189159. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szuszpenziók szűrésére
1 189 159 2 műanyaghab ellenáramú mosással könnyen regenerálható. Végül a műanyaghab üregrendszere az ugyanolyan terjedelmű szűrővászonhoz képest nagyobb szűrőfelülettel bír, miáltal a szűrési sebesség és a teljesítmény is nagyobb. A műanyaghabnak a szűrés szempontjából fontos tulajdonsága a nagymértékű rugalmas alakváltozásra való képessége, ami rendkívüli előnyt biztosít a folyamatos üzemű szűrési művelet számára. Ha ugyanis az iszaplepény leszedésére szolgáló szerkezetet pl. a folyamatos működésű síkszűrő esetében oly módon hozzuk érintkezésbe a szűrőközeg felületével, hogy a felület leszedés közben deformálódik, akkor az iszaplepény laza kötődése a szűrőfelülethez megszűnik és az iszaplepény a műanyaghab felületéről könnyen leválik. A poliuretán műanyaghab viselkedésének részletes vizsgálatából kitűnt, hogy a leszedő szerkezet okozta deformáció hatására a müanyaghab megváltoztatja a pórusméretét, ezáltal átrendeződik a szerkezete, a felületi rétegében új mikropórusok, repedések keletkeznek és ezek ismét folyadékáteresztővé teszik. A mozgó leszedőszerkezet mögött a szűrőközeg deformációja megszűnik, a szűrőközeg visszanyeri eredeti alakját, az üregek regenerálódnak és a szűrő ismét készen áll a szűrési művelet számára. A szűréskor fellépő nyomóerők hatására jelentős mértékben deformálódó műanyaghab eredeti méretének akár 10-15%-ára összenyomva sem veszíti el vízáteresztő képességét, ezért olyan berendezésekben is alkalmazható, amelyekben jelentős, 5-10 bar nyomás, ill. 80%-os vákuum is felléphet (pl. keretes szürőprés, szűrőcentrifuga, nuccs stb.). Kísérleteink során megállapítottuk, hogy a műanyaghab az ingacentrifugában szűrőközegként, flokkulált és makrokristályos szuszpenziókra, a műanyaghab sejtméretétől függő szemcseméret tartományban is kiválóan alkalmas. Az ingacentrifugában a szokásos 400 g - 500 g nagyságú erőtér hatására a müanyaghab jó folyadékáteresztő képessége alig csökken, ezért a műanyaghab zsák előnyösen helyettesítheti a szürővásznat nehezen, vagy egyáltalán nem szűrhető szuszpenziók víztelenítésére. Ugyancsak nagyon alkalmas a müanyaghab a hámozókéses centrifugában a szűrőzsák helyettesítésére, dróthálós, vagy perforált lemezes megtámasztással; ily módon az iszapréteg folyamatos hámozásának az a nehézsége, hogy a hámozókés beleakad a szűrővászonba, teljesen kiküszöbölhető. Ilymódon a réteg leválasztásának jósága, biztonsága és a szűrési teljesítmény növelhető. Alkalmas továbbá a műanyaghab szürőgyertya szürőelemeként, az alaktartósságnak, ill. a mechanikai stabilitásnak perforált lemezborítással való biztosításával, valamint keretes szűrőprésben, ahol műanyaghab lemezen a fémhidroxid szuszpenzió kiválóan vízteleníthető, a szürőfelület nem tömődik el és az iszaplepény könnyen leválik. A találmány szerint a szürőközeget képező, O—N polimerkötésű poliuretánhab, valamint öszszehasonlításul a PVC-hab fizikai jellemzőit az alábbi táblázat mutatja: Poliuretán PVC sűrűség, kg/m3 24-64 200-400 szakítószilárdság, kPa 130-350 1800-8000 nyomószilárdság 2-7 kPa hőállóság, °C dielektromos 125 1,1 80 állandó pórusméret, mm 0,05-0,50-A poliuretánhab polárosságát bizonyítja a dielektromos állandó mérhető értéke. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy a szuszpenziót 0,020-0,050 mm-nél nagyobb szemcseméret esetén előkezelés nélkül, míg ennél kisebb szemcseméret esetén flokkuláló szerrel, előnyösen poliakrilamiddal, poliakrilsavval, ill. ezek származékaival való előkezeléssel agglomerálva műanyaghab, célszerűen poliuretánhab szűrőelemre vezetjük. A kiszűrt iszaplepényt - előnyösen a szűrőelem deformálásával - a szűrőelem felületéről eltávolítjuk. A műanyaghabot a szűrőberendezésben szűrőlemez, vagy szűrőzsák alakú szűrőelemmé, vagy végtelenített szűrőszalaggá kiképezve alkalmazzuk. A szűrőelem felületén a szűrőelemmel érintkező mechanizmust mozgatva a szürőelemet összenyomjuk és ezt a műveletet adott esetben folyamatosan ismételjük, ill. a végtelenített szűrőszalagot mechanikusan mozgatva, helyenként összenyomjuk. Adott esetben a szűrőelemet és a szuszpenziót centrifugális erőtérbe helyezzük és a szűrést ebben végezzük, vagy a szuszpenziót és a szürőelemet nyomás alá helyezzük és a szűrést nyomás alatt végezzük. A találmány szerinti eljárás néhány példaképpeni foganatosítási módját galvánüzemi szuszpenziók szűrése esetére ismertetjük. 1. példa Galvánüzemi cinkfürdő-elektrolitból cinkhidroxidot választunk le, amely pH = 8,4 hidrogénion koncentráció mellett az alábbi mennyiségi egyenlet alapján játszódik le (mólsúly): ZnS04 + 2 NAOH = Zn(OH)2 + Na2S04 161,5 + 2-40 99,4+142 A tömény elektrolit cinkhidroxid tartalma 6,25 tömeg%, nátriumszulfát tartalma 8,80 tömeg%. A szuszpenzióhoz literenként 40 mg Sedipur TF2 polielektrolit flokkuláló szert adunk. a) Szűrést végzünk nuccs-szürőn, amelyben a szűrőközeg 12 mm vastag, 100 cm2 felületű poliuretánhab lemez. A szűrőre a 6,25 tömeg% cinkhidroxid tartalmú szuszpenziót először 100 ml, majd 200 ml és végül 300 ml mennyiségben öntjük fel. Meghatározzuk az átfolyási időt és ebből kiszámítjuk az átlagos szűrési sebességet előbb gravitációs szűréssel, majd vákuumszüréssel 20 kPa abszolút vákuumnyomás mellett. A mérési eredményeket a 100 cm2 felületre vonatkoztatva az alábbi táblázat tartalmazza: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
