Pierwszenstwo: 59855 KI. 12 d, 19 MKP B Ol d £l 3/STj Opublikowano: 20.IV.1970 UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Stefan Debski Wlasciciel patentu: Instytut Nawozów Sztucznych, Pulawy (Polska) Filtr do cieczy, zwlaszcza toksycznych lub reaktywnych i Przedmiotem wynalazku jest filtr do filtracji dowolnych zawiesin cial stalych w cieczach, zwla¬ szcza toksycznych lub reaktywnych.Znane filtry autoklawowe skladaja sie z naczy¬ nia, przewaznie cisnieniowego o ksztalcie cylin¬ drycznym, elementów filtracyjnych o róznym ksztalcie, sposobie rozmieszczenia i róznej zdol¬ nosci rozdzielczej oraz z wyposazenia pomocni¬ czego. Przestrzen wewnetrzna tych filtrów po¬ dzielona jest powierzchnia filtracyjna elementów filtrujacych na dwie czesci: komore filtratu i prze¬ strzen wypelniona zawiesina, ograniczona po¬ wierzchnia filtracyjna i scianami naczynia.Niedogodnoscia tych filtrów jest to, ze w na¬ stepstwie rozwiazania konstrukcyjnego, a zwlasz¬ cza istnienia tylko dwóch komór i ograniczonego stosunku wielkosci tych komór, w kazdym cyklu filtracyjnym obejmujacym wszystkie etapy pro¬ cesu filtracji wszystkie etapy cyklu filtracji mu¬ sza byc powtarzane równie czesto, a wiec i etap odmywania osadu i usuwania odmytego osadu z filtra. Nastepstwem tego jest spadek efektyw¬ nej wydajnosci filtrowania i powstawanie duzej ilosci popluczek lub niedokladne odmycie placka I filtracyjnego.Celem wynalazku jest eliminacja badz zmniej¬ szenie wymienionych niedogodnosci znanych fil¬ trów autoklawowych.Filtr wedlug wynalazku stanowi pionowy zbior¬ nik, podzielony na dwie komory poziomym dnem 10 15 25 20 sitowym, w którym pionowo osadzone sa elemen¬ ty filtracyjne typu swiecowego, przy czym ele¬ menty filtracyjne znajduja sie w górnej komorze zbiornika, a ich wnetrza sa otwarte do dolnej ko¬ mory zbiornika, w której znajduje sie kolektor zawiesiny wyposazony w przewody rurowe wcho¬ dzace do wnetrz elementów filtracyjnych na dlu¬ gosc nieco mniejsza od dlugosci tych elementów.~ W dolnej komorze, zwanej dalej komora osadu, znajduje sie ponadto króciec i element doprowa¬ dzajacy ciecz myjaca osad oraz króciec doprowa¬ dzajacy gaz do mieszania.Górna komora filtra, zwana dalej komora filtra¬ tu zawiera króciec odpowietrzajacy, króciec i ele¬ ment splukujacy, rure do odprowadzania filtratu oraz usytuowane w dolnej czesci dwa krócce do oprózniania filtra z filtratu.Dzieki wyposazeniu filtra w osobna komore znajdujaca sie ponizej elementów filtracyjnych, w której mozna gromadzic osad, stalo sie mozli¬ we oddzielenie czynnosci regeneracji powierzchni filtracyjnej od czynnosci odmywania i usuwania osadu, co pozwala na odmywanie jednoczesnie wiekszej ilosci osadu, odpowiadajacej wiekszej liczbie etapów regeneracji powierzchni filtracyj¬ nej. Placek filtracyjny usuwa sie przez wywolanie przeplywu filtratu w odwrotnym kierunku przez powierzchnie filtracyjna, przy czym osad opada do komory osadu. Czynnosc ta trwa kilka minut, po czym filtrowanie mozna prowadzic dalej. 5985559855 Po zgromadzeniu dopuszczalnej ilosci osadu opróznia sie komore filtracyjna z filtratu i odmy- wa sie osad ciecza myjaca wprowadzona w spo¬ sób powodujacy zmieszanie blota filtracyjnego, przy czym pomaga równiez barbotaz gazem. Po 5 dokonaniu odmycia osadu do zamierzonej czysto¬ sci wyrzuca sie go z komory strumieniem cieczy myjacej.Postepowanie takie umozliwia znaczne zmniej¬ szenie ilosci popluczek. Dzieki latwej i szybkiej 10 regeneracji powierzchni filtracyjnej czynnosci te mozna wykonywac czesciej, co umozliwia prowa- rzenie filtracji przy mniejszych oporach i zwiek- • sza wydajnosc pracy.Zaleta wynalazku jest to, ze filtr jest specjal- 15 nie przydatny do filtrowania cieczy trujacych lub wrazliwych na dzialanie