Основы процессов получения фильтров и мембранных материалов
В основном идентичные по принципу действия используемые фильтровальные сооружения и устройства классифицируются по ряду признаков: скорости фильтрования; давлению, под которым они работают; виду и режиму промывки; способу подготовки и обработки воды перед фильтрованием; конструктивному оформлению всех основных элементов, из которых состоят фильтры. При этом часто обеспечение тех или иных признаков определяет соответствующее конструктивное оформление фильтрованных сооружений и устройств.
1.2 Фильтры-мембраны из углерод-углеродных материалов
Области применения
Назначение фильтров - тонкая очистка жидких продуктов при микро- (0,1-10 мкм) и ультрафильтрации (0,001-0,1 мкм).
Основные области применения фильтров-мембран:
производство пищевых продуктов (вода, пиво, соки, вина и другие спиртные напитки, творог и т.п.)
очистка крови, плазмы и кровезаменителей
производство медицинских препаратов
очистка сточных вод
очистка нефтепродуктов
Описание
| Технические и эксплуатационные характеристики | |
|
Рабочее давление, МПа, макс. | 0.6 |
|
Рабочая температура, °C, макс. | 300 |
|
pH | 0 - 14 |
|
Модуль упругости материала, МПа | 7000 |
|
Производительность через 1 м2 поверхности, 1/час | 90 |
Фильтры-мембраны изготавливаются в виде трубок; максимальный наружный диаметр - 10 мм, максимальная длина - 1200мм.
|
|
1 - фильтр-мембрана; 2 - углерод-углеродный материал; 3 - селективный слой; A - питающий поток; B - пропущенный поток; С - остаточный поток Преимущества
По сравнению с аналогами материал фильтров выдерживает давление разрыва в 2 раза большее, что позволяет повысить производительность обработки на 40%.
Стадия разработки
Готовая продукция.
1.3Общие сведения о фильтровании.
Фильтрованием называют процессы разделения неоднородных систем при помощи пористых перегородок, которые задерживают одни фазы этих систем и пропускают другие. К этим процессам относятся разделение суспензий на чистую жидкость и влажный осадок, аэрозолей на чистый газ и сухой осадок или на чистый газ и жидкость. Закономерности, характеризующие процессы разделения перечисленных неоднородных систем, наряду с общими чертами имеют также существенные отличия, причём закономерности процесса разделения суспензий установлены полнее по сравнению с соответствующими закономерностями для аэрозолей.
Целесообразно различать понятия «фильтрование» и «фильтрация», обозначая первым из них процессы разделения суспензий и других неоднородных систем в промышленных и лабораторных условиях, а вторым – процессы движения жидкостей и газов через пористые грунты в природных условиях. По аналогии термины фильтрование и фильтрация применяют к процессам разделения лучей, переменных токов и звуковых колебаний, т.е. к процессам, для осуществления которых вместо пористой среды используются соответствующие физические приборы.
Однако неправильно называть фильтрованием процесс разделения аэрозолей посредством осаждения твёрдых частиц или капелек жидкости в электростатическом поле электрофильтров. Поскольку для проведения этого процесса пористую перегородку не применяют, его следует называть электростатическим осаждением.
В химической промышленности широко используется процесс фильтрования. Знание физических основ процесса, факторов, определяющих режимы работы и, в конечном счёте, качество производимого продукта, позволит использовать наиболее рациональные типы современного фильтровального оборудования.
Обслуживание фильтровального оборудования требует достаточной теоретической подготовки, знания конструкций применяемого оборудования, умения обеспечить наиболее рациональные режимы работы при изменении физических характеристик поступающих суспензий. Мы можем рассмотреть механизм процесса фильтрования и промывки осадков, типовые конструкции фильтровального оборудования, особенности его работы, преимущества и недостатки.
1.4Режимы фильтрования.
В производственной практике применяют различные режимы фильтрования. В зависимости от способа получения разности давлений по обе стороны фильтровальной перегородки различают три режима фильтрования.
1) Постоянная разность давлений и уменьшающая скорость фильтрования.
2) Постоянная скорость фильтрования и увеличивающаяся разность давлений.
3) Переменные скорости фильтрования и увеличивающаяся разность давлений.
Разделение суспензий можно проводить для получения твёрдой или жидкой фазы, когда другая фаза является отходом, а также для одновременного получения твёрдой и жидких фаз.
Разделение суспензии, состоящей из жидкости, в которой взвешены твёрдые частицы, производится при помощи фильтра. В простейшем случае он является сосудом, разделённым на две части пористой фильтровальной перегородкой. Суспензию помещают в одну часть этого сосуда таким образом, чтобы она соприкасалась с фильтровальной перегородкой. В разделённых частях сосуда создаётся разность давлений, под действием которой жидкость проходит через поры фильтровальной перегородки, а твёрдые частицы задерживаются этой перегородкой. Таким образом, суспензия разделяется на чистый фильтрат и влажный осадок.
В промышленных условиях применяют разнообразные , часто довольно сложные по конструкции фильтры, причём фильтровальная перегородка обычно имеет плоскую или цилиндрическую форму.
Фильтры чаще всего подразделяются на периодические действующие и непрерывно действующие. В первых фильтровальная перегородка неподвижна, во вторых она непрерывно перемещается по замкнутому пути. При этом в фильтрах периодического действия на всех элементах перегородки одновременно осуществляются одни и те же процессы, например поступление суспензии, образование осадка или его удаление.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8