Фильтрование. Аппаратное оформление. Процесс разделения суспензии с использованием пористых перегородок, которые задерживают твердую фазу суспензии и пропускают её жидкую фазу — называют фильтрованием.
Этот процесс в простом случае осуществляется на фильтре, состоящем из сосуда, в котором имеется ложное (перфорированное) днище. На ложное днище уложена фильтрующая перегородка. Под действием разности давлений обе стороны фильтрующей перегородки жидкость называемая фильтратом проходит через её поры, а твердые частицы суспензии задерживаются на ней, образуя слой осадка. Необходимую разность давления по обе стороны фильтровальной перегородки создают с помощью вакуума под перегородкой или избыточного давления над перегородкой.
Если перепад давления по обе стороны перегородки поддерживают постоянным, то количество фильтрата уменьшается, и скорость фильтрования падает ввиду накопления осадка и увеличения сопротивления. Поэтому достаточная скорость фильтрования поддерживается увеличением перепада давления, в лучшем случае создавая для этого под перегородкой вакуум.
Фильтрующие перегородки являются основным элементом фильтра, обеспечивающим наряду с маленьким гидравлическим сопротивлением высокую частоту фильтрата. Фильтрующие перегородки изготовляют из асбестовых, стеклянных, хлопчатобумажных, шерстяных и синтетических тканей, для сильнокислотных жидкостей используют перегородки из пористой керамики, а в некоторых случаях применяются тканные металлические сетки.
Фильтры бывают периодического и непрерывного действия, работающие под давлением или под вакуумом (последние предпочтительнее).
Фильтры периодического действия. Нутч (Кутч) фильтр работает под вакуумом, изготавливаются в виде открытого круглого или прямоугольного резервуара. На некотором расстоянии от дна резервуара находится ложное днище, на котором уложена фильтрующая перегородка. Суспензия заливается сверху, после чего под перегородкой создается вакуум и жидкая фаза в виде фильтрата через нижний штуцер отсасывается в емкость, а твердая фаза накапливается на перегородках и периодически загружается.
Нутч (Кутч) фильтр работает под давлением, состоит из корпуса, съемной крышки и фильтрующей перегородки, лежащей на ложном днище. Для подачи суспензии сжатого газа служит штуцер, а фильтрат удаляется через другой штуцер.
Фильтры непрерывного действия. Наиболее распространенной конструкцией этого типа является барабанный фильтр, а также дисковые фильтры.
Ленточный фильтр состоит из бесконечной резиновой ленты, имеющей отверстия. Лента натянута на двух барабанах: приводном и натяжном. Верхняя ветвь ленты при движении скользит по горизонтальному столу, по всей длине которого присоединены вакуумные камеры. Благодаря боковым направляющим борта ленты отгибаются, и лента принимает форму желоба. Суспензия заливается на верхнюю ветвь ленты, лента медленно движется и фильтрат попадает под действием вакуума в камеры.