Патронные вакуум-фильтры-сгустители

Гидроциклоны

 

Разделение суспензий отстаиванием можно также производить в поле центробежных сил в специальных аппаратах, называемых гидроциклонами. Принципиально по конструкции гидроциклон не отличается от центробежного пылеосадителя. Поступающая на разделение суспензия вводится в цилиндрическую часть гидроциклона под давлением в направлении по касательной и таким образом приводится во вращение. Под действием центробежной силы твердые частицы перемещаются к стенке и в виде шлама сползают по конической части аппарата вниз. Шлам удаляется через нижний патрубок гидроциклона, а осветленная жидкость — через центральную трубу.

Гидроциклоны отличаются простотой конструкции и относительно высокой производительностью. Иногда их используют в качестве классификаторов.

 

В резервуар с исходной суспензией погружен патрон, представляющий собой конический перфорированный пустотелый целиндр 9патрон), на который натянута фильтрующая ткань. Коническая форма облегчает сброс осадка и обеспечивает более полное натяжение ткани на патрон.

Создавая внутри патрона вакуум. Набирают на его поверхность слой осадка толщиной 306 мм и затем, отключив патрон от вакуума и подав в него сжатый воздух, обратным потоком жидкости, содержащейся в патроне, сбрасывают с него осадок, который оседает на дно резервуара и в смеси с некоторым количеством суспензии выводится из него.

Для того, чтобы при отдувке осадка уменьшить количество фильтрата, поступающего обратно в резервуар, длительность отдувки должна быть незначительной (2-3 сек), а емкость патрона небольшой.

 

В отличие от большинства фильтров других типов он выдает не осадок, а текучий шлам и, кроме того, на нем исключена возможность промывки осадка непосредственно на фильтрующей перегородке. Поэтому они могут быть использованы только для сгущения суспензий.

Достоинства:

- возможность получения шлама с меньшей влажностью, чем в отстойниках непрерывного действия,

- погружение всей фильтрующей поверхности в суспензию и возможность работы с тонкими слоями осадка,

-возможность создания аппаратов с большей поверхностью фильтрации.

Недостатки:

- повышение шлама повышенной влажности по сравнению с барабанными вакуум-фильтрами,

- невозможность промывки осадка на фильтре,

- большое число соединительных частей,

Трудность регулировки вывода шламов с определенной концентрацией твердой фазы,

Непригодность для сгущения весьма тонких суспензий, вследствие проскока больших количеств твердой фазы в фильтрат, обусловленного промывкой пор фильтрующей перегородки обратным током фильтрата при каждом цикле фильтрации.

Применяются при получении сернокислотного цинка для отделения тяжелых агитаторных шламов, получаемых при высаждении Со и Ni цинковой пылью.

 

Пути повышения эффективности работы сгустителей и классификаторов

 

- увеличение размеров частиц твердой фазы суспензии или степени их агрегации за счет изменения режима получения суспензии, введения в нее коагулянтов, высокомолекулярных флокулянтов, изменения рН среды, обволакивания тонких частиц хлопьевидным осадком специально вводимых или образуемых в суспензии веществ.

Например, изменяя рН среды при осаждении литопона, можно в большей мере влиять на скорость оседания и плотность сгущенной суспензии.

- снижение вязкости жидкой фазы повышением температуры суспензии в выносных подогревателях,

- при применении гидроциклонов: уменьшение диаметра, увеличение высоты камеры, подбор оптимальной скорости питания гидроциклона суспензией.

Повышение производительности и эффективности классификаторов достигается увеличением степени пептизации суспензии или уменьшением агрегации частиц, а также снижением концентрации суспензии.

Разбавление суспензии повышает эффективность классификации и для каждой суспензии в зависимости от типа классификатора существует критическая концентрация, т.е. такая, которая исключает возможность получения необходимого продукта, и оптимальная, позволяющая получать необходимый продукт при наибольшей производительности классификатора.