PRASA FILTRACYJNA. płyta. Rys. 1 Schemat instalacji prasy filtracyjnej

Transkrypt

1 PRASA FILTRACYJNA Podstawy procesu filtracji Podstawy procesu filtracji obowiązujące dla przystępujących do tego ćwiczenia podane są w instrukcji do ćwiczenia " Filtracja prowadzona przy stałej różnicy ciśnień". Opis instalacji prasy filtracyjnej Instalacja prasy filtracyjnej przedstawiona jest na rys. 1. Składa się z prasy płytowokomorowej (PF), zbiornika z mieszadłem filtrowanej zawiesiny (Z1), zbiornika filtratu (Z2) oraz pompy odśrodkowej (P). arkusz celulozy komora Z 4 Z 3 PF Z 2 Z 1 płyta Z 2 P Z 1 Rys. 1 Schemat instalacji prasy filtracyjnej W panelu sterowniczym znajdują się wyłączniki mieszadła i pompy. W skład armatury wchodzą dwa manometry oraz 4 zawory o następującym przeznaczeniu: Z1 zawór odcinający pompy Z2 zawór regulacji strumienia zawiesiny kierowanej do prasy Z3 zawór odcinający powrót filtratu do zbiornika zawiesiny Z4 zawór odbioru filtratu. Budowa komór i płyt filtracyjnych Prasa składa się z kilku na przemian ustawionych komór i płyt przedzielonych przegrodami filtracyjnymi (rys.1), w tym przypadku w postaci arkuszy celulozowych o

2 grubości 3 mm. Komora ma kształt ramy i służy do gromadzenia osadu. Płyta jest podobnego kształtu ale nieco cieńsza i do jej wnętrza wpływa filtrat. Ze względu na występującą na przegrodzie filtracyjnej różnicę ciśnień, płyta - w odróżnieniu od ramy - jest wypełniona siatką o specjalnej konstrukcji, która podtrzymuje przegrodę filtracyjną. W ramach zarówno komór jak i płyt nawiercone są otwory, które po zsunięciu komór i płyt tworzą dwa przewody rurowe. Każda komora jest połączona poprzez nawiercony otwór z dolnym przewodem a każda płyta z przewodem górnym. a) b) Rys. 2 Widok elementów prasy. a) komora b) płyta Przewodem dolnym doprowadza się filtrowaną zawiesinę, która rozpływa się do wszystkich komór. Przewód górny jest kolektorem filtratu z wszystkich płyt (rys.3). filtrat Rys. 3 Rozpływy w prasie filtracyjnej zawiesina Przeprowadzenie ćwiczenia Płyty filtracyjne należy dobrze zmoczyć po czym zakładać pomiędzy komory a płyty prasy, gładką powierzchnią w stronę płyty. Kontrolować położenie uszczelek pomiędzy komorami i płytami. Pierwsza i ostatnia płyta są jednostronne. Po zainstalowaniu wszystkich komór i płyt należy ścisnąć maksymalnie układ za pomocą śruby z korbą. Prasa jest gotowa do pracy. Następnie napełnić zbiornik Z1 filtrowanym medium włączyć mieszanie, które ma być utrzymywane przez cały czas trwania ćwiczenia. Z kolei otworzyć zawór Z3 a zamknąć

3 zawór Z4. Oznacza to, że filtrat będzie zawracany do zbiornika Z1. Następnie otworzyć zawór Z1 oraz zawór Z2 na ok. 15 %. Włączyć pompę, filtracja rozpoczęta. Zgodnie z ustawieniem zaworów filtrat ( w początkowym okresie ma prawo być lekko mętny) zawracany jest do zbiornika Z1. Lekko otworzyć zawór Z4, pobrać porcję filtratu do oceny, po czym wlać ją do zbiornika Z1. Obserwować przebieg czystości uzyskiwanego filtratu. Po uzyskaniu zadowalającej czystości należałoby zamknąć zawór Z3 a otworzyć zawór Z4 i odbierać filtrat do zbiornika Z2. Operacji tej nie należy wykonywać, jako że filtrowane medium będzie wykorzystywane przez kolejną grupę ćwiczeniową. Należy zakończyć filtrację wyłączając pompę i mieszadło. Z kolei otworzyć prasę i zebrać osad z komór i płyt celulozowych wg instrukcji przekazanej przez prowadzącego ćwiczenia. Odzyskany osad należy wprowadzić do zbiornika Z1, stanowić będzie zawiesinę dla następnej grupy ćwiczeniowej. Sprawozdanie Sprawozdanie powinno zawierać: - opis prowadzonego ćwiczenia - przybliżoną ocenę zawartości osadu w filtracie i filtrowanej zawiesinie w czasie filtracji - własny komentarz co do przebiegu prowadzonej filtracji Literatura R. Koch, A. Noworyta: Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej

