Что такое мембранный фильтр-пресс? Принцип работы, преимущества и области применения

Что такое мембранный фильтр-пресс?

A мембранный фильтр-пресс это промышленное оборудование, используемое для разделения жидкостей и твердых частиц. Он работает путем перекачивания суспензии или взвеси в камеры, выстланные фильтровальными тканями. Затем давление продавливает жидкость через ткань, задерживая твердые частицы, и образуется твердый фильтрующий слой.

Что отличает мембранные фильтр-прессы От традиционных пластинчатых и рамных прессов они отличаются тем, что в них используются гибкие мембранные плиты. Эти мембраны могут надуваться, создавая дополнительное давление на фильтровальную лепешку. Это дополнительное давление удаляет больше жидкости и приводит к получению более сухого и плотного фильтровального слоя.

Давайте подробнее рассмотрим, как работают мембранные фильтр-прессы и почему они имеют ключевые преимущества перед традиционными фильтр-прессами в определенных областях применения.

Принцип работы мембранного фильтр-пресса

Основные компоненты мембранный фильтр-пресс похожи на обычные прессы. К ним относятся:

• Фильтровальные пластины
• Фильтровальные салфетки
• Питательный насос
• Трубопроводы и клапаны
• A Frame

Ключевое отличие заключается в фильтровальных пластинах.

В то время как в традиционных прессах используются твердые плиты, в мембранных фильтр-прессах есть камеры с одной гибкой стороной, изготовленной из эластичного материала, например, резины, полипропилена или полиуретана.

Вот схема мембранного фильтр-пресса с указанием основных компонентов.

Когда суспензия попадает в камеры, начальная фаза фильтрации такой же, как и в стандартном прессе. Давление подающего насоса прогоняет жидкость через фильтровальные ткани, оставляя твердые частицы позади.

После завершения заполнения, фаза раздувания мембраны начинается. Отдельная подача воды или воздуха надувает резиновые мембраны внутри пластин.

Расширяющиеся мембраны сжимают фильтровальную лепешку, выдавливая из нее больше жидкости. Это дополнительное сжатие может удалить значительное количество влаги, повышая конечную сухость кека.

Режимы прессования мембраны

Существует два основных режима работы мембранных пластин:

• Пакетный режим - Мембраны надуваются один раз в конце цикла фильтрации. Это однократное сжатие вытягивает лишнюю жидкость.
• Непрерывный режим - Мембраны многократно надуваются и сдуваются в процессе фильтрации. Пульсация мембран способствует равномерному отводу жидкости для оптимального снижения влажности.

Проектирование мембранного фильтр-пресса с учетом специфики применения имеет большое значение. Такие факторы, как требуемая сухость, время цикла и свойства суспензии, влияют на производительность.

Преимущества и достоинства мембранных фильтр-прессов

Существует несколько основных причин, по которым предприятия выбирают мембранные фильтр-прессы:

1. Повышенная сухость

Благодаря отжиму с помощью надутых мембран мембранные прессы могут значительно повысить сухость жмыха по сравнению с традиционными пластинчатыми и рамными прессами:

• Плитные и рамочные прессы обычно достигают 30-40% твердые вещества
• Мембранные прессы часто достигают 50-70% твердые вещества за счет сдавливания мембраны.

Более сухая фильтровальная корка имеет значительные преимущества. Она снижает затраты на утилизацию жидких отходов. Кроме того, улучшаются свойства кека для дальнейшей переработки или обработки.

2. Сокращение времени цикла

Фаза отжима мембраны также уплотняет фильтровальные коржи до меньшей толщины по сравнению с традиционными прессами.

Это позволяет мембранным прессам работать более короткими циклами. Они могут фильтровать больший объем суспензии за определенный промежуток времени.

Во многих случаях, Мембранные прессы сокращают продолжительность цикла ~50% по сравнению с плитами и рамами. В некоторых случаях сокращение составляет 50-75%. Это повышает пропускную способность и производительность установки.

3. Снижение эксплуатационных расходов

Сочетание более быстрых циклов и более сухой фильтровальной крошки также снижает эксплуатационные расходы двумя способами:

• Расходные материалы служат дольше - Благодаря более короткому времени работы фильтрующие ткани требуют более частой замены.
• Уменьшение вторичной сушки - Более сухой жмых из пресса требует меньше энергии для дополнительной термической или механической сушки.

4. Справляется со сложными задачами

Мембранные прессы отлично справляются с фильтрацией сложных суспензий, с которыми обычные прессы не справляются:

• Суспензии с низким содержанием твердых частиц - Разбавленные суспензии с высоким содержанием влаги могут достигать хорошей сухости.
• Липкие, маслянистые пирожные - Мягкое и равномерное сжатие мембраны предотвращает появление трещин, через которые выходит жидкость.
• Сжимаемые торты - Даже сильно сжимающиеся коржи хорошо уплотняются под действием мембраны, а не под давлением подачи.

5. Санитарная конструкция

Для фармацевтических и пищевых производств требуется оборудование, разработанное в соответствии с высокими стандартами чистоты. Мембранные прессы предлагают полностью дренируемые конструкции с возможностью очистки на месте для поддержания строгой гигиены.

Примеры применения мембранных фильтр-прессов

Мембранные фильтр-прессы обеспечивают эффективное разделение твердой и жидкой фаз во многих отраслях промышленности, включая:

Горные работы - Обезвоживание хвостов и извлечение драгоценных металлов.

Промышленные сточные воды - Сокращение объема жидких отходов, требующих дальнейшей обработки.

Производство продуктов питания - Извлечение и восстановление ценных концентратов из отходов.

Химическая обработка - Очистка химических соединений и повторное использование воды.

Фармацевтика - Фильтруйте высокоценные прекурсоры лекарств и поддерживайте стерильность.

Основные соображения при выборе

Как и в случае с любым другим разделительным оборудованием, понимание требований к применению имеет решающее значение для достижения наилучших результатов при использовании мембранного фильтр-пресса.

Свойства суспензии - Компоненты, концентрация твердых частиц, вязкость и т.д. определяют особенности конструкции.

Целевая производительность - Требуемая скорость фильтрации помогает определить размеры таких компонентов, как производительность насоса.

Загрузка твердых частиц - Влияет на продолжительность цикла, поскольку для сжатия большего количества твердых частиц в заданном объеме камеры требуется больше времени.

Конечная цель по сухости - Более высокая сухость может потребовать увеличения размера мембраны и степени сжатия.

Полностью автоматизированный - Современный мембранный фильтр-пресс ПЛК Системы управления позволяют хранить рецепты для последовательной автоматизированной работы.

Заключение

Мембранные фильтр-прессы В них используются надувные мембранные пластины для создания дополнительной силы сжатия фильтровальных коржей. Это дополнительное сжатие извлекает значительно больше жидкости для достижения более высокой сухости кека по сравнению с обычными пластинчатыми и рамными фильтр-прессами.

Кроме того, мембранные прессы быстрее фильтруют и снижают эксплуатационные расходы за счет более высокой производительности и более длительного срока службы расходных материалов. Благодаря своей гибкости они идеально подходят для сложного разделения в горнодобывающей промышленности, химическом производстве, пищевой промышленности, фармацевтической очистке и управлении промышленными сточными водами.

При правильном проектировании с учетом конкретных условий процесса, мембранные фильтр-прессы обеспечивают превосходное разделение твердых и жидких веществ в различных областях промышленности. Их усовершенствование делает их лучшим выбором, когда требуется высокая производительность.