані камери.
Кожна камера з двох сторін оточена фільтрувальної перегородкою. Конструкція фільтрувальної перегородки передбачає можливість надходження суспензії всередину камери.
Періодичність роботи і циклограмма фільтр-преса
Фільтр-прес відноситься до фільтрів періодичної дії. Це означає, що робота фільтр-преса полягає в циклічному виконанні ряду операцій. У загальному випадку циклограмма роботи фільтр-преса виглядає наступним чином:
1. Зажим фільтр-преса (обов'язкова операція)
2. Фільтрування (обов'язкова операція)
3. Попереднє пресування осаду (для плит з віджимними діафрагмами - мембранами)
4. Продування дренажу
5. Промивання осаду водою (або іншою рідиною)
6. Пресування осаду (для плит з мембранами)
7. Просушка осаду (продування)
8. Продування колектора
9. Зниження тиску з мембран (для плит з мембранами)
10. Разжим фільтр-преса (обов'язкова операція)
11. Відкриття піддону
12. Вивантаження осаду (обов'язкова операція)
13. Закриття піддону
Під час затиску фільтр-преса фільтрувальні плити з'єднуються в єдиний пакет. Механізм затиску може бути різний: механічний, електромеханічний, гідравлічний. Тиск затиску передбачає запобігання течі між плитами в подальших операціях.
Під час фільтрування суспензія подається на фільтр-прес і, власне, відбувається поділ суспензії на рідку і тверду фазу. Різниця тиску в переважній більшості випадків створюється або тиском подає насоса або тиском повітря при переміщенні суспензії з Монжус.
На початку фільтрування відбувається заповнення камер суспензією. При подальшій подачі суспензії на фільтрувальної перегородки наростає шар осаду, заповнюючи в кінці всю камеру.
Під час попереднього пресування осаду під рухому мембрану подається пресуюча середу. Під дією тиску мембрани осад додатково зневоднюється і ущільнюється.
Під час продувки дренажу стисненим повітрям звільняється дренажна поверхню від залишків фільтрату для подальшої подачі промивних рідин або повітря просушування.
Під час промивання осаду в одну пару (по вертикалі) колекторів відводу на осад подається фільтрату промивна рідина, яка, проходячи через шар осаду, промиває осад від залишків фільтрату.
Під час пресування осаду під мембрану подається пресуюча середа з великим тиском, ніж при попередньому пресуванні. Під дією тиску мембрани осад зневоднюється від залишків промивної рідини.
Під час просушування осаду в одну пару (по вертикалі) колекторів відведення фільтрату на осад подається стиснене повітря, який, проходячи через шар осаду, витісняє залишки промивної рідини або фільтрату.
Під час продувки колектора стиснене повітря подається у напрямку, зворотному подачі суспензії. При цьому колектор подачі суспензії звільняється від розташованої в ній суспензії.
Під час скидання тиску з мембран пресуюча середовище виводяться з фільтр-преса.
Під час разжима фільтр-преса знімається тиск затиску фільтр-преса.
Під час відкриття піддону відкривається отвір під фільтр-пресом, відкриваючи пристрій збору або видалення осаду.
Під час вивантаження осаду фільтрувальні плити відводять один від одного. При цьому осад під власною вагою за допомогою автоматизованих пристроїв або вручну відділяється від фільтрувальної перегородки і видаляється з камерного простору.
Під час закриття піддону закривається отвір під фільтр-пресом, захищаючи пристрій збору осаду від випадкових протікань суспензії, фільтрату або промивних рідин.