1

SEPARAREA PRIN FILTRARESEPARAREA PRIN FILTRARE

Filtrarea este operaţia de separare a fazelor unui amestec eterogen cu ajutorul unui strat filtrant cu structură poroasă denumit mediu de filtrare sau septum

Stratul filtrant reţine particulele fazei disperse cu dimensiuni superioare diametrului porilor mediului de filtrare, fiind în principiu permeabil doar pentru faza continuă.

″filtrum„-pâslă→ filtrare

2

Exempluîn cazul filtrării unei suspensii solid-lichid se obţine o fazălichidă ce conţine particule de dimensiuni mai mici decât porii materialului filtrant şi o fază solidă cu un anumit conţinut de fază lichidă.

faza solidă se numeşte sediment, precipitat sau turtă, iar faza lichidă poartă numele de filtrat, efluent sau permeat.

3

Etapele filtrarii

filtrarea propriu-zisă spălarea precipitatului esorarea precipitatului

spălarea precipitatului urmăreşte îndepărtarea urmelor de filtrat fie în scopul obţinerii unui precipitat cât mai curat, fie pentru recuperarea unei proporţii cât mai mari din filtrat. in cazul în care produsul valoros este precipitatul, urmează esorarea.indepartarea apei din turta de precipitat poarta numele de esorare (pentru a se deosebi de uscarea clasica care se bazeaza pe procedee termice)

4

Terminologie

daca scopul operatiei este obţinerea unei faze lichide cu conţinut redus de fază solidă –clarificaredaca scopul operatiei este obţinerea unui solid cu un conţinut cât mai redus de fază lichidă–filtraredupa regimul de funcţionare :

filtrarea discontinuă (în şarjă) filtrarea continuă

filtrarea discontinuă: mediul filtrant este imobil, elementele suprafeţei filtrante aflându-se simultan în aceiaşi fază a procesului de filtrare.filtrarea continuă: mediul filtrant se deplasează, un element al suprafeţei filtrante trecând succesiv prin toate fazele procesului de filtrare.

5

Forţa motrice a procesului de filtrare este diferenţa de presiune între cele două feţe ale stratului filtrant.

Diferenţa de presiune se poate obţine prin:micşorarea presiunii în aval (pompe de vid)mărirea presiunii în amonte prin utilizarea unei pompe sau doar a presiunii hidrostatice a suspensiei realizarea filtrării în câmp centrifugal

6

Filtrarea sub presiune este preferată atunci când: produsul nu trebuie să intre în contact cu mediul înconjurător produsul solid trebuie să aibă un conţinut de fază lichidă cât mai scăzut deoarece forţa motrice obţinută în cazul filtrării sub presiune (1⋅105-7⋅105 N⋅m-2) este mai mare decât în cazul filtrării sub vid (0,65⋅105-0,85⋅105 N⋅m-2)se filtraza suspensii fiebintilichidul este un solvent volatil

Filtrarea sub vid prezintă avantajul manipulării uşoare a fazei solideFiltrarea centrifugală conduce la obţinerea unei faze solide cu un conţinut redus de umiditate, dar necesită o aparatură mai scumpă.

7

Elementele componente ale unui filtru:1-carcasă filtru; 2-suport; 3-material filtrant; 4-sediment; 5-suspensie

8

În condiţiile filtrării de suprafaţă, imediat după începerea operaţiei de filtrare apar două efecte:

• reducerea treptată a mărimii efective a porilor datorită blocării (parţiale) a unor pori cauzată de pătrunderea în interiorul lor a unor particule extrem de fine care sunt reţinute prin forţe de adsorbţie sau a unor particule uşor deformabile a căror ieşire este împiedicată de neregularităţile porilor şi/sau modificarea formei particulelor.depunerea straturilor de sediment pe suprafaţa filtrantă, cu formarea unei ″turte″ de sediment ce va constitui un mediu de filtrare suplimentar care contribuie la creşterea eficienţei de filtrare dar va mări căderea de presiune

