У виробництві кальцинованої соди для відділення бікарбонату натрію від розчину були застосовані безперервнодіючі фільтри. Ці фільтри широко використовуються також в інших галузях хімічної технології.
Фільтри безперервної дії працювали тільки під вакуумом. Останнім часом з'явилися конструкції таких фільтрів, що працюють під тиском.
Безперервно діючі вакуум-фільтри являють собою барабани, що обертаються або диски, всередині яких за допомогою вакуум - насоса створено розрідження; поверхню барабанів (або дисків) покрита фільтрує перегородкою. При обертанні барабана частина його поверх-ності занурюється у фільтровану суспензію, фільтрат проходить через фільтруючу перегородку всередину барабана, а осад залишається на ній. У міру обертання барабана осад промивається і знімається з поверх-ності. Таким чином, за один оборот барабана відбувається непрерив-ве автоматичне чергування всіх циклів роботи фільтра-фильтро-вання, промивання, сушіння і розвантаження.
$ Барабанні вакуум-фільтри з зовнішньої фільтрує поверх-ністю. Барабанний постійно діючий вакуум-фільтр з зовніш-ної фільтруючою поверхнею (рис. 145) являє собою порожнистий барабан /, занурений в резервуар з фільтрованої суспензією і вра-щающую в ній. Барабан має перфо-рировать або рифлену поверхню і покритий металевою сіткою, на кото-рую натягнута фільтруюча тканина. Ба-Рабан розділений на кілька роз'єднаний-них секторів (осередків), сполучених че-рез канали в порожніх цапфах з неподвиж-ної розподільної головкою 2, відбутися у-ящей з декількох камер. В окремі камери головки підведені трубопроводи вакууму або стисненого повітря. На схемі патрубки 3 і 4 з'єднані з лінією вакуум-розуму, а 5 і 6-з лінією стисненого повітря. Таким чином, весь барабан розділений на зони, розміщення та величина яких залежать від пристрою камер головки.
Занурюючись при обертанні в філь-труемую суміш, відповідний сектор барабана повідомляється з зоною фільтра-ції 1, і в цьому секторі встановлюється
Вакуум. При цьому фільтрат відсмоктується через фільтруючу тканину всередину сектора і відводиться через розподільну головку і патру-пліч 3. На поверхні, що фільтрує утворюється постійно збільшуючи-ющийся шар осаду. ^
Після виходу сектора з фільтрованої рідини в нього засмоктується повітря, який просушує осад і витісняє залишок фільтрату з
Пор осаду всередину сектора (зона II-про-сушіваніе). Потім, якщо осад вимагає промивання, по трубах 7 підводиться вода, яка також просасивается через шар осаду всередину сектора (зона IV-промивання). Промивна вода може бути відпові-Дена або разом з фільтратом через пат-рубок 3, або окремо від нього через пат-рубок 4. Далі, промитий і знову під-сушений осад віддувається від фільтру-нього поверхні стисненим повітрям, по-ступающим зсередини сектора (зона VI- отдувки).
^ Для підвищення щільності прилягання фільтрує тканини до під-кладки сітці при отдуваніі осаду, тканину обмотують дротом з кроком між витками 40-50 мм \ кінці дроту зміцнюють в бічних стінках барабана.
Осад, що відокремився від тканини, легко знімається ножем, подве-денним до поверхні, що фільтрує. Після знімання осаду тканину для її регенерації вдруге продувається повітрям (паром) або промивається водою, які надходять в сектор в зоні VIII-регенерації. Після цього процес починається спочатку.
Мал. 145. Схема роботи вакуум - фільтра:
1-барабан; 2-розподільна головка; 3, 4-патрубки для вакууму; 5, 6-патруб-ки для стисненого повітря; 7-труба для води.
Мал. 146. Розподільна голів-ка вакуум-фільтра:
/ -Обертові диск; 2-нерухомий диск; 3-щілину для з'єднання з лінією ва "Куум; 4, 5-щілини для промивних вод;
Щілини для з'єднання з лінією сжа-того повітря; 8-отвори для з'єднай-них трубок.
«Мертві» зони III, V, VII і IX, розташовані між робочими зонами I, II, IV, VI і VIII, перешкоджають повідомленням останніх між собою в момент переходу сектора з однієї зони в іншу.
Мал. 147. Барабанний вакуум-фільтр:
/ -Барабан; 2-цапфа; 3-розподільна "головка; 4-підшипники; 5-корито; б-мішалка; 7-пристрій для затирання тріщин
* В осаді; 8-редуктор; 9-електродвигун.
Важливою деталлю фільтра є розподільний золотник-вий механізм, званий розподільної головкою (рис. 146), за допомогою якої здійснюється чергування циклів процесу фільтрації. Головка складається з двох дисків-обертового 1 і нерухомого 2. Коли отвори обертового диска знаходяться про-тив великий щілини 3 нерухомого диска, сектори барабана з'єднуються з вакуум-насосом і відфільтрована рідина надходить до збірки фільтрату. При повороті барабана на деякий кут отвору по-ресувні диска поєднуються послідовно зі щілинами 4 і 5, з'єднаний-ними зі збірниками промивних вод, а потім отвори 6 і 7 з'єднують сектори барабана з трубопроводом стисненого повітря для осушення облог-ка і очищення поверхні, що фільтрує.
На рис. 147 показаний барабанний вакуум-фільтр, основною частиною якого є барабан 1 з порожнистої цапфою 2. До цапфе прилягає розподільна головка 3, отвори якої проти осередків в цапфі відкривають доступ з секторів барабана в камери головок. У кориті 5 фільтра встановлена мішалка 6 для розмішування суспензії. Спе-соціальне пристрій 7 служить для затирання тріщин, що утворюються в шарі осаду.
