Друк-фильтры: принцип работы, устройство технические особенности

 

Друк-фильтры – это оборудование, используемое для разделения и фильтрования жидких смесей или газов от примесей твердых частиц. В основе принципа действия – высокое давление, нагнетаемое в рабочей зоне установки и использование мембраны, проходя сквозь которую под давлением твердые частицы отделяются от жидкой фазы. Друк-фильтры широко применяются в пищевой, химической, фармацевтической промышленности, в основном при работе с составами, плохо поддающимися фильтрованию. Материал на этой странице носит информационный характер, с каталогом моделей друк-фильтров можно ознакомиться по ссылке

Назначение друк-фильтров

К основным технологическим задачам, решаемым с помощью друк-фильтров относятся:

• фильтрация суспензий повышенной плотности (до 5 г/см?),
• фильтрация высокодисперсных коллоидных систем (золей),
• фильтрация жидкостей с летучими соединениями в составе,
• фильтрация жидкостей с большим удельным сопротивлением осадка.

Основная функциональная особенность друк-фильтров заключается в том, что они позволяют эффективно отделять твердые частицы сверхмалого размера. Это выгодно отличает друк-фильтры от других типов фильтровального оборудования, в котором фильтровальные материалы часто забиваются твердыми частицами примеси, что существенно снижает эффективность фильтрации. Избежать указанных проблем и повысить эффективность процесса позволяет высокое давление, обеспечиваемое в друк-фильтре.

Конструкция друк-фильтра

Основа конструкции друк-фильтра – емкость закрытого типа, выполненная из прочного материала, пригодного для работы в условиях высокого давления (чаще всего это нержавеющая сталь, иногда полимерные материалы: полипропилен или поливинилхлорид). Внутри емкости расположена горизонтальная крупноячеистая металлическая сетка или перфорированная плита, разделяющая объем емкости на 2 части. На этой сетке уложен фильтровальный материал. Исходный раствор заливается в верхнюю часть емкости. Туда же с помощью насоса нагнетается избыточное давление. Под действием давления сверху и гравитации снизу, раствор проходит сквозь фильтровальный материал, где твердые частицы оседают, а жидкая часть попадает в нижнюю часть емкости для последующего отвода.

Устройство друк-фильтров предполагает периодический режим их использования, поскольку необходимо удалять осадок с фильтровального материала перед новым циклом. Однако сегодня разработаны варианты способные функционировать в пролонгированном режиме, для чего над фильтрующей перегородкой устанавливается мешалка или вращающийся скребок, смещающий избыток осадка, тем самым освобождая рабочую поверхность фильтровального материала. Некоторые варианты фильтров снабжаются съёмными корзинами, для облегчения процесса выгрузки осадка.

Обычно друк-фильтры выполнены на удобных рамных каркасах, что обеспечивает устойчивость, повышает удобство и эффективность эксплуатации.

Многие друк-фильтры, уже в стандартном исполнении, снабжены люками и штуцерами для подачи суспензии, промывной жидкости, подачи воздуха и слива отработанного фильтрата. На корпусе располагается люк для выгрузки осадка, или же корпус выполняется разъемным для упрощения технологического процесса.

Друк-фильтры обычно изготавливаются из стали, что обеспечивает их устойчивость к высокому давлению и длительный срок службы, но на рынке представлены и варианты из поливинилхлорида (PVC), полипропилена (PP). Для фильтрования продуктов, требующих поддержания определенной температуры, корпуса друк-фильтра оснащается терморубашкой.

Компания «Тирит» предлагает клиентам друк-фильтры российского производства, серии ARRI. Устройства изготовлены из высококачественной нержавеющей стали марки 316 и полимера PTFE (тефлона), и могут работать под давлением до 3-5 бар. Такие фильтры можно использовать в комплексе с химическими реакторами для повышения эффективности производственного процесса. Если дополнительно оснастить конструкцию таких друк-фильтров конденсатором, вакуумным насосом, донным люком для осадка и спиральной мешалкой, обеспечивающей постоянное сдвигание осадка, то их можно применять в качестве вакуумных фильтр-сушек, эффективно испаряя влагу и получая порошкообразный осадок на выходе.