9

mediul filtrant (pânza de filtru) constituie doar un suport pentru precipitatul depus, acţiunea de filtrare fiind realizată practic de un strat de sediment foarte subţire ce se depune în primele momente ale filtrării.in faza iniţială a filtrării se urmăreşte formarea unui strat de precipitat cât mai permeabil şi evitarea înfundării porilor materialului filtrant de către particulele foarte fine existenteîn suspensie.formarea stratului de precipitat ce constituie mediul de filtrare real, permite reţinerea particulelor cu dimensiuni inferioare porilor pânzei la suprafaţa filtrului (″cernerea″ particulelor este realizată de turta de precipitat)

10

în cazul concentraţiilor mari de fază solidă în suspensie (>1% v/v)., deasupra porilor se formează punţi (figura 4.6) care reţin particule de dimensiuni inferioare dimensiunii porilor, mărind astfel eficienţa filtrării

În cazul filtrării suspensiilor concentrate, datorită aglomerării particulelor solide se formează punţi ce susţin turta de sediment

11

datorită măririi grosimii stratului filtrant, rezistenţa la filtrare (exprimată prin căderea de presiune pe filtru) creşte pe parcursul filtrării. În consecinţă, dacă diferenţa de presiune între cele două feţe ale filtrului este menţinută constantă, viteza de filtrare va scădea în timp.

pentru menţinerea unui debit de filtrat constant este necesară creşterea diferenţei de presiune între cele două feţe ale mediului de filtrare.

12

Variaţia volumului de filtrat în timp la filtrarea la presiune constantă

13

pentru evitarea scăderii vitezei de filtrare, se poate utilizafiltrarea tangenţială (f.t.)

în cazul f.t. suspensia ce trebuie separată curge paralel cu suprafaţa filtrantă (nu perpendicular pe aceasta ca în cazul filtrării convenţionale). suspensia circulă cu viteză foarte mare peste suprafaţa filtrantă, ceea ce permite menţinerea unei suprafeţe de filtrare curate (eventual se depune un strat foarte subţire de precipitat).

pentru asigurarea unui debit de suspensie suficient de mare, debitul de recirculare al acesteia este de 10-20 de ori mai mare decât debitul de filtrat.

14

Comparaţie între filtrarea convenţională a) şi filtrarea tangenţială b)

15

Adjuvanti de filtrare

pentru evitarea astupării porilor, la separarea suspensiilor greu filtrabile sunt utilizaţi adjuvanţi de filtrare.

adjuvanţii de filtrare sunt materiale solide fin divizate formate din particule rigide, nedeformabile care măresc permeabilitatea şi consolidează turta

o cerinţă majoră a materialelor utilizate ca adjuvanţi este inerţia chimică

16

Cei mai utilizaţi adjuvanţi de filtrare sunt:diatomitul (kieselguhr), perlitulceluloza

când faza solidă este valoroasă se evită folosirea adjuvanţilororice material pulverulent sau fibros care formează cu precipitatul o turtă afânată poate îmbunătăţi performanţele filtrării adăugarea adjuvanţilor de filtrare măreşte permeabilitatea turtelor cu 200%-1700%

17

Diatomitul

rocă sedimentară alcătuită din scheletele unor alge microscopice marine unicelulare cunoscute sub numele de diatomite. fiind constituit din dioxid de siliciu practic pur are o rezistenţă mecanică şi chimică ridicată. structura acestor schelete este foarte complexă ceea ce face ca diatomitul să aibă o suprafaţă specifică foarte mare.datorită suprafeţei specifice ridicate, diatomitul are o capacitate remarcabilă de adsorbţie a particulelor coloidale care altfel ar înfunda porii mediului de filtrare.mărci comerciale de diatomit : Celite ® , Super-Cel®

18

Schelete fosilizate de diatomite cu diametrul de 10-200 μm

19

Perlitul

denumire generică pentru o varietate de roci vulcanice ce au proprietatea de a expanda în urma unui tratament termic, mărindu-şi foarte mult suprafaţa specifică.

