Фильтрующая смесь для намывных фильтров

 

Изобретение касается фильтрующей смеси для намывных фильтров для полного отделения полидисперсной смеси от жидкой фазы. Поставленная цель достигается нанесением на каркасную подложку смеси адсорбента с активным веществом, полученным химическим взаимодействием органических полианионов и поликатионов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области процессов и аппаратов химической технологии и может быть использовано, преимущественно, для отделения частиц полидисперсной взвеси в химической, горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Известна фильтрующая смесь для намывных фильтров, состоящая из древесных опилок и ионитов, а также фильтрующая смесь для намывных фильтров, дающая повышение степени очистки.

Известно также применение в намывных фильтрах, для очистки сточных вод от твердых примесей и ртути, смеси перлита и древесной муки, с целью расширения эксплуатационных возможностей известно применение смеси перлита с высокомолекулярными поверхностно-активными веществами.

Наиболее близким к изобретению является намывной фильтр, представляющий собой мелкодисперсные частицы полимера винилхлорида и его сополимера с винилацетатом и сернокислым барием.

Недостатками указанных намывных фильтров является невозможность полного отделения полидисперсного осадка, с размером частиц большого диапазона (например, 0,1-1 мкм) от жидкой фазы, и низкая производительность.

Задачей предлагаемого изобретения является создание намывного фильтра, полностью отделяющего полидисперсную взвесь от жидкой фазы, с высокой производительностью.

Задача решается тем, что фильтрующая смесь для намывных фильтров представляет собой смесь активного химического вещества и адсорбента.

В качестве активного химического вещества применяется продукт взаимодействия органических поликатионов и полианионов.

В качестве полианионов могут использоваться поликислоты (например, полиэтиленсульфокислота, лигносульфонат, полиакриловая, полиметакриловая, сополимеры малеиновой кислоты со стиролом, метилметакрилатом, винилацетатом).

В качестве поликатионов используются полимерные амины или полимерные аммонийные соли (например, полиэтиленимин, полипенаметиленганидин, продукт аминирования хлорметилированного полистирола (ВА-2), поли-4-,поли-2-,поли-2-метил-5-винилпиридины, полидиметилдиаллиламмонийхлорид (ВПК), полимерные продукты взаимодействия полиэтиленполиамина с эпихлоридрином ВТЭТА и ВТЭПА, поливинилмедазол.

В качестве адсорбента могут использоваться костная мука, активированный уголь, кизельгур, сталеплавильный шлак и др.

Ниже изобретение поясняется на конкретных примерах его выполнения.

П р и м е р 1. В 100 мл воды добавляют последовательно, при перемешивании, 2,5 г полиэтиленимина и 3 г полиэтиленсульфокислоты. Три таких смеси объединяют, при перемешивании в полученную смесь добавляют 4,5 г шлака, перемешивают 10 мин наносят на бельтинг и обезвоживают. Через полученный намывной фильтр профильтровали 30 л суспензии с содержанием твердых частиц 205 мг/л. В результате получили полностью очищенный фильтрат. Производительность по фильтру 2 м³/ч на 1 м² фильтрующей поверхности.

П р и м е р 2. В 100 мл воды добавляют последовательно, при перемешивании, 0,5 г полипентаметиленгуанида и 2,5 г полиакриловой кислоты. Две таких смеси объединяют при перемешивании, в полученную смесь добавляют 40 г костной муки. Далее, как в примере 1. Производительность по фильтрату 1,8 м³/ч на 1 м² фильтрующей поверхности.

П р и м е р 3. В 100 мл воды добавляют 1,5 г поливинилмедазола и 1 г полиметакриловой кислоты. Приготовляют еще 50 мл воды содержащей 0,75 г поливинилмедазола и 0,5 г полиметакриловой кислоты. Полученные смеси объединяют и при перемешивании добавляют 65 г активированного угля. Далее, как в примере 1. Производительность по фильтрату 1,6 м³/ч.

П р и м е р 4. В 100 мл воды добавляют 2,5 г полидиметилдиаллиламмонийхлорида и 0,09 г сополимеров малеиновой кислоты со стиролом. К половине полученной смеси при перемешивании добавляют 90 г кизельгура. Далее, как в примере 1. Производительность по фильтрату 1,5 м³/ч на 1 м фильтрующей поверхности.

П р и м е р 5. В 100 мл воды добавляют последовательно 10 мл 10%-ного раствора лигносульфоната аммония и 10 мл 3%-ного раствора хитозана. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10 мин. Добавляют 20 г костной муки и снова перемешивают 10 мин. Образовавшуюся смесь наносят на бельтинг и обезвоживают. Через полученный намывной фильтр профильтровали 3 л суспензии с содержанием твердых частиц 200 мг/л. В результате получили полностью очищенный фильтрат. Производительность по фильтру 2 м³/ч на 1 м² фильтрующей поверхности.

Проведенное исследование по соотношению полианионов к поликатионам и их суммарного количества к адсорбенту показало, что наилучшая производительность намывного фильтра достигает при смешении продукта взаимодействия полианионов с поликатионами в пределах (0,05-3) к (0,1-90). В таблице приведены результаты очистки сточной воды на намывном фильтре, состоящем из продукта взаимодействия поликатионов и полианионов (15 г + 8,5 г), взятого с различными адсорбентами.

Известная смесь близка к предлагаемой, однако она очищает взвесь только от ртути, уменьшая ее количество после фильтрации не более, чем в 200 раз, при производительности по фильтрату не более 0,14 м³/м^{2 .} ч. Предлагаемая же фильтрующая смесь очищает жидкую фазу от частиц взвеси размером от 0,1 мкм и выше полностью, независимо от природы частиц. Производительность по фильтрату составляет при этом 1,5-2,0 м³/м². ч, т.е. на порядок выше.

Предлагаемая фильтрующая смесь характеризуется высокой степенью очистки и высокой производительностью. Этот намывной фильтр может широко использоваться в народном хозяйстве.

Формула изобретения

1. ФИЛЬТРУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НАМЫВНЫХ ФИЛЬТРОВ, содержащая адсорбент и активное химическое вещество, отличающаяся тем, что в качестве активного химического вещества она содержит продукт взаимодейстия органических поликислот и органических полимерных аминов или полимерных аммонийных солей.

2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что поликислоты выбраны из группы: полиэтиленсульфокислота, лигносульфонат, полиакриловая или полиметакриловая кислоты, сополимер малеиновой кислоты со стиролом, метилметакрилатом или винилацетатом.

3. Смесь по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что полимерные амины или аммонийные соли выбраны из группы: полиэтиленимин, полипентаметилгуанидин, продукт аминирования хлорметилированного полистирола, поли-4-поли-2-, поли-2-метил-5-винилпиридины, полидиметилдиаллиламмонийхлорид, полимерные продукты взаимодействия полиэтиленполиамина с эпихлоргидрином, поливинилмидазол.

РИСУНКИ

Рисунок 1