Патент на изобретение №2311943

(56) (продолжение):

CLASS=”b560m”с.273-274. КАСАТКИН А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Госуд. научно-технич. изд. химической литературы, 1950, с.181-182. SU 1318251 A1, 23.06.1987.

Изобретение относится к оборудованию для проведения фильтровальных процессов, т.е. разделения суспензий с использованием пористых перегородок, которые задерживают твердую фазу суспензии и пропускают ее жидкую фазу. Листовые фильтры относятся к работающим под давлением аппаратам периодического действия, в которых направления силы тяжести и движения фильтрата перпендикулярны.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является фильтр, содержащий цилиндрический резервуар с коническим дном, съемную крышку и фильтровальный элемент по а.с. СССР №604568, 30.04.1978.

Недостатком известного фильтра является невысокая степень получения фильтрата.

Технический результат – повышение эффективности получения фильтрата.

Это достигается тем, что в патронном фильтре, содержащем цилиндрический резервуар с коническим дном, съемную крышку и фильтровальный элемент, выполненный в виде фильтровальных патронов, расположенных вертикально и жестко связанных своей верхней частью с общей приемной коробкой, которая соединена с коллектором для фильтрата, объединение фильтровальных патронов с приемной коробкой выполнено в шахматном порядке, а приемная коробка выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда.

На фиг.1 изображен общий вид патронного фильтра, на фиг.2 – поперечный разрез фильтровального патрона.

Патронный фильтр (фиг.1) состоит из цилиндрического резервуара 1 с коническим дном 2, съемной крышки 3, фильтровальных патронов 4, расположенных вертикально и жестко и герметично связанных своей верхней частью с общей приемной коробкой 5, которая связана с коллектором для фильтрата 6.

Суспензия поступает в фильтр по штуцеру 7, жидкая фаза ее проходит внутрь фильтровальных патронов 4 и собирается в общей приемной коробке 5, а затем поступает в коллектор 6, соединенный с выходным штуцером для фильтрата. Штуцер 8 предназначен для выхода осадка.

Фильтровальный патрон 4 в поперечном разрезе показан на фиг.2. Патрон состоит из пористых колец 9, нанизанных на закрытую снизу центральную трубу 10 с радиальными отверстиями 11 и продольными ребрами 12. В процессе разделения суспензии фильтрат последовательно проходит через слой 14 уже образовавшегося осадка, стенки колец 9 и отверстия 11, после чего по вертикальному каналу 13 уходит из патрона в общую приемную коробку 5, а затем в коллектор 6 и удаляется из фильтра через выходной штуцер для фильтрата (не показано). Для изготовления патрона могут быть использованы различные пористые материалы (в частности, пористое стекло или керамика), спрессованный диатомит или уголь. Фильтровальный патрон 4 может быть выполнен в виде перфорированного металлического цилиндра, обтянутого фильтровальной тканью (не показано).

Патронный фильтр работает следующим образом. Суспензия поступает в фильтр по штуцеру 7, при этом жидкая фаза ее проходит внутрь фильтровальных патронов 4, собирается в общей приемной коробке 5, связанной с коллектором для фильтрата 6, и в виде фильтрата уходит из аппарата через выходной штуцер. В процессе разделения суспензии фильтрат последовательно проходит через слой 14 уже образовавшегося осадка, стенки колец 9 и отверстия 11, после чего по вертикальному каналу 13 уходит из патрона в общую приемную коробку 5, а затем в коллектор 6 и удаляется из фильтра через выходной штуцер для фильтрата (не показано).

Твердая фаза накапливается в виде осадка 14 на внешней поверхности 9 фильтровальных патронов, затем сбрасывается с нее обратным толчком сжатого воздуха или воды и удаляется из аппарата через штуцер 8.

Процесс разделения суспензии на патронных фильтрах можно осуществлять с применением предварительно нанесенного слоя (не показано) вспомогательного вещества или адсорбента (для обесцвечивания растворов). Патронные фильтры можно использовать также для сгущения суспензии. В этом случае осадок сбрасывается с поверхности 9 патронов обратным толчком фильтрата и в виде сгущенной суспензии удаляется из нижней части фильтра через штуцер 8.

Преимущество патронных фильтров по сравнению с листовыми состоит в том, что цилиндрическая поверхность фильтрования с малым радиусом кривизны обладает, при прочих равных условиях, большей производительностью по фильтрату или осадку, чем равновеликая ей плоская поверхность. При этом относительная производительность цилиндрической поверхности возрастает с увеличением толщины осадка и уменьшением радиуса кривизны патрона.

Формула изобретения

1. Патронный фильтр, содержащий цилиндрический резервуар с коническим дном, съемную крышку и фильтровальный элемент в виде фильтровальных патронов, расположенных вертикально и жестко связанных своей верхней частью с общей приемной коробкой, которая соединена с коллектором для фильтрата, отличающийся тем, что объединение фильтровальных патронов с приемной коробкой выполнено в шахматном порядке, а приемная коробка выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда.

2. Патронный фильтр по п.1, отличающийся тем, что фильтровальный патрон состоит из пористых колец, нанизанных на закрытую снизу центральную трубу с радиальными отверстиями и продольными ребрами.

РИСУНКИ