20

Influenţa adjuvanţilor asupra vitezei de filtrare

21

4,54,0545

3,53,0535

3,01,6503

2,01,0Hyflo Super-Cel®

1,50,40512

1,20,30Standard Super-Cel®

Dimensiunea solidelor reţinute (μm)

Permeabilitatea(Darcy)

Tip

22

adjuvanţii de filtrare pot fi amestecaţi direct cu suspensia ce trebuie filtrată

sausunt folosiţi pentru formarea unui pat de filtrare, înaintea

introducerii suspensiei de separat.

deşi prima metodă este mai simplă, nu poate fi utilizată atunci când produsul valoros este precipitatul sau când prezenţa adjuvanţilor împiedică utilizarea sedimentului ca produs secundar

23

formarea unui pat de filtrare înaintea începerii filtrării suspensiei are drept scop principal evitarea înfundării porilor materialului filtrant de către particulele solide existente în suspensie, fiind folosită în special în filtrarea finală a soluţiilor cu conţinut foarte scăzut de fază solidă.

existenţa patului de filtrare uşurează de asemenea îndepărtarea turtei de precipitat în cazul filtrelor cu funcţionare continuă

24

Alegerea adjuvantului de filtrare

1. alegerea tipului de adjuvant în funcţie de rezistenţa chimică a acestuia în contact cu componentele suspensiei de separat şi criteriile de puritate impuse materialului de interes (diatomit, perlit, celuloză, cărbune)

2. stabilirea granulaţiei ce conduce la rezultate optime (adjuvantul trebuie să aibă granulaţia maximă posibilă pentru a obţine debite de filtrare cât mai mari, dar să fie suficient de fin astfel încât impurităţile şi particulele de dimensiuni foarte mici să nu treacă prin patul de adjuvant)

3. stabilirea concentraţiei optime a adjuvantului

25

Reguli empirice (practic)

adjuvanţii de filtrare sunt adăugaţi în procent de 1-2% din greutatea suspensiei supusă filtrării

sauraportul dintre volumul adjuvantului şi cel al solidelor din suspensie la 2:1

cantitatea optimă de adjuvant de filtrare adăugat se stabileşte practic în funcţie de caracteristicile suspensiei şi ale procesului de filtrare (costul adjuvanţilor reprezintă un procent semnificativ din costul filtrării).

alegerea celui mai bun adjuvant pentru o anumită filtrare trebuie să ţină seama de faptul că aceştia pot absorbi specific unele enzimele sau antibiotice aminoglicozidice

26

Factorii care influenţează filtrarea

deşi aparent simplă, filtrarea este o operaţie dificilă şi mai scumpă comparativ cu sedimentarea. in urma filtrării se obţine o fază solidă cu un conţinut mai mic de umiditate şi o fază lichidă mai limpede decât în cazul sedimentării.Principalii factori de care depinde filtrarea pot fi împărţiţi în trei mari categorii:

• factori referitori la suspensie• factori referitori la materialul filtrant• factori referitori la operaţia de filtrare

27

Dintre factorii referitori la suspensie cei mai importanţi sunt:

dimensiunile medii ale particulelor solidedistribuţia granulometrică a particulelor solideforma particulelor solidevâscozitatea fazei lichide

28

cu cât dimensiunile particulelor sunt mai mari cu atât filtrarea este mai rapidă

se pot folosi materiale filtrante cu pori de dimensiuni mari, se obţin precipitate cu permeabilitate ridicată.

particulele cu dimensiuni mici au suprafaţă specifică (raportată la unitatea de volum) mare ceea ce determină atât aglomerarea lor cât şi reţinerea unei cantităţi mai mari de impurităţi.

29

cu cât particulele solide existente în suspensie au dimensiuni mai apropiate se obţine o turtă mai omogenă, cu permeabilitate mai mare şi mai uşor de spălat

particulele de formă sferică şi aciculară formează precipitate cu permeabilitate bună pentru lichid

particulele ce formează foiţe elastice se comportă ca nişte supape, viteza de filtrare scăzând la creşterea diferenţei de presiune

30

cu cât scade vâscozitatea fazei lichide, viteza de filtrare va creşte.