powietrza. Filtrowane zawiesiny cial stalych moga byc dowolne, ale skutecznosc dzialania przedmiotu wynalazku wy¬ stepuje szczególnie przy zawiesinach trudno sa- 20 czacych sie. Inna zaleta jest to, ze mozliwosc ogra¬ niczenia ilosci popluczek ulatwia ich zagospoda¬ rowanie przez zawrócenie do obiegu, co oznacza calkowita hermetyzacje procesu technologicznego.Filtr wedlug wynalazku przedstawiony jest w 25 przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat budowy filtra, fig. 2 — schemat budowy filtra wraz z instalacja.Filtr sklada sie z dwóch czesci 1 i 51 polaczo¬ nych szczelnie w sposób umozliwiajacy latwe ot- 30 wieranie. Czesc górna 1 bedaca komora filtratu zawiera elementy filtracyjne 2 umocowane w dnie sitowym 4. Wewnatrz kazdego elementu filtracyj¬ nego 2 znajduje sie rura 3 doprowadzajaca za¬ wiesine z kolektora 6. W górnej czesci filtra znaj- 35 duje sie element splukujacy 9, króciec odpowie¬ trzajacy 11 polaczony z przewodem gazu 15, oraz króciec do odprowadzania filtratu 7. W dolnej czesci komory filtratu 1 znajduja sie krócce 12 i 14 sluzace do zupelnego usuniecia filtratu. 40 W komorze 5 nazywanej dalej komora osadu znajduje sie w górnej czesci kolektor zawiesiny 6, oraz rozgaleziony element pluczacy 8, którym do¬ plywa ciecz pluczaca osad. Ponadto komora osa¬ du 5 ma u góry króciec 17 sluzacy do odprowa- 45 dzenia zawiesiny w czasie regeneracji powierzchni filtracyjnej oraz króciec 10 doprowadzajacy gaz barbotazowy i króciec 13 do usuwania blota fil¬ tracyjnego.Filtr w przykladzie wykonania wynalazku przed- 50 stawionym schematycznie na rysunku fig.* 1 ma nastepujaca charakterystyke: wysokosc 2 m, sred¬ nica 0,7 m, objetosc komory filtratu 0,415 m3, objetosc komory osadu 0,195 m3, objetosc elemen¬ tów filtracyjnych 0,12 m3, liczba elementów filtra- 55 cyjnych 7, powierzchnia filtracyjna 3,5 m2, rodzaj powierzchni filtracyjnej siatka mat. 1H18N9T Nr 10 X srednica drutu 1,6 PN-58/M-94000, oraz siatka precyzyjna Nr 01 X srednica drutu 0,08 PN-58/M-94001 równiez kwasoodporna. 60 Sposób pracy filtra wedlug wynalazku objasnio¬ no ponizej na podstawie schematu instalacji przed¬ stawionego na fig. 2.Po przygotowaniu filtra do pracy i ewentual¬ nym usunieciu z niego powietrza gazem lub cie- 65 cza uruchamia sie pompe 18, która tloczy brudna ciecz ze zbiornika 19 do kolektora 6 filtra.Wszystkie zawory przy filtrze sa pozamykane z wyjatkiem zaworu przed kolektorem 6 oraz za¬ woru przy króccu 7.Automatyczny regulator cisnienia PVC utrzy¬ muje cisnienie filtrowanej cieczy na ustalonym poziomie. Filtrowana ciecz plynie rurami 3 do górnych czesci elementów filtracyjnych 2 i przez przegrode filtracyjna przedostaje sie do komory filtratu 1, skad odplywa króccem 7 lub 12. Prze¬ plyw zawiesiny we wnetrzu elementu filtracyj¬ nego odbywa sie z góry na dól, wzdluz powie¬ rzchni filtracyjnej, co ulatwia prace filtra. Gdy ma¬ nometr róznicowy dPI wskaze górne dopuszczal¬ ne cisnienie oporu filtracji, np. 2 kG,/cm2, nalezy zamknac zawór przed kolektorem 6 oraz zawór przy króccu 7 lub 12 i zawór 20 lub 24, a otwo¬ rzyc zawór przy króccu 17 i zawór 16, po czym po uplywie kilku minut przeprowadza sie mani¬ pulacje zaworami w odwrotnej kolejnosci.W ten sposób regeneruje sie powierzchnie fil¬ tracyjne przez zrzucenie z nich powstalego placka filtracyjnego do komory osadu 5 za pomoca cie¬ czy plynacej w odwrotnym kierunku.Nastepnie kontynuuje sie filtracje i regeneracje powierzchni filtracyjnej tak dlugo, az 80°/o obje¬ tosci komory osadu zostanie wypelnione blotem filtracyjnym.Ilosc czynnosci regeneracji powierzchni filtra¬ cyjnej na jedno odmywanie osadu zalezy od sto¬ sunku objetosci komory osadu 5 do maksymalnej ilosci osadu na powierzchni filtracyjnej, przy któ¬ rej dPI osiaga górna