способ снижения влажности кека дискового вакуум-фильтра при съеме кека отдувкой сжатым воздухом

Формула изобретения

Способ снижения влажности кека дискового вакуум-фильтра, включающий съем кека отдувкой сжатым воздухом, отличающийся тем, что в момент отдувки обеспечивают сообщение соответствующего канала ячейкового вала фильтра с внешней средой путем кратковременного открытия клапана, расположенного в противоположном от распределительной головки, через которую подается сжатый воздух, торце канала ячейкового вала, и остающуюся в канале жидкость сбрасывают по пути наименьшего сопротивления через открытый клапан.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к технологии обезвоживания суспензий и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в химической, угольной и др. отраслях промышленности, использующих дисковые вакуум-фильтры.

Известен способ съема кека с секторов дискового вакуум-фильтра при помощи отдувки его сжатым воздухом (см., например, полезную модель Российской Федерации №21747).

Недостатком известного способа является эффект вторичного увлажнения кека, обусловленный реверсом потока водовоздушной смеси в каналах ячейкового вала вакуум-фильтра при переходе их и связанных с ними секторов фильтра из зоны сушки кека вакуумом в зону отдувки кека сжатым воздухом. При этом часть жидкости, остающейся в каналах, потоком сжатого воздуха возвращается в секторы фильтра и частично в кек в момент его съема. Для минимизации вторичного увлажнения применяется способ “мгновенной” отдувки, при котором создается кратковременный резкий толчок кека сжатым воздухом. Кек получает при этом значительное ускорение и удаляется с секторов раньше, чем большая часть жидкости, остающейся в каналах ячейкового вала, изменит направление движения и вновь попадет в снимаемый обезвоженный кек. Тем не менее влажность кека при его съеме известным способом отдувки увеличивается при постоянной отдувке на 1 абс.% и более и при “мгновенной” отдувке на 0,5 абс.% и более.

Задачей данного изобретения является обеспечение снижения степени вторичного увлажнения кека при его съеме с секторов дискового вакуум-фильтра способом отдувки, что позволит без дополнительных энергозатрат снизить влажность получаемого в результате фильтрации продукта (концентрата) и/или увеличить производительность вакуум-фильтра.

Решение поставленной технической задачи достигается за счет того, что в момент отдувки обеспечивают сообщение соответствующего канала ячейкового вала фильтра с внешней средой путем кратковременного открытия клапана, расположенного в противоположном от распределительной головки, через которую подается сжатый воздух, торце канала ячейкового вала, и остающуюся в канале жидкость сбрасывают по пути наименьшего сопротивления через открытый клапан.

Предлагаемый способ иллюстрируется фиг.1, где изображен дисковый вакуум-фильтр, а также фиг.2, где приведены схемы движения водовоздушной смеси во время отдувки кека по предлагаемому варианту (схема “А”) и по известному варианту (схема “В”).

Способ реализуется следующим образом.

Дисковый вакуум-фильтр содержит ванну 1 с суспензией (суспензия в ванне на чертеже не показана) и расположенный над ней ячейковый вал 2, состоящий из каналов 3 ячейкового вала, к которому подсоединены входные патрубки 4 с секторами 5, расположенными по окружности вала, образуя диски 6. Сектора 5 установлены с возможностью частичного погружения свободными концами в ванну 1 с суспензией при вращении ячейкового вала 2. Имеется распределительная головка 7 с патрубком 8 отвода фильтрата. Распределительная головка 7 присоединена к ячейковому валу 2. Фильтр имеет фильтрующую поверхность, образованную частично погруженными в ванну с суспензией дисками 6, вращающимися вместе с ячейковым валом 2. Число дисков 6 в фильтре зависит от его конструкции. Каждый диск 6 собран из отдельных секторов 5, обтянутых фильтровальной тканью, являющейся фильтровальной перегородкой, и установленных на входных патрубках 4 каналов 3 ячейкового вала, выполненного в виде набора каналов в одной общей трубе. Эти каналы, по количеству равные числу секторов в диске 6, в сумме образуют ячейковый вал. Ячейковый вал своими концами опирается на подшипники и устанавливается над ванной, которая постоянно заполнена суспензией во время работы фильтра. К торцам (или по крайней мере к одному из них) ячейкового вала крепятся распределительные головки с патрубками отвода фильтрата и подачи сжатого воздуха. В противоположном от распределительной головки, через которую подается сжатый воздух, конце (торце) канала ячейкового вала расположен клапан К.

При вращении ячейкового вала и фильтрующих дисков каждый ряд секторов через каналы вала последовательно сообщается с различными полостями распределительных головок и циклично проходит зоны набора кека на фильтроткань, сушки кека и его отдувки (снятия с сектора). Зоны набора и сушки кека через соответствующие полости распределительных головок соединены с вакуумной системой, обеспечивающей удаление фильтрата, а зона отдувки - с системой подачи сжатого воздуха для снятия кека с секторов фильтра.

В зоне набора при погружении секторов в ванну с суспензией под действием перепада давления на поверхность фильтроткани, которой покрыты секторы дисков фильтра, происходит набор кека (твердого осадка), а жидкость (фильтрат), проникая через кек и фильтроткань, поступает во внутренние полости секторов, и далее - в канал ячейкового вала, в распределительную головку и сборник фильтрата.

В зоне сушки газовая фаза просасывается через слой кека, захватывает имеющуюся в порах кека жидкость, и далее смесь газовой и жидкой фаз поступает во внутренние полости секторов, затем по каналу ячейкового вала и соответствующие полости распределительных головок транспортируется в сборник фильтрата. Часть жидкости остается в канале ячейкового вала.

При входе ячейкового вала и секторов в зону отдувки согласно предлагаемому способу одновременно с подачей сжатого воздуха для отделения кека от фильтроткани обеспечивается сообщение соответствующего канала с внешней средой открытием клапана К. Клапан К расположен в противоположном от распределительной головки, через которую подается сжатый воздух, конце (торце) канала ячейкового вала. При таком кратковременном прямом соединении канала с внешней средой большая часть оставшейся в канале жидкости удаляется сжатым воздухом по пути наименьшего сопротивления - через открытый клапан К, минуя внутренние полости секторов и не попадая в обезвоженный кек.

Опыт эксплуатации дисковых вакуум-фильтров с использованием предлагаемого способа снижения влажности кека при съеме его отдувкой показывает, что его применение уменьшает степень вторичного увлажнения кека в 2-5 раз, снижает без дополнительных энергозатрат влажность конечного продукта (концентрата) на 0,3-1,0 абс.% и/или увеличивает производительность вакуум-фильтра.