Metode de scădere a vâscozităţii:

diluarea suspensiei şi/sau

încălzirea suspensiei

31

Agenţi de floculare

Pentru îmbunătăţirea filtrării (obţinerea unui lichid clar şi mărirea vitezei de filtrare) se utilizează agenţi de floculare.

Floculantii sunt polimeri sintetici solubili în apă care au rolul de a aglomera particulele fine existente în soluţie sub forma unor flocoane

în multe cazuri sunt preferate flocoane mai mici şi mai dense care sunt mai stabile decât cele mari).

Floculanţii pot fi împărţiţi în trei categorii: cationici anionicineionici. in principiu, cele mai bune rezultate se obţin cu floculanţii ce au o sarcină opusă potenţialului zeta al particulelor.

32

potenţialul zeta este dificil de determinat cea mai rapidă metodă constă în testarea mai multor floculanţi în soluţie diluată ≈0,1% (pentru micşorarea vâscozităţii) şi determinarea clarităţii filtratului şi a vitezei de sedimentare.

cantitatea de floculant folosită variază între 0,5-10 kg/ tona solide (substanţă uscată).

33

Materialul filtrant

Materialele folosite ca strat filtrant sunt foarte diferite ca natură, structură şi proprietăţi.

Stratul filtrant ideal:

reţine complet faza solidă, are o permeabilitate mare pentru lichid.are rezistenţa mecanică si chimica mareeste uşor de curăţat/regenerat este ieftin

34

Teoria filtrării

Cunoaşterea bazelor teoretice ale filtrării este utilă pentru:• evaluarea datelor experimentale obţinute la scară de

laborator sau pilot• evaluarea condiţiilor optime pentru filtrarea la nivel

industrial• evaluarea influenţei modificării parametrilor de operare

asupra performanţei procesului

35

Teoria filtrării are la bază ecuaţia curgerii fluidelor prin medii poroase, dezvoltată de Darcy în 1856.

k-permeabilitatea mediului poros (stratului granular)H-înălţimea stratului porosη-vâscozitatea dinamicăw-viteza de curgere a fluidului (filtratului)Δp-diferenţa de presiune

⋅⋅

k Δpw=H η

36

viteza de filtrare: volumul de filtrat ce trece în unitatea de timp prin unitatea de suprafaţă filtrantă (productivitatea filtrului)

w = debitului volumetric /aria totală a suprafeţei filtrante(viteză fictivă)

37

= =Δpw forta motrice

rezistenta R

Conform legii generale a transportului de proprietate, viteza de transport este egală cu raportul dintre forţa motrice şi rezistenţa la transport

38

Filtrarea de suprafaţă cu formarea turtei de precipitat

în timpul filtrării de suprafaţă grosimea stratului cu acţiune filtrantă creşte în timp (la grosimea mediului de filtrare propriu-zis se adaugă şi înălţimea precipitatului) →viteza de filtrare scade în timpul procesului

se alege un interval de timp dτ suficient de mic astfel încât viteza de filtrare să poată fi considerată (aproximativ) constantă in acest interval de timp (infinit de mic) va filtra un volum de lichid dV cu viteza (constantă) w:

39

= ⋅ =1 dV ΔpwA dτ R

w-viteza de curgere a filtratului, m·s-1

A-aria suprafeţei filtrante, m2

dV –volumul de filtrat ce trece prin filtru in intervalul dτdτ- intervalul de timp, sΔp-diferenţa de presiune, N·m-2

R-rezistenţa la filtrare, N·s·m-3

40

ipoteze simplificatoare:• faza dispersă este distribuită uniform în tot volumul suspensiei• curgerea filtratului prin stratul granular este unidimensională• regimul de curgere este laminar • grosimea turtei de precipitat nu este limitată extern • filtratul nu conţine particule solide• numărul şi diametrul capilarelor sunt uniforme pentru întreaga arie a

turtei şi nu se modifică în timpul filtrării (particulele solide nu pătrund în interiorul capilarelor şi nici nu le blochează)

