способ фильтрования суспензий

Формула изобретения

Способ фильтрования суспензий, в особенности труднофильтруемых, включающий добавление растворителя, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости фильтрования, суспензию разделяют на две части, растворитель добавляют не ко всему объему суспензии, а только к той ее части, которую фильтруют последней, при этом соотношение двух частей суспензии, к одной из которых добавляют растворитель, устанавливают экспериментально по точке перегиба кривой на графике зависимости объема фильтрата от времени фильтрования суспензии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам фильтрования суспензий, в особенности труднофильтруемых, и может быть использовано в химической промышленности, в частности при переработке вятско-камских фосфоритов в стандартные NP-, NPK-удобрения по азотнокислотной технологии, а также в других производствах, связанных с фильтрованием суспензий.

Наиболее близким к предлагаемому является способ повышения скорости фильтрования суспензий, заключающийся в том, что для снижения вязкости суспензии к последней добавляют некоторое количество растворителя - воду [Жужиков В.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. М., Химия, 1980, с.301].

Недостатком известного способа является необходимость последующего испарения добавляемого растворителя.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности добавляемого количества растворителя.

Поставленная задача решается тем, что в способе фильтрования суспензий, в особенности труднофильтруемых, включающем добавление растворителя, согласно изобретению с целью повышения скорости фильтрования суспензию разделяют на две части, растворитель добавляют не ко всему объему суспензии, а только к той ее части, которую фильтруют последней, при этом соотношение двух частей суспензии, к одной из которых добавляют растворитель, устанавливают экспериментально по точке перегиба кривой на графике зависимости объема фильтрата от времени фильтрования суспензии.

Изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1

Вятско-камский фосфорит обрабатывают раствором азотной кислоты, взятой в количестве 2,6 г-моль азотной кислоты на 1 г-моль кальция в фосфорите. На 40 г фосфоритной муки (содержание Са - 26,7% мас.) подают 100 г раствора азотной кислоты (содержание HNO₃ - 44% мас.), 2 мл 0,1%-ного раствора полиакриламида, 2 г 93%-ного раствора серной кислоты, 17 мл воды, 0,4 мл пеногасящей добавки - трибутилфосфата. Смесь выдерживают в течение 90 мин при температуре 20-22°С при перемешивании. Затем температуру повышают до 60°С и выдерживают реакционную массу в течение 10 мин. Нерастворимый осадок отделяют фильтрованием при давлении 15 атм и температуре 60°С. Производительность фильтрования невелика и составляет без учета вспомогательных операций 53 кг/м² ×ч (в пересчете на фосфорит). При этом замечено, что скорость фильтрования значительно замедляется по мере накопления осадка на фильтре. По данным опыта построен график зависимости объема фильтрата от времени фильтрования (чертеж), на котором определена точка перегиба, обусловливающая момент резкого замедления процесса фильтрования.

Полиакриламид и серную кислоту вводят с целью повышения скорости фильтрования, воду вводят для более полного вскрытия фосфорита.

Пример 2

Проводят опыт, аналогичный описанному в примере 1, но перед фильтрованием суспензию разделяют на две части, определенные по графику. К одной части суспензии добавляют 12 мл воды. Первой на фильтр подают неразбавленную часть суспензии, затем фильтруют разбавленную. Производительность фильтрования без учета вспомогательных операций составляет 99 кг/м²×ч (в пересчете на фосфорит).

Пример 3 (контрольный)

Проводят опыт, аналогичный описанному в примере 1, но для снижения вязкости перед фильтрованием воду добавляют ко всему объему суспензии в количестве 12 мл. Производительность фильтрования без учета вспомогательных операций составляет 61 кг/м²×ч (в пересчете на фосфорит).

Из приведенных примеров видно, что предлагаемый способ позволяет существенно увеличить скорость фильтрования суспензии при заданном количестве добавленного растворителя.