Способ сгущения суспензий

(19 51) В 01 Р 37/00 СРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ элемки ого . Красно с ц ел ни его рую Р Х 0 418199,Р У 142626,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН К АВТЮРСКЮМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Белорусский ордена ТрудовЗнамени технологический институтим. С. М, Кирова) (57) СПОСОБ СГУЩЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ ертикальном цилиндрическом фильтрующем енте путем подачи суспензии в виде плен- в верхнюю часть фильтрующего элемента, щения и удаления фильтрата и сгущенного дукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, елью улучшения качества конечного прота путем предотвращения забивания фильтщего элемента и повышения производи. ьности процесса сгущения суспензии, созда- непрерывности процесса и обеспечения стабильности, в центр верхней части фильт. щего элемента подают газовый поток по равлению движения суспензии со скоростью 5 м/с.45 50 Изобретение относится к технике фильтра.ции и может быть использовано в химичес.кой, микробиологической, пишевой и другихродственных отраслях промьпиленности, гденеобходимо осуществлять сгущение суснензий.Цель изобретения - улучшение качества конечного продукта путем предотвращения забивания фильтруюшего элемента, повышение производительности процесса сгущения суспензии,создание непрерывности процесса и обеспечение его стабильности,На чертеже изображено устройство для осуществления данного способа,Устройство содержит цилиндрический фильтруюший элемент 1, В верхней части фильтру.ющий элемент 1 оканчивается сплошным цилиндрическим патрубком 2, в нижней - патрубком 3, суживающимся книзу, К патрубку2 крепится крышка 4, на которой установленпо центру патрубок 5 подачи газового потокаи на периферии штуцер б подачи исходнойсуспензии. В нижней части патрубок 5 подачигазового потока имеет расширение и с верхним цилиндрическим патрубком 2 образуеткамеру 7 с кольцевым зазором 8 в нижнейчасти. Нижним патрубком 3 фильтрующийэлемент 1 крепится к сборнику 9 сгущеннойсуспензии, В сборнике 9 имеется штуцер 10отвода отработанного газового потока ивнизу штуцер 11 вывода сгущенной суспензии, Для сбора фильтрата и отвода его изаппарата на крышке сборника 9 установленацилиндрическая обечайка 12 со штуцером 13.Способ осуществляют следующим образом. Исходную суспензию через штуцер б подают в камеру 7. Суспензия через кольцевой зазор 8, распределяясь равномерной пленкой, стекает по внутренней поверхности фильтрующего элемента 1, разделяясь на фильтрат, который, пройдя фильтрующий элемент 1, попадает в обечайку 12 и отводит. ся через штуцер 13, и сгущенный продукт, который через патрубок 3 попадает в сборник 9 сгущенной суспензии и выводится через штуцер 11, Сверху через центральныйпатрубок 5 в фильтрующий элемент 1 подают газовый поток со скоростью 3 - 25 м/с, Скорость газа значительно выше скорости дви. жения пленки и он за счет касательных напряжений воздействует на пленку, увеличивая скорость ее движения и тем самым исключает даже малейшее отложение твердых частиц на фильтруюшей поверхности, В фильт. рующем элементе за счет потерь напора по длине при движении газа создается небольшое избыточное давление, которое будет воздействовать на пленку стекающей суспензии и также способствовать увеличению скорости фильтрации жидкости через фильтрующий элемент. Пройдя фильтруюший элемент 1, газ попадает в сборник 9 и отводится через штуцер 10.П р и м е р 1. Исходная суспензия смесь порошка графита с размерами от5 мкм до 5 мкм с водой, Начальное содержание графита в смесителе - 50 г/л. Необходимо сконцентрировать суспензию до250 г/лИсходную суспензию в количестве 1000 л/ччерез штуцер б, камеру 7 и кольцевой зазор 8 в виде пленки подают внутрь фильт.