Что такое нутч/друк фильтры

Для очистки водных растворов от вредных примесей разработаны различные системы фильтрации. Одни умеют улавливать твердые частицы, другие извлекают растворенные вещества, третьи хорошо справляются с взвесями. Рассмотрим, что собой представляют друк и нутч фильтры - чем они отличаются друг от друга и от других фильтровальных элементов, какие принципы заложены в основу их работы, для чего они предназначены, как применяются.

Что такое нутч и друк фильтры

Растворы, нуждающиеся в очистке, могут быть не только жидкие, но и вязкие, с большим количеством взвешенных частиц. Твердые вещества, присутствующие в суспензиях, не растворяются, они относительно равномерно распределены по всей массе, свободно плавают в жидкой среде. Образуется гетерогенная смесь, которую можно разделить, чтобы извлечь из раствора взвешенные частицы.

Бытовой пример суспензии - жидкое тесто. Растворенная в воде мука представляет собой вязкую массу. Твердые частицы находятся во взвешенном состоянии, не оседают на донышко посуды. В зависимости от плотности раствора при очень длительном стоянии возможно расслоение состава на воду и плотный слой теста, который опустится на дно под действием своей тяжести.

Суспензии, как распространенная лекарственная форма, применяются в медицине, их производит фармакологическая промышленность.

Что такое друк-фильтр

Это фильтрующий элемент, предназначенный для извлечения взвесей из коллоидных и суспензионных растворов плотностью до 5 г/см³. Попутно он может улавливать летучие вещества. Друк-фильтры используют для извлечения густого мелкозернистого и полидисперсного осадка. При применении неподходящих фильтрующих элементов частицы, присутствующие в суспензиях, быстро забивают поры фильтровального материала. Снижается скорость фильтрации, резко падает эффективность очистки, вскоре система перестает выполнять нужные функции. 

Применение друк-фильтра для вязких растворов поможет избежать подобных проблем за счет того, что при пропускании фильтровальной смеси в системе создается избыточное давление 3-5 бар. Его могут выдержать стальные сетки и решетки из полимера PTFE (тефлона), на которых уложен слой фильтрационного материала с микропорами. При наличии циркуляционного термостата можно проводить химические реакции прямо в таком фильтровальном устройстве.

Что такое нутч-фильтр

Фильтрующие нутч-элементы также предназначены для разделения взвешенных растворов, которые могут содержать агрессивные вещества. Они делят суспензии на фильтрат и кристаллический остаток. Их используют, когда нужно хорошо промыть и оправить на дальнейшую переработку вещества, выпавшие в осадок.

Нутч фильтры - это элементы, изготовленные из пористых материалов: фильтрационной ткани, стекла, сетки из нержавеющей стали, фторопласта. Корпус выполнен из боросиликатного стекла. Он, как правило, имеет ложное дно, вместо которого установлена фильтровальная перегородка. Все ключевые элементы фильтрующей установки отличаются высокой коррозионной стойкостью, но для повышения защиты могут быть покрыты пластмассой, резиной, слоем эмали.

Принцип работы нутч-друк-фильтров

Из вязкой среды намного сложнее выдавить плотный осадок. В специальных установках применяют более высокое давление в несколько атмосфер или создают разряженную вакуумную среду, где сила давления менее 1 атм. По конструкции такие устройства схожи: фильтрующая перегородка в них установлена в нижней части аппарата.

Работа друк-фильтра

Корпус агрегата изготовлен из стали, полипропилена или поливинилхлорида - из материалов, способных выдержать принудительное высокое давление. Схема друк-фильтра очень проста: суспензия для фильтрации заливается в баллон, затем с помощью нагнетаемого воздуха продавливается через фильтровальную установку. Осадок задерживается на фильтре, жидкий компонент стекает в резервуар, расположенный в нижней части, и выводится наружу.

Полный процесс работы друк-фильтра:

1. наполнение емкости суспензией;
2. подача газа компрессором для создания нужного давления;
3. прохождение раствора сквозь фильтрующий элемент;
4. образование осадка, его осушение от остатков фильтрата;
5. удаление оставшегося налета с фильтра;
6. восстановление фильтрующей способности фильтровального элемента.

Многие модели относятся к фильтрам периодического действия, им требуется промывка для удаления осадка, накапливающегося на поверхности и забивающего поры фильтровального материала. В механических устройствах осадок выгружают вручную. Разработаны системы пролонгированного действия с несколько иным принципом работы друк-фильтра: в них установлены вращающиеся скребки, которые счищают осадок в корзину, рабочая поверхность фильтровального элемента остается чистой.

Принцип работы нутч-фильтра

Схема нутч фильтра имеет небольшие отличия. Суспензия также заливается в корпус агрегата прямо на фильтрующую перегородку, но процесс протекает под низким давлением, которое создается искусственно. Из системы выкачивается воздух, образуется вакуум. Под действием силы тяжести фильтрат самотеком стекает вниз и поступает в специальный резервуар. Чтобы откачиваемый воздух не попал в вакуумный насос, между компрессором и корпусом устанавливают промежуточный ресивер (воздухосборник).

Работа нутч-фильтра производится циклично:

1. заливка суспензии;
2. фильтрование под действием сжатого воздуха;
3. подача воды или раствора для промывки загрязнившегося элемента;
4. промывание, удаление, сушка осадка;
5. регенерация фильтровального элемента.

Нутч-фильтры просты и надежны в работе. По принципу действия они могут быть открытые и закрытые. Конструкции открытого типа снабжены откидным днищем, что упрощает удаление осадка. Есть опрокидывающиеся модели, которые поворачиваются по горизонтали на любой угол. Устройства закрытого типа способны отделять токсичные и агрессивные вещества, их применяют при работе с легко воспламеняющими парами. При технологических процессах с участием агрессивных составов используют нутч фильтр из полипропилена, так как стальные сетки быстрее выходят из строя из-за коррозии.

Заключение

Фильтрующие системы, в которых установлены друк и нутч-фильтры, применяют при работе с труднофильтруемыми растворами. Суспензионные составы используют в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и прочих областях промышленности. Их применяют на фармакологическом производстве, в научных институтах и исследовательских лабораториях. В отдельных случаях рабочий корпус может иметь терморубашку, что обеспечит нужную температуру раствору или протекающей реакции.