Друк-фильтры серии ARRI имеют ряд технических особенностей и элементов механизации, упрощающих работу с ними. Вся конструкция устройств смонтирована на удобной пространственной раме. Корпуса фильтров могут быть оснащены терморубашками для поддержания температуры, нагрева или охлаждения суспензии. Некоторые варианты оснащаются циркуляционными термостатами, которые позволяют проводить химические реакции непосредственно в фильтре. В комплектации, по запросу клиентов, могут входить лопастные или спиральные мешалки, приводы которых располагаются на откидных кронштейнах, что облегчает техническое обслуживание. В зависимости от того, работают ли фильтры под давлением или без, применяются разные типы креплений дна, так в первом случае используют винты, во втором – быстросъемные элементы. Опускание дна механизировано и осуществляется лифтом-лебедкой с ручным или электрическим приводом. Конструкция ряда фильтров дополнена смотровыми окошками для наблюдения за химическими процессами и люком в центре для упрощения выгрузки осадка.

Принцип работы друк-фильтров

Принцип работы друк-фильтров заключается во влиянии давления газа на поверхность исходного раствора. Под действием давления раствор проходит сквозь фильтр и очищается от примеси, которая оседает на фильтре.

Подача исходного раствора и газа в рабочую камеру друк-фильтра может осуществляться по-разному: или по отдельности, или раствор подается уже под давлением.

Общая схема друк-фильтра приведена ниже.

Цикл работы друк-фильтров состоит из следующих стадий:

• подача в верхнюю часть рабочей емкости исходного раствора, требующего фильтрации;
• подача в ту же область емкости газа под давлением;
• непосредственно фильтрование и образование осадка;
• осушение осадка;
• выгрузка осадка с фильтр-сетки;
• восстановление свойств фильтровальной ткани.

Достоинства и недостатки друк-фильтров

• легкое и удобное использование и обслуживание;
• долговечность (в конструкции почти нет элементов, подверженных механическому износу);
• надежность, в том числе в сложных условиях;
• безопасность для оператора – минимальный контакт с веществом;
• возможность нагрева или охлаждения рабочей зоны;
• высокая производительность, даже для растворов с мелкодисперсными примесями;
• пригодность для стерильных сред;
• пригодность для инертных сред;
• возможность осушения осадка.

• как правило, громоздкая конструкция установки;
• в некоторых моделях отсутствует механизация (в связи с чем, например, выгрузка осадка осуществляется вручную);
• использование высокого давления требует достаточно большого времени на подготовку установки – необходимо тщательно смонтировать ее с учетом герметизации всех нужных элементов.

Отличия друк-фильтров от нутч-фильтров

КПо устройству и конструкции друк-фильтры максимально похожи на нутч-фильтры. В обоих установках основа конструкции – это рабочая емкость и фильтр-перегородка. Ключевое отличие в том, что нутч-фильт работает под вакуумом, а друк-фильтр – под избыточным давлением. Друк-фильтры подходят для фильтрования мелкодисперсных и коллоидных растворов, поскольку в них разница давления, обуславливающая фильтрацию, достигает нескольких атмосфер, тогда как в нутч-фильтрах, не более 1.

Друк-фильтры от компании «Тирит»

Компания «Тирит» предлагает заказчикам друк-фильтры ARRI российского производства, подробно описанные выше и представленные в данном разделе каталога. Обладая многолетним опытом не только поставок оборудования от ведущих мировых производителей, но и собственного производства, «Тирит» предлагает клиентам самые выгодные условия сотрудничества: широкая география поставок, подбор оборудования под производственные задачи, сопровождение процесса пуско-наладки и обучение персонала (по запросу), послегарантийное обслуживание и ремонт, выгодные цены.

Для получения консультации свяжитесь с нами по телефонам +7 (495) 223-18-03, 8-800-600-18-03, электронной почте info@tirit.org или заполните форму заявки.