Нутч-фильтры — устройства для фильтрации растворов с твердыми примесями. Они подходят даже для химически агрессивных растворов, работают под вакуумом или под избыточным давлением сжатых газов.
Обычно фильтры применяют, когда нужно разделить жидкую фракцию от твердой. Поверхность фильтрования может быть разная, поэтому их применяют на небольших производствах химической и фармацевтической промышленностях, в исследовательских и учебных лабораториях.
Содержание
Конструкция
Нутч-фильтр может быть сделан из полимеров: полиэтилена, полипропилена.
Стандартный фильтр состоит из расположенного вертикально цилиндрического корпуса с ложным дном-решеткой, на которое сверху помещают фильтровальную сетку. Также в конструкции есть патрубок для отвода отфильтрованной жидкости (фильтрата). Все основные части делают устойчивыми к коррозии.
Нужно регулярно менять сырье, отбирать готовую продукцию и удалять отходы, поэтому безостановочно фильтровать раствор не получится.
Чтобы ускорить и упростить разгрузку осадка, применяют опрокидывающиеся фильтры. Их корпус установлен на горизонтальные подшипники и поворачивается вокруг горизонтальной оси. Разные модификации приборов могут быть снабжены перемешивающими устройствами, поворотными механизмами.
Преимущества
Основные достоинства нутч-фильтров из полимерных материалов — их простота и качественная промывка осадка. Также из продуктов фильтрации можно выделить большую часть жидкости.
Дополнительно у фильтров есть такие преимущества:
- длительный срок службы;
- быстрое разделение раствора на твердые и жидкие вещества;
- благодаря химической устойчивости полимеры не вступают в реакцию с продуктами фильтрации;
- гладкая внутренняя поверхность препятствует скоплению и задержке продуктов фильтрации;
- высокая коррозионная стойкость позволяет применять фильтры для многих химически агрессивных сред при соблюдении нужной температуры и концентрации;
- можно обогревать фильтр для предотвращения кристаллизации раствора или охлаждать для понижения степени растворимости осадка;
- фильтры экологически безопасны.
Также оборудование позволяет нейтрализовать осадок — например, если раствор содержит кислоту.
Виды НУТЧ-фильтров
Открытые
Нутч-фильтр открытого типа работает под вакуумом, корпус — открытый цилиндрический резервуар. Такие фильтры обычно используют при большой концентрации твердых примесей в изначальном веществе. Это простые надежные приборы.
Раствор в резервуар заливают сверху, а полость под фильтровальной перегородкой подключают к вакуумному насосу через промежуточную емкость (сборник фильтрата), чтобы жидкость не попадала в насос.
Насос создает вакуум, под действием которого раствор проходит через перегородку, на которой остается осадок, а отфильтрованная жидкость отводится через патрубок. Для удобства устройство могут оснащать откидным днищем.
Закрытые
Закрытый нутч-фильтр работает под избыточным давлением сжатых газов, в основном — воздуха. Его применяют при фильтрации веществ, которые выделяют легковоспламеняющиеся или вредные пары.
Закрытые приборы имеют герметичный корпус со съемной крышкой. Также, кроме патрубка для отвода фильтрата, у них есть еще два: для подачи изначального раствора и подачи сжатого воздуха.
Для облегчения выгрузки осадка корпуса таких фильтров изготавливают разъемными.
Принцип работы НУТЧ-фильтра этого типа состоит в том, что сильное давление газов на раствор создается насосом или компрессором, который нагнетает сжатый воздух в полость над фильтровальной перегородкой. Когда осадок на перегородке накапливается до определенного уровня, подачу раствора прекращают. Осадок по мере необходимости промывают, продувают и удаляют. Фильтровальную сетку очищают или меняют на новую, затем цикл повторяют.
Чтобы давление в фильтре не поднималось выше допустимого, прибор снабжают предохранительным клапаном.
Для фильтрации в условиях повышенных температур обычно в качестве газа используют насыщенный пар. Это уменьшает вязкость фильтрата и повышает производительность устройства.