Фильтрование под давлением

В некоторых случаях бывает необходимым фильтровать высоковязкие жидкости, расплавы органических и неорганических веществ, тестообразные вещества или отделить фильтрованием шламистые и илистые осадки и т.п. Все подобные вещества в обычных условиях отфильтровать не удается.

В зависимости от температуры вязкость у многих из перечисленных веществ может изменяться очень резко, что всегда вызывает затруднения при фильтровании. Поэтому их фильтруют с соблюдением особых условий. Большие затруднения вызывает отделение шламистых и илистых осадков, величина частиц которых очень часто приближается к величине частиц коллоидов.

Также трудно фильтровать такие вязкие жидкости, как лаки, жидкие смолы и пр. Высоковязкие жидкости можно фильтровать только при достаточно высоком давлении, в отдельных случаях достигающем десятков и даже сотен атмосфер. Вследствие этого для фильтрования применяют специальные приборы, а к фильтрующим материалам предъявляют особые требования.

Для фильтрования тестообразных веществ в качестве фильтрующего материала применяют сетки особого плетения из металлов, не вступающих во взаимодействие с фильтруемым веществом.

Для сравнительно невысоких давлений, около 5-6 атм., при фильтровании не очень вязких жидкостей или отделении шламистых и илистых осадков в качестве фильтрующего материала часто используют фильтровальную бумагу, которую следует укладывать не менее чем в два слоя. Кроме бумаги, применяют также текстильные материалы, как мадеполам, бязь, фланель, специальные фильтровальные ткани (например, бельтинг и др.), ткани из стекловолокна, из различных искусственных и синтетических волокон. Как правило, любой фильтрующий материал укрепляют на металлической сетке или пластинке с перфорацией.

Для фильтрования применяют приборы, рассчитанные на повышенное или высокое давление, к таким приборам относится горизонтальный лабораторный фильтрпресс (рис.388), конструктивно представляющий собой малую модель производственных фильтрпрессов. Кроме того, предложено много разных конструкций приборов для фильтрования при высоком давления. Одним из удачных приборов является установка для фильтрования под давлением (рис.389).

Фильтр представляет собой цилиндрический корпус 1, снабженный откидной крышкой 4, которая при открыва нии поворачивается на свободных петлях 13: Между крышкой фильтра и его корпусом помещена резиновая прокладка 3. Крышка прижимается к корпусу винтом 5, ввернутым в откидную скобу 6, поворачивающуюся вокруг цапф 2, приваренных к корпусу фильтра. В нижней части корпуса имеется внутренний бурт 9 с кольцевой канавкой, в которую вставлено резиновое кольцо 12. К бурту 9 приварено коническое дно 11 корпуса, в центре которого находится открытая трубка 10 для стока фильтрата. Внутри корпуса установлен фильтровальный стакан 7, изготовленный, в зависимости от назначения фильтра, из стали, силумина или химически инертной пластмассы – плексигласа и т.п. Днище 8 фильтровального стакана перфорировано мелкими отверстиями и имеет канавки небольшой глубины, облегчающие отжим фильтрата. Стакан краем своего днища опирается на резиновое кольцо 12, создающее уплотнение между стаканом и корпусом фильтра. В стакан укладывают фильтровальную ткань или бумагу, заполняют его суспензией и включают сжатый воздух. Сжатый воздух подается в корпус фильтра через трубку, введенную в одну из цапф 2. На крышке фильтра имеется кран 14, который служит для снятия давления перед вскрытием фильтра.

Такие фильтры могут быть собраны в батарею, образующую установку.

Давление можно создавать компресс-сором от линии сжатого воздуха или газа, или от баллона с сжатым воздухом, азотом или аргоном.

Для извлечения осадка из фильтро-вального стакана установку снабжают так называемым отдувочным приспособлением (рис.390). Оно представляет собой метал-лическую воронку 1 с полой рукояткой 2 и шариковым клапаном 6. Для отдувки воронку прижимают к днищу перевернутого фильтровального стакана. Стержень 3 открывает клапан, впуская сжатый воздух внутрь воронки. Осадок при этом отделяется от днища стакана.