• se neglijează pierderile de presiune în conductele de alimentare cu suspensie ⁄ evacuare filtrat

• turta este incompresibilă• se neglijează pierderile de presiune în conductele de alimentare cu

suspensie ⁄ evacuare filtrat • turta este incompresibilă

41

Calculul rezistenţei totale la filtrare exprimată ca pierdere de presiune se face pornind de la premiza existenţei a două rezistenţe legate în serie: rezistenţa datorată turtei de precipitat (Δp1) şi rezistenţa datorată mediului de filtrare propriu-zis (Δp2) .

rezistenţa opusă de turta de sediment la curgerea filtratului poate fi descrisă prin ecuaţia Darcy

căderea de presiune ce apare la curgerea filtratului printurta de precipitat este proporţională cu:

42

Analogie între pierderea de presiune la filtrarea de suprafaţă cu formarea turtei de precipitat şi rezistenţa unui circuit electric cu rezistenţe în serie

43

• viteza de curgere ⎛ ⎞= ⋅⎜ ⎟τ⎝ ⎠

1 dVwA d

, m/s

• înălţimea stratului de sediment H, m

• vâscozitatea filtratului η, N·s/m2

• constanta αH denumită rezistenţa specifică a turtei, m-2

[ ] 1

⎛ ⎞⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟⎝

⋅=

⋅⋅ ⋅

⎠

=

22

H 3 2SI

2

1 H

N mmα

m N

1 dV

s

Δp = H η αA dτ

mms m

44

în SI constanta αH are ca unităţi de măsură m-2. rezistenţa specifică poate fi considerată ca reprezentând lungimea fictivă a porilor din 1m2 de material filtrant.inversul rezistenţei specifice poartă numele de permeabilitate (k):

H1 α =kPermeabilitatea turtei reprezintă din punct de vedere fizic debitul volumetric de filtrat ce trece printr-un filtru cu arie egală cu 1m2 şi grosime 1m când vâscozitatea filtratului şi diferenţa de presiune dintre cele două feţe ale filtrului sunt egale cu unitatea.

45

grosimea reală a precipitatului este dificil de determinat experimentalse defineste o grosime medie a turtei de precipitat prin

raportarea masei de precipitat la suprafaţa filtrului (M/A)

În acest caz, variabilele sunt:

• viteza de curgere w, m/s• grosimea turtei (M/A), kg/m2

• vâscozitatea η, N·s/m2

• rezistenţa specifică αm

46

[ ]⎛ ⎞ ⎛ ⎞⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟⋅

= =⋅⋅

⎟τ ⎠ ⋅⎜

⎝ ⎠ ⎝

22

m 3SI

2 2

1 m

N m mm; αm kg

1 dN

V MΔp = η αA s

s mA

md kg

în practică vâscozitatea filtratului este rareori determinată separat;

se utilizează produsul αH·η sau αm ·η ce reprezintă rezistenţa la filtrare

47

Rezistenţa la filtrare variază între:

1011 mPa⋅s/m2 (filtrare foarte rapidă) şi 1016 mPa·s/m2

(practic nefiltrabil) dacă este exprimată prin αH·η

108-1013 mPa·s·m/kg pentru (αm ·η)

48

Căderea de presiune datorată mediului filtrant

[ ] 1

⎛ ⎞⋅ ⋅ ⋅β⎜ ⎟

⋅=

τ⎝

=⋅

⎠

⋅

22

2

2

3SI

1 dVΔ

N mm

m N s

η

m

d

s m

p =A

β

β - rezistenţa mediului filtrant propriu-zis (de obicei pierderile de presiune pe conducte sunt incluse în acest termen)