руюшего элемента 1, изготовленного из 1 йфильтровальной ткани и имеющего диаметр0,1 м и длину 3 м. Проходя вдоль фильтруюшего элемента 1, суспензия разделяетсяна фильтрат, который, попадая в обечайку12, отводится через штуцер 13 в приемную 20 емкость, и сгущенный продукт, которыйчерез патрубок 3, попадая в сборник 9, выводится через штуцер 11. Одновременно через центральный штуцер 5 в фильтруюшийэлемент 1 подают газовый лоток со скоростью 3 м/с, однонаправленный с потокомдвижения суспензии, Проходя вдоль фильт.рующего элемента, газ имеет скорость несколько выше скорости движения пленки суспензии и за счет касательных напряжений, воз.30 действия на пленку жидкости увеличиваетскорость ее движения и тем самым исключает даже малейшее отложение твердых частицна фильтрующей поверхности. В фильтрующемэлементе создается небольшое избыточное давление за счет потерь напора газа при его движении вдоль элемента, которое, воздействуя напленку стекающей жидкости, также способствует увеличению скорости фильтрации жидкости через фильтруюший элемент. Далее газ 40 попадает в сборник 9 и выводится через штуцер 10. Концентрацию сгущенного продуктаувеличивают с 50 г/л до 88 г/л, производительность по фильтрату составляет 387,6 л/ч,П р и м е р 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 составляет 881,2 л/ч П р и м е р 3. Аналогичен примеру 1,только скорость газового потока равна25 м/с. Концентрацию сгущенного продукта увеличивают с 50 г/л до 210 г/л, производи.тельность по фильтрату составляет 7 б 2 л/ч. Результаты проведенных опытов приведены в табл, 1. Кроме того, проведены опыты безподачи газового потока прототип) и при скоростях газового потока меньше. 3 м/с и свыше25 м/с до 30 м/с,1153954 дукта в 2- 7 раэ, благо,аря повьппению скорости движения пленки суспензии исключает.ся возможность отложения твердых частиц нафильтруюгцей поверхности и тем самым поз воляет увеличить пропускную способность фильтрата и стабилизировать процесс сгущения, сделав его непрерывным. Использованию образуюшегося небольшого избыточного давленияв фильтрующем элементе как движущей си лы процесса сгущения, кроме этого, наличиенебольшого давления в фильтруюшем эле.менте способствует более равномерному распределению пленки суспензии по всему кольцевому сечению, особенно при небольшом 15расходе подаваемой суспензии. ячество ваемой ензи 2 100 0 0 4 0 3 50 5 7 10 10 0 0 10 1 О 50 473 50 2 12 7 10 75 5 0 2 100 Из таблицы видно. что при отсутствии по.дачи газового потока степень сгущения суспензии невысока - 60 г/л, При увеличении скорости газового потока до 3 м/с степень. сгущения суспензии возрастает незначительно, таккак газовый поток при таких скоростях почтине оказывает заметного влияния на скоростьтечения суспензии, при скоростях 3 - 25 м/свидно интенсивное увеличение концентрациисуспензии, т.е, в 2 - 7 раз, а при скоростяхи газового потока выше 25 м/с давление вфильтрующем элементе достигает значительныхвеличин, непрерывность процесса нарушается,концентрация сгущенного продукта резко падает и процесс останавливается,Результаты исследований позволяют сделатьвывод, что подача .газа в фильтруюший эле.мент в направлении, сопутствующем движениюпленки суспензии позволяет повысить производительность процесса по фильтрату до 20895 л/ч и улучшить качество конечного проТаким образом, применение предлагаемого способа позволит увеличить производительность процесса сгущения 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.1153954 50 25 210 50 26 27 50 50 28 29 19 1000 50 20 1000 30 50 сусмммя Тираж 659, Подписное Заказ 2567/6 ППП "Патент", т, Ужтород, ул, П 4 15 1000 16 1000 17 1000 18 1000 Продолжение таблицы Режим не стабиль.ный во времени Фильтр забивается