Фильтровальный материал для процессов фильтрования с образованием осадка

(5)5 В 0 ОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР) ЕТЕН САНИЕ И ЕНТУ(71) Цюрихер Бейтель Тухфабри(56) Заявка ФРГ М 3332348,кл, В 01 О 13/04, 1985,Изобретение относится к фильтровальному материалу для процессов фильтрования с образованием осадка.Известен фильтровальный материал, в ором мембрана установлена между слоткани, Однако эти мембраны не отвечажестким требованиям, выдвинутым никой фильтрования.В основу изобретения положена задача создать фильтровальный материал, который подходит благодаря своему особенно прочному строению для фильтрования суспензий, содержащих чрезвычайно мелкие частицы.Цель изобретения - повышение прочности конструкции.Эта задача решается согласно изобретению таким образом, что фильтровальная мембрана введена, по меньшей мере, в одну ткань, структура которой служит в качестве несущего и защитного каркаса. Полученный таким образом фильтровальный материал дает то неожиданное преимущество, что также в фильтровальных установках, в которых фильтровальный материал испытывает чрезвычайно сильные нагрузки, можно обрабатывать суспензии, содержащие части 4) ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯРОЦЕССОВ ФИЛЬТРОВАНИЯ С ОБРАОВАНИЕМ ОСАДКА ьзование: фильтрование твердых или .жидкостей с образованием ущность изобретения: фильтроембрана включена с обеих сторон уктура которой выполняет меха- защитную функцию. 7 з.п. ф-лы,цы, размеры кОторых находятся в суб опористом диапазоне,Особенно предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает фильтровальную мембрану из субмикропористого материала, Согласно этому варианту осуществления изобретения фильтровальную мембрану можно получить очень простым образом.Выгодно выполнить фильтровальную о мембрану с отверстиями, размеры которых И не более 10 мкм. Даже выгодно предусмот- (д реть в фильтровальной мембране только от-верстия, размеры которых не более 1 мкм. О Этот вариант выполнения фильтровальной мембраны предоставляет возможность обработки таких суспензий, которые в тради- (рЭ ционных фильтровальных установках не удалось обрабатывать.Согласно альтернативному предпочтительному варианту осуществления изобретения отверстия выполняются в фильтровальной мембране после введения компактной массы мембраны в ткань, При этом число и размер отверстия в фильтровальной мембране можно очень хорошо приспосабливать к данным условиям.Другой особенностью предпочтитель- фильтровальной мембраны 1. Верхние нитиный вариант осуществления изобретения 5 ткани 2 выступают за границы фильтропредусматривает введение массы мембра- вальной мембраны 1 и защищают таким обны в ткань, которая построена таким абра- разом чувствительную фильтровальнуюзом, что ее одна сторона выполнена 5 мембрану 1 от механических нагрузок, вплотной, а ее другая сторона - редкой, при- особенности от истирания.чем масса мембраны введена в редкую сто- На фиг, 2 изображен разрез через фильрону ткани, При этом конструкция может тровальную мембрану 1, размещеннуюбыть выполнена таким образом, что. верх- междунесущейтканью 3 изащитнойтканьюние нити на редкой стороне ткани выступа 4, Согласно этому варианту осуществленияют за границы массы мембрайы. (,огласно изобретения фильтровальная мембрана 1этому варианту осуществленйя изобрете- имеется в конструкции, подобной конструкния масса мембраны введена в объемную ции типа "сэндвич", так что чувствительнуюструктуру ткани. При этом плотная сторона фильтровальную мембрану 1 защищает сткани выполняет функцию носителя, в то 15 обеих сторон ткань от механических нагрувремя как редкая сторона ткани защищает зок, повреждений и/или разрушений,относительно чувствительную мембрану от Фильтровальная мембрана 1 практичемеханических нагрузок, поврекдений ски включена между двумя слоями ткани -и/или разрушений, В особенности верхние между несущей тканью 3 и защитной тканьюнити на редкой стороне ткани защищают 20 4. При этом верхний слой ткани, т,е. защитповерхность мембраны от истирания ная ткань 4, введена в массу, образующуюСогласно другому предпочтительному фильтровальную мембрану 1. Для защитыварианту осуществления изобретения мас- поверхности фильтровальной мембраны 1су мембраны можно разместить между дву- подходит особенно ткань с открытыми петмя слоями ткани, При этом конструкция 25 лями. Фильтровальная мембрана 1 жестковыполнена преимущественно таким абра- соединена как с несущей ткань а 3, так и сзом, что масса мембраны размещена на тол- защитной тканью 4, причем в целях получестом компактном несущем слое ткани, в то ния по возмокности тесной связи защитнаявремя как в верхний слой массы мембраны ткань может быть очень хорошо сцеплена свведен. защитный слой ткани, При этом за массой мембраны,щитный слой ткани выполнен предпочти- Массы, образующие фильтровальнуютельно в виде ткани с открытыми петлями, мембрану 1, могут состоять из микропориТакая конструкция, которую также можно стыхилисубмикропористыхматериаловилиназывать конструкцией типа "сэндвич", пре- ке компактные плотные материалы можнодоставляет разнообразные возможности 35 выполнять путем физической и/или химичевыполнения фильтровального материала ской обработки с желаемой пористостьюсогласно изобретению с учетом различных после соединения с одной стороны фильтслучаев использования и вытекающих отсю- ровальной мембраны, а с другой стороны -да требований, Выполненный таким абра- ткани.зом фильтровальный материал является 40. В случае предъявления особенно бо бнно олъосо енно устойчивым. ших требований можно использовать вНа фиг. 1 изображен разрез фильтро- принципе нетолькоодинслойфильтровальвальногоматериаласогласноизобретению, ной мембраны, но и два или более такихв котором масса мембраны введены в.