Фильтрованием называется разделение суспензий, осуществляемое при прохождении через пористые перегородки, задерживающие взвешенные в жидкости или газе твердые частицы, образующие на перегородке слой осадка; жидкость, отделенная от осадка, называется, фильтратом.👈
- Движение жидкости через пористые перегородки и слой осадка связано с преодолением сопротивления, которое создается за счет соответствующего перепада давления, являющегося движущей силой процесса.
- Перепад давления может создаваться столбом жидкости над фильтрующей перегородкой (гидростатическое фильтрование), избыточным давлением жидкости, например, при подаче ее насосом (фильтрование под давлением) или путем создания разрежения под фильтрующей перегородкой при помощи вакуум-насоса (фильтрование под вакуумом).
- Разделение суспензий на фильтрах обычно состоит не только из основной операции по фильтрованию суспензий, но в ряде случаев и из вспомогательных операций, таких, как промывка осадка (при которой с помощью специальной жидкости фильтрат выдавливается из пор осадка), его продувка и сушка воздухом или инертным газом.
Для фильтрования применяются следующие виды перегородок.
👉Насыпные, состоящие из слоя мелкозернистых материалов (гравий, песок и
др.), обладающие высокой полнотой разделения суспензий, но отличающихся большим
сопротивлением, поскольку осадок проникает внутрь фильтрующего слоя и требуются
специальные приемы для его отделения. Такие фильтровальные перегородки применяют
для суспензий с малой концентрацией осадка.
👉Набивные, состоящие из слоя волокнистых материалов (вата
хлопчатобумажная, шерстяная, шлаковая, стеклянная, асбестовое волокно и т.
д.); характеристика та же, что и для насыпных перегородок.
👉Керамические, состоящие из плоских пористых кислотоупорных плиток,
применяющиеся для фильтрования кислых сред; характеристика та же, .что и для
насыпных перегородок.
👉Тканевые, обладающие относительно малым сопротивлением и удобные в
конструктивном отношении.
👉Плетеные, представляющие собой сетки из тонкой проволоки, выполненные
из цветных металлов и сплавов; отличаются пониженной задерживающей
способностью и поэтому в начале фильтрования пропускают в фильтрат мелкие
частицы. Однако осадок, который откладывается в последующем, обеспечивает
высокую фильтровальную способность.
Плетеные перегородки часто применяют для фильтрования при повышенной температуре, причем первые порции мутного фильтрата возвращаются на повторное фильтрование.
👀Важной
характеристикой осадка является
его пористость влияющая на проницаемость
жидкости и обусловливающая величину
сопротивления, оказываемого
осадком потоку фильтрата.
- Осадок, который при фильтровании имеет одну и ту же пористость независимо от давления, называется несжимаемым. Такие осадки обычно состоят из твердых кристаллических частиц, размеры которых варьируются в широком интервале.
- Большая часть осадков состоит из мягких частиц, которые уплотняются с повышением давления, вследствие чего их проницаемость уменьшается. Такие осадки называются сжимаемыми.
Осадки, структура которых различна в отдельных частях их объема,
что приводит к изменению проницаемости, называются неоднородными.
Осаждение под действием силы тяжести