203680. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés diffúziós szűrésre
1 HU 203 680 B 2 Ipari méretű berendezésnél célszerű az edény fenekét az alsó kifolyó nyílás irányában olyan lejtősre kialakítani, hogy a természetes ülepedéssel felgyülemlő kolloid az edény fenekén saját súlya következtében természetes úton a kifolyó nyílás irányába vándoroljon. Az edény falmagassága a lehető legalacsonyabb legyen. A folyadékszint magasságát önszabályozó berendezés állítja be. Ipari technológiában ajánlatos az edényeket egymás fölött úgy elhelyezni, hogy a szakaszos víztelenítés során p kolloid egyre sűrűsödve az alatta lévő edénybe vándoroljon. A berendezés lényege a kolloid rendszert tartalmazó tartályba vezetett többrétegű, szendvics szerkezetű kapilláris rendszer. A többrétegű kapilláris rendszer - középső - szállító rétege természetes vagy mesterséges alapanyagú fücből vagy fücszerű anyagból, - külső - szűrő rétegei tissou-papírból állnak, és a két réteg között vékony préselt textüia van. A találmány szerinti berendezéseket rajzok alapján ismertetjük; 1. ábra Laboratóriumi diffúziós szűrő 2. ábra Diffúziós szűrő - függöny-elrendezés 3. ábra Diffúziós szűrő-felső párna-elrendezés 4. ábra Diffúziós szűrű- alsó párna-elrendezés Az 1. ábrán látható laboratóriumi diffúziós szűrő az 5 szűrletvályúba állított 2 szűrőedénybe pámaszerűen belehelyezett 6 összetett kapilláris szűrőrétegből áll. A 2. ábrán olyan ipari diffúziós szűrőberendezés látható, amely a 2 szűrőedényből, a függönyszerűen belelógatott 6 összetett kapilláris szűrőrétegből áll. A folyadék szinten tartására az 1 folyadékszint szabályozó szolgál, a besűrűsödött kolloid eltávolítása a 3 laptolózár nyitásával történik. A szűrlet a 4 konzolokon nyugvó 5 szűrletvályúban gyűlik össze, ahonnan elvezethető. A 3. ábrán olyan ipari diffúziós szűrőberendezés látható, amely a 2 szűrőedényből és párnaszerűen a folyadékszinten elhelyezkedő 6 összetett kapilláris szűrőrétegből áll. A folyadék szinten tartása az 1 folyadékszint szabályozóval történik. A besűrűsödött kolloid a 3 laptolózár nyitásával távolítható el. A szűrlet a 4 konzolokon nyugvó 5 szűrletvályúban gyűlik össze, ahonnan elvezethető. A 4. ábrán olyan ipari diffúziós szűrőberendezés látható, amely a 2 szűrőedényből és az ebbe párnaszerűen belehelyezett 6 öszszetett kapilláris szűrőrétegből áll. A szűrlet a 4 konzolokon nyugvó 5 szűrletvályúban gyűlik össze, ahonnan elvezethető. Sűrűbb kolloidok víztelenítésére ajánlható. Az 1. és 4. ábrán látható berendezések úgy működnek, hogy a kolloidot a 2 szűrőedényben lévő 6 összetett kapilláris szűrőrétegre öntjük. A 6 összetett kapilláris szűrőrétegen keresztül megindul a folyadékáramlás. A kolloid magasságát utántöltéssel tartjuk szinten. A kolloidmentes folyadék az 5 szűrletvályúban gyűlik össze. A besűrűsödött kolloidot a 6 összetett kapilláris szűrőrétegről eltávolítjuk. A 2. és 3. ábrán látható berendezések úgy működnek, hogy a 2 szűrőedényt megtöltjük a kolloiddal, és a szűrlet áramlása a 6 összetett kapilláris szűrőrétegen keresztül megindul. A 2 szűrőedény állandó folyadékszint magasságát az 1 folyadékszint szabályozóval biztosítjuk. A kolloidmentes szűrlet az 5 szűrletvályúban gyűlik össze, ahonnan elvezetjük. A 3 laptolózár időnkénti nyitásával a tartály alján összegyűlt, besűrűsödött kolloidot eltávolítjuk. Kiviteli példák: Kísérleteinket olyan 85-98%-ban monominerális 2 pm alatti illitet tartalmazó vizes szuszpenzióval végeztük, amelyek hatékony víztelenítését - a beszárítástól eltekintve - a rendelkezésre álló ismereteink alapján nem lehetett elvégezni. Természetes ülepítéssel 3,2-5,6% szárazanyag tartalmú szuszpenzióból 259 óra alatt csak 7,0%-os szárazanyag tartalmú kolloid keletkezett. Magnaflok 1017 ülepítőszer optimális adagolásával 10% szárazanyag tartalmú szuszpenzióból nucs-szűréssel a szűrő terhelésétől függően 16,3-42,6% szárazanyag tartalmú formázható lepény alakult ki. Ebben az esetben azonban az agyagásvány természetes tixotróp tulajdonságai elvesztek. Vákuum- és présszűrési kísérleteink meghiúsultak. Számtalan elvégzett kísérletünkből az alábbiakat tartjuk jellemzőnek; 1. példa Ennél a kísérletnél a felső zagytartályból a szűrőedénybe - folyamatosan szinten tartva -1,8% szárazanyag tartalmú kolloidot adagoltunk. A szűrőréteg elhelyezése pámaszerű volt. A szűrőréteg felületén keletkezett tixotróp réteget 2 óránként távolítottuk el. A folyamatos sebességű szűrés során a kapilláris szállítórendszer 1 cm2-es keresztmetszetére számítva 1 liter/óra víz távozott el. A 6 órás időtartamú kísérlet során az összes kiinduló zagytérfogat (44 liter) 41%-a távozott. A megmaradt zagy szárazanyag tartalma 3,8%. 2. példa A keletkezett 3,8% szárazanyag tartalmú kolloidot egy másik szűrőedényben a kapilláris szállítórendszer 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