4 PŁYTOWY FILTR CIŚNIENIOWY Podstawy procesu filtracji Podstawy procesu filtracji obowiązujące dla przystępujących do tego ćwiczenia podane są w instrukcji do ćwiczenia " Filtracja prowadzona przy stałej różnicy ciśnień". Opis instalacji filtra ciśnieniowego Instalacja ciśnieniowego filtra płytowego przedstawiona jest na rys.1. Składa się z filtra ciśnieniowego (F) o pojemności 45 litrów, zbiornika z mieszadłem (Z1) filtrowanej zawiesiny, o pojemności 60 litrów, pompy odśrodkowej (P) oraz zbiornika filtratu (Z2) o pojemności 45 litrów. Wewnątrz filtra znajduje się płyta filtracyjna o powierzchni 0,25 m 2 z przegrodą filtracyjną w postaci siatki o średnicy oczek 90 mikrometrów. Do regulacji pracy filtra służy 11 zaworów, przy czym jeden z nich (V4) jest zaworem trójdrożnym. W instalacji zamontowane są dwa manometry, wskazujące ciśnienie w filtrze i przewodzie filtratu. V 10 V 6 V 3 Z2 Z 2 V 11 F Z 1 V 5 V 4 V 2 V 1 V 9 V 7 V 8 P Rys. 1 Schemat instalacji płytowego filtra ciśnieniowego

5 Przeznaczenie zaworów jest następujące: V1 i V1 - zawory odcinające pompę P V3 - zawór zamykający cyrkulację zawiesiny między zbiornikiem Z1 a filtrem F V4 - zawór trójdrożny kierujący filtrat albo do zbiornika filtratu Z2 albo do zbiornika surowca V5 - zawór na przewodzie do usuwania nieprzefiltrowanej zawiesiny z filtra do zbiornika Z1 V6 - przyłącze sprężonego powietrza do "wypychania" nieprzefiltrowanej zawiesiny z filtra do zbiornika Z1 V7 - zawór do usuwania placka filtracyjnego z filtra V8 - zawór spustowy ze zbiornika Z1 V9 - zawór spustowy ze zbiornika Z2 V10 - zawór odpowietrzający W momencie rozpoczęcia przygotowania do filtracji wszystkie zawory powinny być zamknięte, a zawór trójdrożny V4 ustawiony w pozycji kierującej filtrat do zbiornika Z1. Uruchamianie filtra Do zbiornika Z1 należy wprowadzić ok. 6o litrów zawiesiny o danym stężeniu. Po napełnieniu zbiornika układ należy pomieszać mieszadłem ręcznym po czym otworzyć całkowicie zawory V1, V2, V3 oraz odpowietrzenie V10. Należy włączyć pompę P. Zaczyna się napełnianie filtra zawiesiną. Po napełnieniu filtra nadmiar zawiesiny przelewa się do zbiornika Z1. Ten etap ilustruje linia niebieska na rys.1. W filtrze nie ma ciśnienia (odpowietrzenie) co wskazuje manometr, filtracja nie zachodzi. Po upewnieniu się że zbiornik filtra jest napełniony można rozpocząć filtrację. W tym celu należy: - zmniejszyć strumień cyrkulującej zawiesiny ustawiając zawór V2 na ok. 20 % otwarcia - otworzyć zawór V11 na ok. 25 % - upewnić się, że zawór V4\ jest ustawiony na powrót filtratu do zbiornika Z1 w ostatnim kroku - zamknąć zawór V3, uniemożliwiając zawiesinie powrót do zbiornika Z1. Filtracja rozpoczęta, przy czym filtrat zawracany jest do zbiornika Z1, co ilustruje żółta linia na rys.1. Zawór V11 służy do regulacji ciśnienia w zbiorniku filtra. Przebieg ćwiczenia Należy postępować tak, jak opisano powyżej (uruchomianie filtra). W początkowym okresie, kiedy placek filtracyjny nie będzie jeszcze ukształtowany na siatce filtracyjnej uzyskuje się mętny filtrat, stąd jego zawracanie do zbiornika Z1. W miarę upływu czasu filtracji klarowność filtratu będzie coraz lepsza. Aby uzyskać próbkę filtratu do analizy należy na krótką chwilę otworzyć lekko zawór V4 w kierunku zbiornika filtratu Z2. Uzyskaną ciecz można pobrać do zlewki otwierając zawór V9. Po analizie na czystość filtrat ten należy

6 wlać do zbiornika surowca Z1. Należy również poprzez zawór V8 pobierać próbki zawiesiny ze zbiornika Z1. Uzyskanie zadowalającej czystości zawiesiny w zbiorniku Z1 świadczy o zatrzymaniu całego osadu w postaci placka filtracyjnego na płycie filtra i kończy proces. Należy zamknąć zawór V2 i wyłączyć pompę. Opróżnienie filtra należy wykonać wg wskazówek przekazanych przez prowadzącego ćwiczenia. Osoby przystępujące do ćwiczenia powinny bardzo dokładnie zapoznać się z budową i działaniem filtra. Sprawozdanie Sprawozdanie powinno zawierać: - opis prowadzonego ćwiczenia - przybliżoną ocenę zawartości osadu w filtracie i filtrowanej zawiesinie w czasie filtracji - własny komentarz co do przebiegu prowadzonej filtracji