Фильтры принципиально не следует применять для отделения сильноуплотняемых тиксотропных осадков

1. Нутч-фильтры. Статические нутч-фильтры предпочтительнее использовать для выделения небольших количеств полупродуктов в маломасштабных – в т.ч. – опытных производствах. Закрытые механизированные нутч-фильтры применимы и для очистного фильтрования и для выделения продуктов.

2. Друк-фильтры. Статические друк-фильтры предпочтительнее использовать для очистного фильтрования жидких продуктов (в т.ч., растворов) от примесей и отработанных сорбентов при объёмной доле осадка до (2…3) %. Для выделения продуктов они эффективно применимы в маломасштабных – в т.ч. – опытных производствах, поскольку их эксплуатация требует, как правило, ежесерийной замены фильтрующей перегородки (трудоёмкая ручная работа). Механизированные друк-фильтры применимы и для очистного фильтрования и для выделения продуктов. Ввиду возможности многократной промывки в режиме репульпирования осадка, механизации процедур выгрузки продукта, автоматизации управления процессом и соответствия GMP – эти фильтры во многих случаях не уступают и даже порой превосходят центрифуги по технологической эффективности. При организации непрерывных процессов следует использовать батареи из 2-4 работающих циклически друк-фильтров.

3. Рамные и листовые фильтр-прессы. Все фильтр-прессы можно использовать и для очистного фильтрования и для выделения продуктов. Открытые рамные фильтр-прессы не соответствуют GMP; капсулированные .камерные фильтр-прессы соответствуют GMP для процессов очистного фильтрования; фильтры типа ФПАКМ вполне соответствуют GMP. Рабочая поверхность типовых фильтр-прессов: 25-800 м²; т.е., они предназначены для высокопроизводительных процессов, редких в производствах БАВ.

4. Патронные и тарельчатые фильтры. Вполне соответствуют GMP. По эффективности равно применимы и для очистного фильтрования и для выделения продуктов. В настоящее время в ХПБАВ эти фильтры применяют главным образом для очистного фильтрования.

5. Барабанные и дисковые фильтры. Вполне соответствуют GMP. Применимы и для очистного фильтрования и для выделения продуктов. В настоящее время в ХПБАВ (как и во всех отраслях ТОС) эти фильтры применяют главным образом для выделения продуктов в непрерывных процессах.

Конструкция вертикальных фильтров (рамных, листовых, патронных, тарельчатых) такова, что они работают только в условиях полного затопления внутренней камеры разделяемой суспензией – как только обнажается лишь маленькая часть поверхности фильтрования, происходит дросселирование газа сквозь фильтр – и фильтрование останавливается. Т.о., не занятый патронами, листами или тарелками внутренний объём фильтра представляет собой т.н. «мёртвую» зону. «Мёртвый» объём (хотя и незначительный) присущ также друк-фильтрам со сферической фильерой.

Для преодоления этого эффекта применяют ряд приёмов, приведённых в таблице - ….

Таблица . - Приёмы обеспечения полноты фильтрования

Горизонтальные фильтры (ёмкостные, ФПАКМ) – этого недостатка лишены.

7.7. ПОВЕРХНОСТЬ ФИЛЬТРА И СКОРОСТЬ ФИЛЬТРОВАНИЯ

7.7.1. ПОВЕРХНОСТЬ ФИЛЬТРА

Наиболее надёжный способ оценки требуемой поверхности фильтрования основан на учёте количества осадка и допустимой толщины слоя. Общих рекомендаций здесь не существует; однако можно предложить приблизительную корреляцию допустимой толщины слоя с размерами частиц и удельным сопротивлением осадка.

В отсутствие экспериментальных данных сопротивление осадка можно оценить по формуле Козени-Кармана

Где d – эквивалентный диаметр частиц осадка, м;

ε - порозность (свободный объём) слоя осадка.

Кроме того, для ряда фильтров (камерных, рамных, тарельчатых, патронных, листовых, дисковых) – существуют ограничения толщины осадка, предопределённые конструкцией. Эти сведения приводят в паспортах фильтров.

ПОВЕРХНОСТЬ ФИЛЬТРА ВЫЧИСЛЯЮТ ИЗ УСЛОВИЙ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА.

Плоские фильтры

Где М_УСО – масса условно сухого осадка, кг;

ρ_Т – плотность материала истинная, кг/м³;