wartosc. Chcac uniknac na¬ wet minimalnego zanieczyszczenia filtratu ciecza brudna, mozna regeneracje elementów filtracyj¬ nych 2 przeprowadzic w ten sposób, ze przez prze¬ wód 15 doprowadza sie gaz lub przez króciec 9 wode i wytlacza sie filtrat z komory 1 poprzez powierzchnie filtracyjna 2 i króciec 17.Odmywanie osadu i usuwanie go z filtra prze¬ prowadza sie w nastepujacy sposób: zamyka sie wszystkie zawory, otwiera sie zawory przed króc¬ cami 12 i 14, zawór na przewodzie 15 i zawór 21 i wytlacza sie calkowicie filtrat oraz lekko splu¬ kuje elementy filtracyjne 2 woda doprowadzona przez króciec 9. Nastepnie zamyka sie wszystkie zawory, otwiera zawory przy króccach 10, 12 i 14, zawór przy elemencie pluczacym 8 i zawór 22 i kontynuuje sie plukanie osadu, kontrolujac sklad popluczek w próbach pobranych przy zaworze 22.W razie potrzeby w trakcie mycia osadu rege¬ neruje sie powierzchnie filtracyjna przez zrzuce¬ nie z niej osadu gazem doprowadzanym przewo¬ dem 15 lub ostatnia partia popluczek. Gdy po- pluczki wykaza zadowalajaca czystosc, zamyka sie zawory przy króccach 10, 12 i 14 oraz zawór 22, a otwiera sie zawór przy króccu 13 i wyrzuca z filtra odmyty osad w postaci szlamu.Charakterystyka technologiczna pelnego cyklu pracy filtra wedlug wynalazku przykladowo przed¬ stawia sie nastepujaco: liczba etapów regeneracji powierzchni filtracyjnej na jedno odmywanie osa« du 8, szybkosc filtracji 1 m3/m2 h, stopien za¬ nieczyszczenia cieczy brudnej 500 g osadu/m3, ma- Ai&h':59855 ksymalna grubosc placka 4 mm, w tym suchej masy 0,1 g/cm2, czas filtracji netto 16 h, czas jed¬ nej regeneracji 5 min, czas odmywania osadu 2 h, laczny czas jednego cyklu filtracji 18 h 40 min, ilosc filtratu 56 m3, szybkosc filtracji netto 3 m3/h, zapotrzebowanie robocizny na jeden cykl 18,4 roboczogodzin czyli 0,33 roboczogodzin/m3 fil¬ tratu, ilosc popluczek 7 m3, zuzycie gazu 3 Nm3 na caly cykl. PLPriority: 59,855 KI. 12 d, 19 MKP B Ol d £ l 3 / STj Published: 20.IV.1970 UKD Inventor: mgr inz. Stefan Debski Patent owner: Institute of Fertilizers, Pulawy (Poland) Filter for liquids, especially toxic or reactive, and the subject The invention is a filter for the filtration of any suspended solids in liquids, especially toxic or reactive. the dashboard and auxiliary equipment. The inner space of these filters is divided by the filtering surface of the filtering elements into two parts: the filtrate chamber and the space filled with the slurry, limited by the filtration surface and the walls of the vessel. The disadvantage of these filters is that, by design, and especially While there are only two chambers and a limited ratio of the size of these chambers, for each filtration cycle including all steps of the filtration process, all steps of the filtration cycle must be repeated as often, so the step of washing the sludge and removing the washed sludge from the filter. The consequence of this is a decrease in the effective filtering capacity and the formation of a large amount of washings or inaccurate washing of the filter cake. The object of the invention is to eliminate or reduce the above-mentioned disadvantages of known autoclave filters. The filter according to the invention is a vertical reservoir divided into two chambers a horizontal sieve bottom in which the candle-type filter elements are mounted vertically, the filter elements being in the upper chamber of the tank, and their interior open to the lower chamber of the tank, in which the collector is located slurry equipped with pipes entering the interior of the filter elements a little less than the length of these elements. In the lower chamber, hereinafter referred to as the sludge chamber, there are also a connector and an element for