49

in cazul în care nu se folosesc paturi de adjuvanţi, rezistenţa mediului de filtrare poate fi neglijată în comparaţie cu rezistenţa turtei

în cazul filtrelor cu funcţionare continuă, permeabilitatea materialelor filtrante este mai mare si rezistenta mediului de filtrare poate fi neglijata

în cazul filtrărilor discontinue rezistenţa mediului filtrant propriu-zis nu poate fi neglijată (se folosesc paturi de adjuvanţi şi pânze mai groase care au o rezistenţă la filtrare semnificativă)

50

Diferenţa de presiune necesară asigurării unei viteze w, va fi egală cu:

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

⎛ ⎞ ⎛ ⎞⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⎛ ⎞ ⎛ ⎞⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅⎜ ⎟ ⎜ ⎟τ τ

= ⋅ = =

⋅ ⋅⎜ ⎟ ⎜ ⎟τ τ⎝ ⎠ ⎝

⎝ ⎠

τ ⋅

⎝

⎠

⋅

⎠

⋅

1 2

m

H

H

M 1 dV 1 dVΔp= α η β ηA

Δp=Δp +Δp

1 dV Δp ΔpwA d

1 dV 1 dVΔp= α η H + β

α η H+

sau

A

ηA d A d

η +

d

β

A d

R R1 2

51

Dacă distribuţia fazei solide în volumul suspensiei este omogenă, volumul stratului de sediment va fi proporţional cu volumul de filtrat colectat:

⋅⋅

⇒ ⋅

⇒

m

H

m

H

sMK

K VH AK = H=V

= M=V

u

K

aA

V

52

( ) ( )

( )sau

⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅

⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅

⋅

⋅m m

H

2

H2

α η K dV β η dVΔ

α η K β ηdV dVΔp = V +A dτ A d

p = V +A dτ A

τ

dτ

Cele două ecuaţii sunt identice dacă:

αα ⋅ ⋅mH mH K = K

53

Ecuaţiile pot fi integrate fie pentru cazul în care diferenţa de presiune este constantă, fie pentru cazul în care debitul este constant

a) debit constant (dV/dt=ct)

⋅⎛ ⎞⋅ ⋅ ⋅ ⇒⎜ ⎟τ ⎝ ⎠⋅⎛ ⎞⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟τ ⎝ ⎠

H H

m m

α Kη dVΔp= V+βA d A

α Kη dVΔp= V+βA d A

54

b) diferenţă de presiune constantă (Δp=ct)

( ) ( )

( )

( )

⋅ ⋅ ⋅τ ⋅ + ⋅

⋅ ⋅

⋅ ⋅ ⋅τ ⋅ + ⋅

⋅ ⋅

⋅ ⋅ ⋅τ ⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅2

H H2

2

H H2

m m2

α η K β ηd = V dV+ dV

Δp A Δp A

s

α η K V β η= VΔp A 2 Δp A

α η K V β η= VΔp A 2 Δp A

au

55

Prin prelucrarea ecuaţiei anterioare se obţine forma cea mai utilizată în analiza datelor experimentale prin metoda integrală:

( )⋅ ⋅τ ⋅⋅

⋅ ⋅ ⋅m m

2

α η K β η= V+V 2 Δp A Δp A

Prin reprezentarea datelor obţinute la filtrarea la presiune constantă sub forma τ/V=f(V) se obţine o dreaptă de ecuaţie:

( )

τ⋅

⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅

m m2

=a V+bV

α η Kunde:

; β ηa= b=2 Δp A Δp

A

56

La o formă asemănătoare se ajunge dacă considerăm filtrarea ca un proces de curgere printr-un strat poros format dintr-un număr mare de capilare identice cu diametrul dc de înălţime h În cazul filtrării cu formare de precipitat se consideră că faza solidă nu pătrunde în interiorul porilor şi în consecinţă numărul şi secţiunea capilarelor nu se modifică în timpul filtrării. Datorită depunerii precipitatului deasupra straturilor depuse anterior se modifică însă înălţimea capilarelor

