Wat is een membraanfilterpers? Het werkingsprincipe, de voordelen en de toepassingen

Wat is een membraanfilterpers?

A membraanfilterpers is een industriële machine die gebruikt wordt om vloeistoffen en vaste stoffen te scheiden. Het werkt door een slurry of suspensie in kamers te pompen die bekleed zijn met filterdoeken. Onder druk wordt de vloeistof dan door de doeken geperst terwijl de vaste stoffen worden tegengehouden, waardoor een vaste filterkoek wordt gevormd.

Wat onderscheidt membraanfilterpersen? van traditionele plaat- en framepersen is dat ze flexibele membraanplaten gebruiken. Deze membranen kunnen zich opblazen om extra druk uit te oefenen op de filterkoek. Deze extra druk verwijdert meer vloeistof en resulteert in een drogere, dichtere eindkoek.

Laten we eens nader bekijken hoe membraanfilterpersen werken en waarom ze in bepaalde toepassingen belangrijke voordelen bieden ten opzichte van traditionele filterpersen.

Werkingsprincipe membraanfilterpers

De basiscomponenten van een membraanfilterpers zijn vergelijkbaar met een conventionele pers. Ze omvatten:

• Filterplaten
• Filterdoeken
• Een toevoerpomp
• Leidingen en kleppen
• A Kader

Het belangrijkste verschil zit hem in de filterplaten.

Terwijl traditionele persen vaste platen gebruiken, hebben membraanfilterpersen kamers met een flexibele zijde die gemaakt is van een elastisch materiaal zoals rubber, polypropyleen of polyurethaan.

Hier is een diagram van een membraanfilterpers met de belangrijkste onderdelen.

Wanneer slurry de kamers binnenkomt, de eerste filtratiefase is hetzelfde als een standaardpers. Onder druk van de toevoerpomp wordt vloeistof door de filterdoeken geperst, waarbij vaste deeltjes achterblijven.

Zodra het vullen klaar is, de membraaninblaasfase begint. Een aparte water- of luchttoevoer blaast de rubberen membranen binnenin de platen op.

De expanderende membranen comprimeren de filterkoek, waardoor er meer vloeistof wordt uitgeperst. Deze extra compressie kan een aanzienlijke hoeveelheid vocht verwijderen, waardoor de uiteindelijke droogte van de koek toeneemt.

Modi voor membraanpersen

Er zijn twee hoofdmodi waarin membraanplaten kunnen werken:

• Batchmodus - De membranen worden één keer opgeblazen aan het einde van de filtratiecyclus. Dit eenmalige knijpen zuigt extra vloeistof op.
• Continue modus - De membranen worden herhaaldelijk opgeblazen en leeggelaten tijdens het filtratieproces. Het pulseren van de membranen helpt om vloeistof gelijkmatig te extraheren voor optimale vochtvermindering.

De ontwikkeling van de membraanfilterpers voor de specifieke kenmerken van een toepassing is belangrijk. Factoren zoals vereiste droogte, cyclustijden en eigenschappen van het slib hebben allemaal invloed op de prestaties.

Voordelen en pluspunten van membraanfilterpersen

Er zijn verschillende belangrijke redenen waarom fabrieken kiezen voor membraanfiltreersystemen:

1. Toegenomen droogheid

Door te persen met opgeblazen membranen kunnen membraanpersen de droogheid van de koek aanzienlijk verhogen in vergelijking met traditionele plaat- en framepersen:

• Plaat- en framepersen bereiken doorgaans 30-40% vaste stoffen
• Membraanpersen bereiken vaak 50-70% vaste stoffen door knijpen van het membraan.

Een drogere filterkoek heeft grote voordelen. Het verlaagt de afvoerkosten van vloeibaar afval. En het verbetert de eigenschappen van de koek voor verdere verwerking of behandeling.

2. Kortere cyclustijden

De membraanpersfase verdicht ook de filterkoeken tot een kleinere dikte in vergelijking met traditionele persen.

Hierdoor kunnen membraanpersen kortere cycli draaien. Ze kunnen meer slurryvolume door de machine filteren in een bepaald tijdsbestek.

