Поділ суспензій методом фільтрування відноситься до гидромеханічним процесам і полягає в очищенні рідкої гетерогенної системи (рідка фаза з зваженими в ній твердими частинками) за допомогою пористої перегородки під дією перепаду тисків до і після неї. З цими процесами пов'язана обробка різних рідких гетерогенних систем (суспензій, шламів, пульп і т.п.) при вирішенні великого кола промислових завдань, при цьому рідина проходить через пористу перегородку, а більша частина забруднюючих її частинок затримується на ній у вигляді відфільтрованого осадка.
Способи реалізації зазначеного процесу можна класифікувати за кількома параметрами:
- За способом створення перепаду тиску (гравітаційний, тобто під дією маси рідини, вакуумний або надлишковий тиск). Наша компанія спеціалізується на створенні фільтрів, що працюють під надлишковим тиском.
- За кількістю забруднень в суспензії (шламове фільтрування або фільтрування з утворенням осадка, а також освітлювальне фільтрування, коли твердої фази в суспензії недостатньо для утворення осадка такої товщини, яка дозволить відокремити її від перегородки механічним шляхом).
У номенклатурі устаткування, що випускається нашою компанією, є фільтр-преси для обох перерахованих підрозділів. - По взаємному розташуванню напрямків рушійної сили процесу (перепаду тисків) і сил гравітації. У нашому випадку зазначені сили розташовуються перпендикулярно один до одного.
Існує велика кількість математичних моделей, що описують закономірності цих процесів, однак всі вони для ідентифікації констант, що входять до них, вимагають проведення експериментів з фільтрування даної суспензії.
Характерною особливістю процесу фільтрування з утворенням осадка є існування певних умов, що забезпечують максимально можливу продуктивність фільтр-преса для конкретних властивостей суспензії, що розділяється. В першу чергу це відноситься до товщини відфільтрованого осадка. Так як залежність між тривалістю фільтрування та відповідної їй товщиною відфільтрованого осадка носить квадратичний характер, продуктивність з ростом товщини шару осадка спочатку зростає до певного значення, а потім знижується. Тому надзвичайно важливо правильно вибрати глибину камер в фільтрувальних плитах, так як від цього буде залежати площа поверхні фільтрування фільтр-преса, а, отже, і його вартість. Більш того, помилка у виборі глибини камер може взагалі привести до неможливості набрати необхідну товщину шару, при цьому замість відфільтрованого осадка вивантажуватиметься просто недообезвоженний бруд, створюючи проблеми як надалі в її використанні, так і зберіганні та ін.
Також важливо встановити оптимальний перепад тисків, що забезпечує як найбільшу продуктивність, так і мінімальну вологість осадка.
У тих випадках, коли відфільтрований осадок за вимогами технології потрібно промити, тобто знизити вміст в його порах маткової рідини (основного фільтрату), в обсяг досліджень знадобиться включити визначення оптимальної кількості промивної рідини, а також перепаду тисків, що відповідає найбільш економічному та ефективному проведенню даної операції.
В обсяг досліджень входить вибір фільтрувальної перегородки. Зазвичай це тканини з різною затримуючою здатністю, і потрібно знайти таку, яка дозволить не тільки отримувати необхідну чистоту фільтрату при досить високій швидкості фільтрування, а й має мінімальну адгезію до осадка, що дозволить знизити до мінімуму механічне вплив на неї під час вивантаження осадка і спростить її регенерацію, тобто відновлення її початкової проникності.
Правильний вибір фільтруючої тканини призведе до збільшення терміну її служби, що позитивно позначиться на поточних витратах виробництва, в якому буде працювати даний фільтр-прес. У більшості областей фільтрування неприпустимі будь-які аналогії, і для встановлення перерахованих вище умов потрібно провести певний обсяг експериментів. Така робота може виконуватися як на підприємстві замовника, так і нашої лабораторії фахівцями-фільтрувальниками НПП з використанням наявної в НПП установок, що моделює роботу промислового фільтр-преса.