обь- слоев, при условии, что, по меньшей мере,емную структуру ткани; на фиг. 2 - разрез 45 несколько нитей ткани выступает с обеихфильтровального материала согласно дру- сторон из фильтровальной мембраны длягому варианту осуществления изобретения, обеспечения механической защиты.в котором масса мембраны размещена меж- Фильтровальная установка работаетду двумя слоями ткани. следующим образом.В изображенном на фиг. 1 разрезе че Сверху на фильтровальный материалрез фильтровальный материал показана поступает суспензия, содержащая твердыесформованная в фильтровальную мембрану вещества, т.е. мелкие частицы, которые не 1 масса, которая введена в объемную струк- обходимо отделить. За счет силы тяжеституру ткани 2. Показанная внизу плотная сто- или центробекной силы жидкость суспенрона ткани служит в качестве несущей ткани 55 зии продавливается через фильтровальную3 для фильтровальной мембраны 1, Пока- мембрану 1, Точнее говоря, вся жидкостьзанная вверху редкая сторона ткани служит суспензии протекает через мелкие порыс одной стороны для размещения в ней мас- фильтровальной мембраны 1, в то время каксы фильтровальной мембраны 1, а с другой твердые частицы остаются намембране истороны - в качестве защитной ткани 4 для образуют на ее поверхности осадок, Для5 10 15 20 25 30 35 40 55 образования осадка на поверхности мембраны поры мембраны должны быть такими мелкими, чтобы самые крупные частицы соответствующей суспензии не смогли пройти через эти поры. Вытекающая внизу иэ фильтровальной мембраны более или менее прозрачная жидкость называется фильтратом, Отделенные от субстрата частицы твердого вещества накапливаются на верхней поверхности фильтровальной мембраны в виде осадка, С увеличением толщины осадка последний также действует в качестве фильтра, т.е, сам осадок задерживает все больше и больше частиц твердого вещества, Само собой разумеется, что время от времени осадок необходимо снять с фильтровальной мембраны 1. Поскольку для этого используется механическое приспособление, которое можно называть скребком, фильтровальная мембрана 1 испытывает значительные механические нагрузки в случае, если скребок скользит непосредственно по поверхности фильтровальной мембраны, Однако согласно изобретению защитная ткань 4 предотвращает непосредственный контакт скребка с фильтровальной мембраной 1, т.е. скребок входит в контакт только с устойчивой защитной тканью. Таким образом, чувствительная фильтровальная мембрана 1 защищается, так как значительные механические нагрузки на фильтровальнуюмембрану 1 воспринимает защитная ткань4,Фильтровальный материал можно ис.пользовать для фильтрования различных твердых веществ или жидкостей, Значит, для различных видов фильтрования выдвигаются различные требования к химическим, физическим и механическим свойствам комбинации ткань-мембрана Подходящими материалами являются полипропилен, полиамид, полиэфир, политетрафторэтилен, поливинилиденфторид, полиэфирэфиркетон и подобные полимерные материалы,Выполнить отверстия с размерами меньше 10 мкм рекомендуется потому, что необходимо осуществлять поверхностную фильтрацию. При этом осадок на поверхности фильтровального материала нарастает и надежно исключает глубинную фильтрацию. Так, например, в вакуумных аппаратах используются мембраны с отверстиями, размеры которых составляют от 10 до 1 мкм,так как они могут обеспечивать только разности давлений, составляющие максимально 08 бар. Выполнить отверстия с размерами меньше 1 мкм рекомендуется по тем же-самым причинам, за исключением того, что при фильтрации под давлением, при которой достигаются давления до 10 бар и выше, можно использбвать также мелкопористые фильтровальные мембраны из микропористых и даже субмикропористых материалов,Фильтровальные мембраны с отверстиями указанных размеров позволяют обрабатывать такие суспензии, которые в традиционных установках не удалась обрабатывать, Так, например, эффективная мощность монофильных тканей не достаточна для отделения твердых веществ от жидкостей путем фильтрации с образованием осадка. Формула изобретения 1. Фильтровальный материал для процессов фильтрования с образованием осадка, содержащий ткань с защитным инесущим слоями и фильтровальную мембрану, о тл и ч а ю щ и й с я тем, чтос цельюповышения прочности конструкции, фильтровальная мембрана введена по меньшеймере в один слой ткани.2, Материал по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что фильтровальная мембрана выполнена из субмикропористого материала.3. Материал по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что фильтровальная мембранаимеет отверстия с размером не более 10мкм,4, Материал по одному из пп. 1-3, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что фильтровальнаямембрана имеет отверстия с размером неболее 1 мкм.5. Материал по пп, 1-4, о т л и ч а ющ и й с я тем, что один слой ткани зыполненплотным, а другой слой - редким, причемфильтровальная мембрана введена в ре-.дкий слой ткани.6, Материал по и, 5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что верхние нити редкого слоя ткани выступают за границы поверхностифильтровальной мембраны,7, Материал по одному изпп. 1 - 4, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что фильтровальнаямембрана размещена на толстом компакт-.ном несущем слое ткани, а в верхний слойфильтровальной мембраны введен защитный слой ткани,8. Материал по и, 7, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что защитный слой ткани выполненв виде ткани с открытыми петлями.Редактор С.О Корректор С.Лиси роизводственно-из Заказ 165 ВНИИПИ 1792338у Составитель Л.Юлдашеваа Техред М,Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 льский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10