In veel gevallen, membraanpersen verkorten cyclusduur ~50% in vergelijking met plaat- en frame-eenheden. Bij sommige toepassingen worden besparingen van 50-75% gerealiseerd. Dit verhoogt de verwerkingscapaciteit en productiviteit van de fabriek.

3. Lagere bedrijfskosten

De combinatie van snellere cycli en drogere filterkoeken verlaagt de bedrijfskosten ook op twee manieren:

• Verbruiksartikelen gaan langer mee - Kortere looptijden betekenen dat filterdoeken minder vaak vervangen hoeven te worden.
• Minder secundair drogen - Een drogere koek uit de pers betekent dat er minder energie nodig is voor extra thermische of mechanische droging.

4. Verwerkt moeilijke toepassingen

Membraanpersen blinken uit in het filteren van lastige suspensies waar conventionele persen moeite mee hebben:

• Slurries met lage vaste stoffen - Verdunde slurries met een hoog vochtgehalte kunnen een goede droogheid bereiken.
• Kleverige, smeuïge cakejes - Zachte en gelijkmatige compressie van het membraan voorkomt scheurtjes waardoor vloeistof kan ontsnappen.
• Samendrukbare cakes - Zelfs zeer samendrukbare koeken worden goed samengeperst door de werking van het membraan in plaats van door de toevoerdruk.

5. Sanitair ontwerp

Farmaceutische en voedseltoepassingen vereisen apparatuur die ontworpen is volgens hoge reinheidsnormen. Membraanpersen bieden volledig draineerbare, clean-in-place ontwerpen om strikte hygiëne te handhaven.

Voorbeelden van toepassingen met membraanfilters

Membraanfilterperssystemen bieden een efficiënte oplossing voor het scheiden van vaste stoffen en vloeistoffen in vele industrieën, waaronder:

Mijnbouw - Residuen ontwateren en edelmetalen terugwinnen.

Industrieel afvalwater - Verminder het volume vloeibaar afval dat verder moet worden verwerkt.

Voedselproductie - Waardevolle concentraten extraheren en terugwinnen uit afvalstromen.

Chemische verwerking - Chemische verbindingen zuiveren en water recyclen.

Farmaceutica - Filter hoogwaardige drugprecursors en behoud de steriliteit.

Belangrijke overwegingen bij het specificeren

Zoals bij alle scheidingsapparatuur is inzicht in de toepassingsvereisten van cruciaal belang om de beste resultaten uit een membraanfilterpers te halen.

Eigenschappen van drijfmest - Componenten, vaste stofconcentratie, viscositeit, enz. bepalen de specifieke ontwerpspecificaties.

Beoogde doorvoer - De vereiste filtratiesnelheid helpt bij het bepalen van de grootte van componenten zoals de pompcapaciteit.

Laden van vaste stoffen - Dit heeft invloed op de cyclustijden omdat het langer duurt om meer vaste stoffen samen te persen in een bepaald kamervolume.

Uiteindelijke droogheidsdoelstelling - Voor een hogere droogte kan een grotere membraangrootte en compressieverhouding nodig zijn.

Volledig geautomatiseerd - Moderne membraanfilterpers PLC besturingssystemen kunnen recepten worden opgeslagen voor een consistente, geautomatiseerde werking.

Conclusie

Membraanfilterpersen maken gebruik van opblaasbare membraanplaten om extra druk uit te oefenen op de filterkoeken. Deze extra druk haalt aanzienlijk meer vloeistof eruit om een veel hogere droogte van de filterkoek te bereiken in vergelijking met conventionele plaat- en framefilterpersen.

Bovendien filteren membraanpersen sneller en verlagen ze de bedrijfskosten door een hogere verwerkingscapaciteit en een langere levensduur van de verbruiksartikelen. Door hun flexibiliteit zijn ze ideaal voor moeilijke scheidingen in de mijnbouw, chemische productie, voedselverwerking, farmaceutische zuivering en industrieel afvalwaterbeheer.

Met het juiste ontwerp, aangepast aan specifieke procesomstandigheden, membraanfilterpersen zorgen voor een superieure scheiding tussen vaste stoffen en vloeistoffen in een hele reeks industriële toepassingen. Door hun geavanceerdheid zijn ze de keuze bij uitstek wanneer hoge prestaties essentieel zijn.