Поверхня фільтрації барабанних вакуум-фільтрів зазвичай дорівнює 5-40 м2.
Мал. 148. Схема установки вакуум-фільтра:
/ -вакуум-фільтр; 2-збірник для основного фільтрату; 3 збірник для промивних вод; 4-барометричний конденсатор; 5, б-відцентрові насоси; 7-автоматиче-ський клапан; 8-поплавці.
Схема установки безперервно діючого барабанного вакуум - фільтра показана на рис. 148. Вакуум-фільтр 1 з'єднаний зі збірниками 2 і 3, з яких один служить для прийому фільтрату, а інший для про-мивних вод. Збірники з'єднані з барометричним конденсатором 4, зрошуваних холодною водою і сполученим в свою чергу з воздуш-ним вакуум-насосом. При роботі вакуум-насоса у всій системі ство-дається розрідження, внаслідок чого фільтрат проходить через фільтрую-щую перегородку і збирається в збірнику 2, з якого безперервно або періодично перекачується відцентровим насосом 5 на далекій-шую переробку. Промивні води откачіраются зі збірки 3 насосом 6. Пари і гази з верхньої частини збірника відводяться по трубі в барометр-ний конденсатор. Для того щоб попередити потрапляння фільтрату в конденсатор (в разі, коли відцентровий насос не встигає перека-чувати всієї що надходить до збірки рідини), на верху вакуум-збір-ника встановлюють автоматичний клапан 7, пов'язаний з поплавками 8. Після того як рідина в збірнику досягає певного рівня, що піднімається разом з рідиною поплавок відкриває клапан і збірник повідомляється з атмосферою; при цьому в нього надходить повітря, вакуум падає, фільтрація сповільнюється і насос відкачує зі збірки надлишок рідини. Коли рівень рідини знижується, поплавець опу-скается вниз, внаслідок чого збірник роз'єднується з атмосферою і знову з'єднується з барометричним конденсатором.
Товщина шару осаду в безперервно діючих барабанних вакуум-фільтрах становить приблизно 40 мм, а товщина шару важко фільтровану опадів-всього 5-10 мм. Досягається товщина шару облог-ка залежить від числа обертів барабана (коливається в межах від 0,1 до 2,6 об / хв.).
Вологість виходить осаду рідко буває нижче 10%, а найчастіше досягає 30% і більше. Для обертання фільтру потрібно привід потужністю 0,5-4 кет.
Осад в вакуум-фільтрах відокремлюють (віддувають) стисненим повіт-хом і знімають за допомогою ножа або валика, що обертається в направ-лення, зворотному обертанню фільтра. Осад відділяється від тканини під дією стисненого повітря низького тиску, налипає на валик і сни-мається з нього скребком.
Для роботи при малій товщині осаду (до 3 мм) застосовують філь-вки зі зніманням осаду шнурами. При цьому не потрібно отдувки осаду, відпадає необхідність в компресорі і зменшується знос філь-трующей тканини.
У деяких конструкціях фільтрів осад відкладається безпосереднім-ного на нескінченних товстих шнурах, які вигідно відрізняються фільтруючу тканину; осад видаляється при набіганні шнурів на валик невеликого діаметру. Шнури мають більш високий термін служби, ніж фільтруюча тканина.
Барабанні вакуум-фільтри з внутрішньої фільтрує поверх-ністю. В описаних вище вакуум-фільтрах фильтруемая суспензія знаходиться зовні барабана, внаслідок чого на фільтруючу тканину осідають в першу чергу найбільш дрібні частинки, так як круп-ні, що володіють великою вагою, розташовуються в нижніх шарах жид-кістки в резервуарі. Освіта початкового шару осаду з найбільш дрібних частинок ускладнює фільтрацію і зменшує продуктивність фільтру.
Цей недолік усунуто в конструкції безперервно дію-ного вакуум-фільтра з внутрішньо ^ фільтруючою поверхнею (рис. 149). Тут осередки розташовані кільцем по колу барабана і робочої стороною, покритої фільтрує тканиною, звернені всередину барабана.
Суспензія надходить всередину барабана 1 по трубі 2 і розташовується в його нижній частині; при цьому на поверхні, що фільтрує в першу чергу осідають важчі частинки, і таким чином устра-вується можливість закриття пір тканини дрібними частинками.
Цикли роботи змінюються так само, як і в барабанних вакуум - фільтрах із зовнішнього фільтруючою поверхнею. Осад, що знімається ножем 3, падає на поміщений усередині барабана стрічковий транспор-тер або шнек 4 і видаляється через відкриту торцеву частину барабана.
Дискові вакуум-фільтри. Поряд з барабанними фільтрами широко поширені також дискові вакуум-фільтри безперервної дії. Основними перевагами цих фільтрів в порівнянні з барабанними є: 1) значно менша витрата енергії;
2) простота зміни фільтрує тканини і менша витрата її (при пошкод-дженні тканина може бути замінена на одному лише секторі, що становить від однієї восьмої до однієї дванадцятої частини окружності диска);
3) компактність установки і більш низька вартість апарату.
Мал. 149. Барабанний вакуум-фільтр з внутрішньої фільтруючою поверхнею:
/ -Барабан; 2-труба для подачі суспензії; 3-іож для знімання осаду; 4-шнек; 5-труби для фільтрату і промивних вод.