Нутч-фильтр принцип работы и особенности применения

Нутч-фильтр – это специализированное устройство периодического действия, применяемое для фильтрования различных растворов с взвесью частиц (суспензий), в том числе, с содержанием химически агрессивных составляющих. Фильтрация происходит в емкостях, выполненных из различных материалов под воздействием искусственно создаваемого пониженного давления - вакуума. Взаимное воздействие гравитации и вакуума повышают эффективность процесса, при этом направления силы тяжести и перемещение фильтрата совпадают

Назначение нутч-фильтра

Нутч-фильтры предназначены для очистки растворов от примесей фильтрацией.

Устройство нутч-фильтра

Как правило, нутч-фильтр, это резервуар цилиндрической или какой-то другой формы, который может выполняться из различных материалов. Корпус, в зависимости от необходимости, может быть снабжен терморубашкой. В нижней трети резервуара устанавливается плоская решетчатая перегородка, часто называемая ложным дном из стекла, нержавеющей стали или фторопласта, на которую укладывается фильтрующий материал. Ключевые элементы обычно делают коррозионностойкими и дополнительно покрывают пластиками или эмалью. Для уплотнений широко используются резиновые прокладки. Фильтруемую жидкость (суспензию) заливают в верхнюю полость аппарата, прямо на поверхность фильтрующей перегородки. Из нижнего объема корпуса вакуумным насосом откачивают воздух, создавая вакуум, который вместе с силой гравитации является движущей силой процесса, заставляя фильтрат идти самотеком вниз и вытекать из аппарата.

Обычно, нутч-фильтр, уже в стандартном исполнении, снабжен штуцерами для подачи суспензии, промывной жидкости, откачки воздуха и слива фильтрата. На корпусе расположен лючок для выгрузки осадка, иногда для упрощения этого процесса применяется откидное (съемное) днище. С целью повышения эффективности фильтрования, в некоторых конструкциях нутч-фильтров предусмотрены мешалки для осадка. Чтобы исключить попадание фильтрата в вакуумный насос, используют промежуточный ресивер, для соединения механизма насоса с фильтром.

Большинство нутч-фильтров относятся к так называемому открытому типу систем. Их удобно использовать для фильтрации, промывки осадков и легче защищать от коррозии вызываемой агрессивными веществами. Производительность фильтра может меняться от площади поверхности фильтра, накопившегося слоя осадка и степени вакуума. Наиболее удобны опрокидывающиеся нутч-фильтры, корпус которых монтируется на подшипниках и может поворачиваться вокруг горизонтальной оси, значительно облегчая и ускоряя выгрузку осадка.

Характеристики нутч-фильтров - материал изготовления

Для лабораторных целей наиболее часто применяют нутч-фильтры, выполненные из особого боросиликатного стекла, а для промышленных целей применяют устройства из нержавеющей или эмалированной стали. С недавнего времени заметно увеличилось предложение устройств из поливинилхлорида (PVC), полипропилена (PP) с применением поливинилденфторидом (PVDF) и других пластиков, но они имеют ряд ограничений в применении.

Принцип и последовательность работы нутч- фильтра

Остановимся более подробно на принципе нутч-фильтрации. Основными движущими силами процесса здесь являются естественная гравитация и создаваемый искусственно вакуум. В нижней емкости нутч-фильтра, внешним вакуумным насосом, создается разряжение. Далее, под влиянием разницы давлений и силы тяжести, пульпа из большего верхнего сосуда проходит через перегородку с фильтром в малый нижний сосуд. Жидкая составляющая (фильтрат) уходит через выпускной патрубок вниз. Отделенные частицы оседают на фильтре, откуда потом извлекаются по мере реализации процесса. В случае, если исходящая жидкость оказалась недостаточно очищенной, она повторно подается в верхний сосуд установки на очередной цикл очистки.

Как уже упоминалось выше, на эффективность работы нутч-фильтра значительно влияют площадь фильтрующей поверхности, возможная степень вакуума и толщина получаемого осадка. Широко представлены, как производственные установки, со значительной площадью фильтрования, так и лабораторные нутч-фильтры, все они относятся к емкостному типу. В некоторых промышленных нутч-фильтрах уровень создаваемого вакуума может достигать 700 мм ртутного столба, а поверхность фильтрации составлять 4 - 7 м², при этом остается необходимость следить за толщиной осадка, чтобы фильтрование не затруднялось.

