Способ очистки суспензий и вибрационный фильтр-сгуститель для его осуществления

 

Изобретение относится к способам фильтрования, фильтровальной технике и может применяться в тех областях техники, где возникает необходимость очистки жидкой фазы от взвешенных твердых частиц. Способ заключается в непрерывном пропускании суспензии под действием гидростатического давления через поры непрерывно вибрирующих относительно друг друга отдельных волокон фильтроэлементов. Вибрационный фильтр-сгуститель для осуществления способа содержит корпус 1 с напорным баком 2, сливными желобами 3 и выпускным патрубком 4. Корпус 1 жестко соединен со статорами 6 электромагнитных вибраторов 7. Фильтровальные элементы 9 выполнены в виде полимерных волокон, собраны в пакет, установлены горизонтально в верхней части корпуса 1 по обе стороны напорного бака 2. Фильтровальные элементы 9 жестко соединены с якорями 13 электромагнитных вибраторов 7. В процессе вибрации полимерные волокна становится подвижными относительно друг друга, постоянно регенерируя фильтровальные элементы и тем самым увеличивая их пропускную способность. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике фильтрования, а именно к способам фильтрования суспензией, а также к конструкциям вибрационных фильтров-сгустителей с плоскими фильтроэлементами и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых, в гидрометаллургии, химической и ряде других отраслей промышленности, где возникает необходимость очистки жидкой фазы взвешенных твердых частиц.

Цель изобретения - обеспечение непрерывного протекания процесса фильтрования через непрерывно работающие фильтроэлементы, повышение эффективности фильтрования и увеличение пропускной способности и саморегенерации фильтроэлементов за счет изменения геометрических параметров микропор фильтроэлементов.

Способ фильтрования протекает непрерывно под действием гидростатического давления через непрерывно вибрирующие полимерные волокна фильтроэлементов, в процессе фильтрования изменяющими геометрию микропор, т.е. имеет место их саморегенерация, что исключает закупоривание микропор твердыми частицами. Вследствие этого площадь "живого сечения" практически не уменьшается, что позволяет значительно повысить пропускную способность фильтроэлементов.

Устройство для обеспечения данного способа предусматривает противофазное колебание двух механических систем: корпус-статор вибровозбудителя и фильтроэлементы - якорь вибровозбудителя.

В этом случае происходит непрерывное разрушение и отбивание слоя осадка, отдельные волокна фильтроэлементов непрерывно колеблются относительно друг друга постоянно, регенерируя фильтровальные элементы и тем самым увеличивая их пропускную способность.

Совокупность существенных признаков, характеризующих изобретения может быть многократно использована при обогащении полезных ископаемых, в гидрометаллургии, в химической и ряде других отраслей промышленности, где возникает необходимость очистки жидкой фазы от взвешенных твердых частиц, с получением технического результата, заключающегося в повышении пропускной способности и саморегенерации фильтроэлементов за счет изменения геометрических параметров микропор фильтроэлементов.

Способ осуществляется следующим образом.

Суспензию непрерывно пропускают под действием гидростатического давления и противофазной вибрации корпуса и полимерных фильтроэлементов.

За счет того, что процессы сгущения и фильтрования ведутся в противофазе, крупные частицы под действием силы тяжести устремляются к днищу корпуса, а взвеси из-за создаваемого гидростатического давления направляются в зоны фильтрования.

В процессе фильтрования слой осадка не образуется за счет отбивания его виброперемещением волокон полимерных фильтроэлементов и возможности прохождения фильтрата сквозь микропоры, образованные волокнами данных фильтроэлементов с их постоянной саморегенерацией, так как при вибрации форма микропор фильтроэлементов видоизменяется по геометрическим параметрам.

На чертеже представлен вибрационный фильтр-сгуститель, разрез.

Фильтр установлен на опорной конструкции (не показана), на которой крепится корпус 1 с напорным баком 2, сливными желобами 3 и выпускным патрубком 4, снабженным шибером 5.

Корпус 1 жестко соединен со статорами 6 электромагнитных вибраторов 7, и эта система через упругие элементы 8 крепится на опорной конструкции.

Фильтроэлементы 9, собранные в пакет, установлены горизонтально в верхней части корпуса 1 по обе стороны напорного бака 2.

Фильтроэлементы 9, выполненные из полимерных волокон, жестко посредством штоков 10 и 11 через подвижную раму 12 соединены с якорями 13 электромагнитных вибраторов 7. Подвижная рама 12 установлена на упругих элементах 14.

Фильтроэлементы выполнены из полимерных волокон (капрон, дедерон и т.п. ) диаметром 0,3-3,0 мм в зависимости от технологических условий.

Изменяя толщину пакета фильтроэлементов, можно изменять технологические показатели процесса фильтрования.

Вибрационный фильтр-сгуститель работает следующим образом.

Суспензия подается внутрь корпуса 1 через напорный бак 2, создающий гидростатическое давление. Включаются вибровозбудители в виде электромагнитных вибраторов 7. Процессы сгущения и фильтрования ведутся в противофазе колебаний корпуса 1 и полимерных фильтроэлементов 9. Амплитуда вибрации корпуса 1 0,1-0,2 мм, а фильтроэлементов 0,3-1,0 мм при частоте 50 Гц. Полимерные фильтроэлементы 9 в процессе вибрации становятся подвижными, так как каждое их волокно перемещается относительно соседних волокон за счет колебаний передаваемых им штоком 10, а следовательно, при их виброперемещении разрушается структура осадка.

При ведении данного процесса появляется возможность непрерывной саморегенерации полимерных фильтроэлементов 9 за счет постоянного изменения положения составляющих их волокон, и отбивания слоя осадка, что исключает закупоривание микропор твердыми частицами.

При разделении фракций слив удаляется с помощью сливных желобов 3, а осадок скапливается, виброуплотняется, что уменьшает его влажность, и через выпускной патрубок 4, снабженный шибером 5, выводится наружу.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ СУСПЕНЗИЙ И ВИБРАЦИОННЫЙ ФИЛЬТР-СГУСТИТЕЛЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

1. Способ очистки суспензий, заключающийся в пропускании суспензии через фильтроэлементы с вибрацией последних параллельно направлению фильтрования, отличающийся тем, что пропускание суспензии осуществляют непрерывно под действием гидростатического давления суспензии и при непрерывном вибрировании относительно друг друга отдельных волокон фильтроэлементов.

2. Вибрационный фильтр-сгуститель для очистки суспензий, содержащий корпус с патрубками для вывода осадка, фильтроэлементы и электромагнитные вибраторы, отличающийся тем, что фильтровальные элементы из полимерных волокон собраны в пакет и жестко соединены с якорями электромагнитных вибраторов, а корпус снабжен напорным баком и жестко соединен со статорами электромагнитных вибраторов, при этом фильтровальные элементы установлены горизонтально в верхней части корпуса по обе стороны напорного бака.

РИСУНКИ

Рисунок 1