57

1- curbe teoretice; 2-creşterea aparentă a rezistenţei mediului de filtrare datorată sedimentării unor particule înaintea începerii filtrării; 3-rezistenţă aparent negativă la filtrare datorată trecerii unei cantităţi de precipitat prin filtru (dacă filtratul este limpede, solidele sunt reţinute în interiorul materialului filtrant ceea ce duce la înfundarea porilor după o anumită perioadă de funcţionare a filtrului); 4-solidele sedimentează complet, ultimile porţiuni de suspensie fiind de fapt lichid limpede ce filtrează printr-un mediu de rezistenţă constantă;5-sedimentează doar particulele grosiere şi rezistenţa la filtrare creşte progresiv datorită contribuţiei particulelor fine la îngroşarea turtei; 6-particulele fine blochează porii turtei şi/sau ai mediului de filtrare

58

Instalaţie de laborator pentru determinarea constantelor caracteristice filtrării; filtrarea poate fi clasificata in funcţie de viteza de formare a turtei în instalaţia de laborator: •rapidă 0,1-10,0 cm/s; •medie 0,1-10,0 cm/min; •lentă 0,1-10,0 cm/h

59

Utilaje de filtrare

După regimul de funcţionare filtrele pot fi împărţite în filtre cu funcţionare discontinuă şi filtre cu funcţionare continuă.Etapele operaţiei de filtrare sunt:

• introducerea suspensiei• filtrarea propriu-zisă• esorarea precipitatului (îndepărtarea cât mai avansată a filtratului)• spălarea precipitatului• esorarea precipitatului (îndepărtarea cât mai avansată a lichidului de

spălare)• desprinderea precipitatului• îndepărtarea precipitatului• regenerarea materialului filtrant

60

Filtre cu funcţionare discontinuă

Filtrul nuce (Nutsche)

61

Filtrele nuce au suprafaţa filtrantă cuprinsă între 1-6 m2, fiind utilizate pentru filtrarea unor volume mici de suspensie. Grosimea stratului de precipitat depus este cuprinsă între 50-400 mm. Pentru filtrarea suspensiilor la temperaturi superioare temperaturii ambiante, atunci când se lucrează cu solvenţi volatili, precum şi pentru evitarea contaminării, se folosesc filtre închise, prevăzute cu manta în care filtrarea se face sub presiune de aer sau gaz inert.

62

Filtru nuce cu agitare

63

64

Filtrele nuce prezintă următoarele avantaje:• construcţie simplă• adaptabilitate la o mare varietate de condiţii de lucru

Cele mai importante dezavantaje ale acestui tip de filtre sunt :• suprafaţă mică de filtrare (faţă de spaţiul ocupat)• productivitate mică• spălare defectuoasă (de multe ori se formează canale în turta

de precipitat)• manoperă multă pentru descărcarea precipitatului şi montarea

filtrului

65

Filtre presă

Se construiesc în două variante: filtre cu camere şi filtre cu plăci şi rame. Au în comun următoarele elemente:

• un postament solid prevăzut cu două bare orizontale ce au rol de susţinere a plăcilor filtrante;

• elemente filtrante îmbrăcate în pânză de filtru (suprafaţa de filtrare este egală cu dublul ariei plăcilor);

66

Secţiune printr-un filtru presă cu camere cu evacuare individuală (1 a), respectiv comună (2 a) şi plăcile filtrante corespunzătoare (1b), (2b)

67

Filtru cu plăci

68

a) placă; b) ramă; S-suspensie; F-filtrat

69

Filtre cu funcţionare continuă

Principiul de funcţionare al unui filtru rotativ cu suprafaţă exterioarăS-alimentare suspensie; C-cuvă cu suspensie; C.R. cuţit de raclare; P-precipitat; 1-filtrare; 2- desecare precipitat 3 –spălare precipitat ; 4-desecare precipitat spălat; 5- desprindere precipitat; 6-regenerare pânză

70

Filtru celular cu tambur

71

Filtru celular cu discuri