the liquid to wash the sludge and a connector for gas for mixing. The upper filter chamber, hereinafter referred to as the filter chamber, contains a vent, and a flushing element, a pipe for draining the filtrate and two nozzles in the lower part for emptying the filter from the filtrate. By equipping the filter with a separate chamber below the filter elements, where the sediment can be collected, it became possible to separate the surface regeneration activities filtration to wash and remove sediment, which allows simultaneous washing of a greater amount of sediment, corresponding to a greater number of stages of regeneration of the filter surface. The filter cake is removed by causing the filtrate to flow in a reverse direction through the filter surfaces, the sediment falling into the sediment chamber. This process takes a few minutes and then filtering can continue. 5985559855 After an acceptable amount of sludge has been collected, the filtrate is emptied from the filtration chamber and the sludge is washed away with the washing liquid introduced in such a way as to mix the filter mud, which also helps gas bubbling. After the sludge has been rinsed to the desired cleanness, it is thrown out of the chamber with a stream of washing liquid. This procedure allows a significant reduction in the amount of washings. Due to the easy and quick regeneration of the filtering surface, these operations can be performed more frequently, which enables the filtration to be carried out with lower resistance and increases the working efficiency. The advantage of the invention is that the filter is especially suitable for filtering poisonous or sensitive liquids to air. Filtered solids suspensions may be of any type, but the effectiveness of the subject matter of the invention is especially effective with slurries that are difficult to squeeze. Another advantage is that the possibility of limiting the number of crushers facilitates their disposal by recycling, which means complete encapsulation of the technological process. The filter according to the invention is shown in the example of the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a diagram of the filter construction. , Fig. 2 is a schematic diagram of the filter and its installation. The filter consists of two parts 1 and 51 connected tightly in a way that enables easy opening. The upper part 1, which is a filtrate chamber, contains filter elements 2 fixed in the sieve 4. Inside each filter element 2 there is a pipe 3 that feeds the slurry from the collector 6. In the upper part of the filter there is a flushing element 9, ¬ burning 11 connected to the gas line 15, and a connection for draining the filtrate 7. In the lower part of the filtrate chamber 1 there are connections 12 and 14 for the complete removal of the filtrate. In the chamber 5, hereinafter referred to as the sediment chamber, there is a slurry collector 6 in the upper part, and a branched rinsing element 8 through which a liquid rinses the sediment. Moreover, the sludge chamber 5 has a stub pipe 17 at the top to discharge the suspension during the regeneration of the filter surface, and a bubble gas feed pipe 10 and a filter blot removal port 13. The filter in the embodiment example of the invention is shown schematically in 1 has the following characteristics: height 2 m, diameter 0.7 m, filtrate chamber volume 0.415 m3, sludge chamber volume 0.195 m3, filter element volume 0.12 m3, number of filter elements 7 , filter area 3.5 m2, filter surface type mesh mat. 1H18N9T No. 10 X wire diameter 1.6 PN-58 / M-94000, and fine mesh No. 01 X wire diameter 0.08 PN-58 / M-94001 also acid-resistant. The method of operation of the filter according to the invention is