184060. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés a szilárd bázis leválasztására áramló közegekből
184 060 Végül a 7. ábra szivattyúval, nyomásfokozóval és hidraulikus gyorsleűrítővel kialakított szűrőrendszert mutat be, a találmány szerinti megoldásnak megfelelően. Az eljárás lényegét az 1. ábrán bemutatott műveleti vázlaton ábrázoltuk. Az önmagában ismert I műveleti egységbe (szűrő-elválasztó berendezés) tápláljuk be a szilárd fázist tartalmazó fluidumot. A szűrő felületén kialakult szilárd rétegen a szűrőfelülettel (szűrőkömyezet) együtt, ugyanazon időben változó ellenállás lép fel, amelyet folyamatosan, nyomásesés formájában mérünk. Ezt a mért értéket egy logikai II. mérő-vezérlő egység értékeli. Ha a szűrőkömyezet nyomásesése a művelet számára kedvezőtlen szintet ér el, a logikai vezérlő egység jel útján utasítást ad egy III impulzusgenerátomak. A III impulzusgenerátor által keltett, megfelelő frekvenciájú és amplitúdójú nyomásimpulzust a szűrési irány ellenáramába vezetjük. A szilárd fázistól mentes szűrő felület irányából alkalmazott nyomásimpulzus a szűrőkömyezeten áthaladva és annak szerkezetét módosítva lehetővé teszi a szűrési művelet folyamatos intenziflkálását. A logikai kapurendszer mint döntőegység vizsgálja a rendszer nyomásesését. Ha annak nagysága a művelet számára kedvező érték alatt van, leállítja az impulzus generátort. Szükség esetén megoldható, hogy ha a nyomásesés kedvezőtlenül nagy, akkor egy módosított amplitúdójú és frekvenciájú nyomáshullámmal folytatódik a szűrő regenerálási folyamata (a mérési folyamattal egyidőben). A vizsgálat és az impulzusparaméter módosítása többször is megismétlődhet mindaddig, míg a rendszer a művelet számára kedvező szűrési paraméterre be nem áll. Kvázi folyamatos szűrési feladatnál, vagy összemérhető szilárd fázis-fluidum aránynál a szűrési ciklus időtartama alatt, határesetben, folyamatos állandó és/ vagy változó paraméterű nyomásimpulzus alkalmazására is mód van. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő eljárás előnye az, hogy olyan általános elválasztási eljárást testesít meg (megfelelő berendezésekkel kiegészítve), amely lehetővé teszi a folyamatos, összetett műveletekhez, műveleti sorokhoz történő elválasztó egység hozzáillesztését. Az eljárást az jellemzi, hogy a szilárd anyagot tartalmazó közegből (folyadékból vagy gázból) a szilárd fázist oly módon lehet kiválasztani, hogy a szűrőfelületen időegység alatt áthaladó tiszta fluidum mennyisége jelentősen nagyobb lesz a hagyományos rendszerekhez képest. Az elválasztási művelet során a rendszerbe történő betáplálást ill. elvételt folyamatosan lehet elvégezni. Az eljárás további előnye, hogy a folyamatos elválasztás és a betáplálás szűk intervallumon belül állandó. Az eljárás lehetővé teszi azt, hogy az eddig alkalmazott hagyományos szakaszos elválasztási módszerek helyett folyamatosan történjék az elválasztás. így azok a berendezéstípusok, melyek csak ciklikus üzemmód szerinti eljárással funkcionálnak, egyszerű utón, folyamatos üzemmódban is üzemeltethetők. A megfelelő kiegészítő berendezésekkel alkalmazott 7 eljárás különös előnyt jelent szilárd részecskéket tartalmazó áramló gáz esetén, ahol az elválasztás célja az, hogy a szilárd anyagot olyan rendszerbe juttassuk, ahol hőenergia felhasználásával átalakító vagy a szilárd anyagot hasznosító műveleteket végeznek. Ilyen műveletek például a fluidizációs, pneumatikus szárítás, szállítás, katalitikus, fluidágyas reakciók. A találmány szerinti eljárással a hő, ill. fluidáram-transzport optimálisan, és gazdaságosan valósítható meg. Ennek következtében az áramlás fenntartásához szükséges energiabefektetés is csökken. Csökken ugyanakkor az anyagforgalomra vonatkoztatott műveleti idő is. Ha az áramló közeg folyadék, úgy a szilárd fázist leválasztó egység kialakításának bonyolultsági foka csökken. A felület-egységen időegység alatt áthaladó tiszta folyadékmennyiség viszont jelentősen nő, de csökken az elválasztási idő és az energia. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő eljárást célszerűen pneumatikus és/vagy hidraulikus és/vagy mechanikus utón egyaránt foganatosíthatjuk, ennélfogva gyakorlatilag robbanásveszélyes területen is alkalmazhatjuk. Mivel az eljárás információhordozója áramló levegő, vagy olaj (esetleg mechanikus elmozdulás), a művelet paraméterei automata rendszerbe csatolhatok viszsza. Ennek megfelelően az eljárás a legigényesebb automatizálásba is beilleszthető. Felhasználási területe gyakorlatilag minden olyan iparág, ahol szilárd fázist tartalmazó fluidumból a szilárd komponenst kis fajlagos energiaköltséggel, de nagy kapacitással kell leválasztani. Az eljárás tehát az egész szervetlen és szerves, szintetikus és természetes alapanyagú vegyiparban, egyes alapanyag feldolgozó iparágakban és egyes energiatermelő iparágban is előnyösen alkalmazható. Mint említettük, a szűrőfelület tisztítását - eltömődésének függvényében - ellenáramú nyomásimpulzusok végzik, melyeket egy impulzusgenerátor szolgáltat célszerűen a tiszta szűrlet közvetítésével. Tehát a betáplált tisztítóközeg, gáz-szilárd rendszer esetében a szűrt gáz, folyadék-szilárd rendszer esetében a szűrt folyadék. Az impulzusgenerátor lehet mechanikus, hidraulikus, pneumatikus vagy ezek kombinációja, a rendszer frekvenciaigényének függvényében. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő eljárás foganatosítására alkalmazható berendezések kiviteli példáit a leíráshoz mellékelt rajzokra utalással részletesen is ismertetjük. Az ezen kiviteli példának megfelelő berendezést a 2a és 2. ábrán sematikusan ábrázoltuk. A gáz-szilárd anyagrendszerek szétválasztásához célszerű a tömlőkialakítású szűrőelem. A leválasztás a tömlő külső felületén történik, míg a tömlő belső oldalán zajlik le a tiszta gáz elvétele és ugyanitt történik az ellenáramú tisztítóimpulzusok beadása. Az I műveleti egységben több, adott geometriájú szűrőtömlő is elhelyezhető. Az I műveleti egység egy II mérő-vezérlő egységgel van összekötve, amely viszont egy III impulzusgenerátorra csatlakozik. A III impulzusgenerátor két, egymástól elkülöníthető szerkezeti része a IHb impulzusadó és a Illa lépte8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