Основная технологическая проблема работы нутч-фильтра состоит в необходимости ручного удаления осадка, по завершении некоторого производственного периода, собственно, в связи с этим они и получили название - периодических. В современных системах предусмотрена механизированная выгрузка осадка, но чаще всего нутч-фильтры используют для фильтрования относительно небольшого объема веществ, и ручная выгрузка в этом случае не вызывает особых проблем.

• наполнение верхней емкости фильтра первичной суспензией;
• рабочий процесс фильтрования под воздействием вакуума;
• формирование осадка;
• осушение полученного осадка от остатков фильтрата,
• заполнение верхнего объема фильтра жидкостью для промывки,
• технологическая промывка осадка,
• окончательная просушка осадка после промывной жидкости,
• снятие осадка с фильтровального материала,
• восстановление свойств фильтровальной ткани.

Достоинства и недостатки нутч-фильтров

• технологическая простота и надёжность систем в работе,
• простая и относительно дешевая конструкция,
• обеспечение тщательности промывки осадка,
• наличие возможности даже пассивной фильтрации,
• ограниченность контакта с внешней средой, возможна стерильная работа, операции с токсичными и агрессивными веществами,
• возможность организации обогрева (предотвращает кристаллизацию) или охлаждения нутч-фильтра (понижает растворимость осадка),
• обеспечение работы с веществами, чувствительными к свету, при использовании различных вариантов материала корпуса фильтра,
• возможность использования фильтровальных аппаратов во взрывоопасных зонах,
• технологически быстрое разделение вещества на составляющие фракции,
• возможность организации защиты оборудования от коррозии разных видов,
• долгий эксплуатационный срок службы

• относительно небольшая площадь фильтрования,
• обычно, некоторая массивность аппарата,
• необходимость ручной выгрузки осадка

Отрасли применения нутч-фильтров

Нутч-фильтры могут применяться во всех отраслях, где требуется высококачественное фильтрование в небольших и средних объемах. Наиболее часто их используют в научных лабораториях, на химических и фармацевтических производствах, на биологических и пищевых предприятиях.

Нутч-фильтры от компании «Тирит»

Наиболее популярными в сфере научных лабораторных исследований остаются нутч-фильтры из боросиликатного стекла и именно такие предлагает компания «Тирит». Вниманию клиентов представлены, как фильтры малого объема серии - LETI (от 0,5 до 10 л.) так и фильтры среднего и большего объема серии - SOTI (от 10 до 100 л.).

Высокая химическая стойкость боросиликатного стекла позволяет применять нутч-фильтры этих серий на химических и фармацевтических производствах для фильтрации агрессивных сред. При необходимости работы с веществами чувствительными к свету могут быть использованы затемненные сосуды. Если в ходе фильтрации необходимо поддерживать определенную температуру, то корпуса фильтров выполняют с терморубашками, в которые с помощью циркуляционных термостатов подается теплоноситель заданной температуры. В конструкции устройств широко использованы химически стойкие полимеры, такие как тефлон и полипропилен.

Лабораторные нутч-фильтры, предлагаемые компанией «Тирит», собирают на функционально удобных настольных или напольных стендах, как в стационарном, так и в мобильном варианте. В отличие от конкурентов устройства, предлагаемые компанией «Тирит» имеют высокий уровень механизации важных процессов, например, в фильтрах больших объемов применены специальные лифты для опускания съемного дна с фильтровальной пластиной для выгрузки осадка. Чтобы избежать уплотнения осадка затрудняющего фильтрацию используют удобные ручные или высокотехнологичные электрические мешалки. Приемные ёмкости для фильтрата могут размещаться на удобных отдельных выдвижных стендах. В качестве приёмных емкостей могу использоваться бутыли, которые потом можно использовать для хранения полученного продукта.

Для получения консультации по оборудованию звоните нам +7 (495) 223-18-03, 8-800-600-18-03, электронной почте info@tirit.org или заполнив форму заявки.