explained below on the basis of the installation diagram shown in Fig. 2. After the filter is ready for operation and the air is optionally removed from it with gas or liquid, the pump 18 is activated, which pumps the dirty liquid. from the tank 19 to the filter manifold 6. All valves at the filter are closed, except for the valve upstream of the manifold 6 and the valve at the port 7. The automatic PVC pressure regulator maintains the pressure of the filtered liquid at a predetermined level. The filtered liquid flows through pipes 3 to the upper parts of the filter elements 2 and passes through the filter partition into the filtrate chamber 1, from where it flows through the stub pipe 7 or 12. The suspension flow inside the filter element takes place from top to bottom, along the surface filter, which facilitates the work of the filter. When the differential pressure gauge DPI indicates the upper allowable pressure of the filtration resistance, e.g. 2 kg / cm2, close the valve upstream of the collector 6 and the valve at the port 7 or 12 and the valve 20 or 24, and open the valve at the port 17 and valve 16, and after a few minutes the valves are manipulated in the reverse order. In this way, the filter surfaces are regenerated by dropping the resulting filter cake from them into the sediment chamber 5 with the liquid flowing in the opposite direction. Thereafter, the filtration and regeneration of the filter surface are continued until 80% of the volume of the sludge chamber is filled with the filter mud. The number of regeneration activities of the filter surface per sludge wash depends on the ratio of the volume of the sludge chamber 5 to the maximum amount of sludge. on the filter surface at which the dPI reaches its upper value. In order to avoid even minimal contamination of the filtrate by dirty liquid, the regeneration of the filter elements 2 can be carried out in such a way that gas is supplied through the pipe 15 or through the water pipe 9 and the filtrate is extruded from the chamber 1 through the filter surface 2 and the pipe stub. 17. The sediment is washed out and the sediment is removed from the filter as follows: all valves are closed, the valves in front of ports 12 and 14 are opened, the valve in line 15 and valve 21 are completely expelled and the filtrate is slightly flushed out. filtration elements 2 water supplied through connector 9. Then all valves are closed, valves at ports 10, 12 and 14 are opened, valve at washing element 8 and valve 22, and sediment rinsing is continued, checking the composition of the scrubbers in the samples taken at valve 22. if necessary, in the course of washing the sludge, the filtration surface is regenerated by discharging the sludge therefrom with the gas supplied through the conduit 15 or the last batch of washings. When the washes are satisfactorily clean, the valves at ports 10, 12 and 14 and valve 22 are closed, and the valve at port 13 opens and the washed sludge is thrown out of the filter in the form of sludge. Technological characteristics of the full filter cycle according to the invention, for example, before the number of stages of regeneration of the filter surface per sludge washes 8, filtration rate 1 m3 / m2 h, contamination degree of the dirty liquid 500 g sludge / m3, ma- Ai & h ': 59,855 maximum cake thickness 4 mm, including dry matter 0.1 g / cm2, net filtration time 16 h, time of one regeneration 5 min, time of washing the sludge 2 h, total time of one filtration cycle 18 h 40 min, amount of filtrate 56 m3, net filtration rate 3 m3 / h, the labor demand for one cycle, 18.4 man-hours, that is 0.33 man-hours / m3 of filter, the number of washings 7 m3, gas consumption 3 Nm3 for the whole cycle. PL