РЕШЕТКА-ФИЛЬТР ДЛЯ ВАКУУМ-ФИЛЬТРА
SCREEN-FILTER FOR VACUUM FILTER

Изобретение относится к фильтровальным устройствам для химической и нефтехимической промышленности, в частности к фильтрующим элементам для вакуум-фильтров, может использоваться при фильтрации нефти от парафина в производстве технических масел, при депарафинизации масел.
Известна фильтрующая перегородка по а.с. №1613139, B01D 39/00, 1990, содержащая опорные сетки, между которыми размещен фильтровальный материал, опорные сетки смещены одна относительно другой на половину длины и ширины ячейки. Для удаления с фильтровального материала частиц, склонных к адгезии, подают на перегородку фильтрат обратным током, отчего фильтровальная перегородка максимально растягивается на участках контакта опорных сеток с фильтровальным материалом, вызывая увеличение пор фильтровального материала и способствуя ее очистке от загрязняющих частиц. Недостатком является сложность конструкции фильтровальной перегородки и невысокая степень очистки.
В устройстве для разделения жидкостей (а.с. №386851, C02C 1/26, 1973), одна из которых застывает при нормальной температуре, используется обогреваемая решетка со скребковым механизмом. Недостатком является сложность устройства, невысокая его надежность из-за возможного искривления или разрушения решетки в результате нагрева и механического воздействия скребка.
В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран фильтр для процесса депарафинизации масел по патенту РФ на изобретение №2137525, B01D 9/00, в котором фильтрующий элемент выполнен из вертикальных жестких стержней призматической формы с прямоугольными основаниями, ориентированными к оси фильтра, стержни зафиксированы между собой по высоте зубчатыми кольцами. Данная конструкция позволяет исключить забивание свободного сечения фильтра. Недостатком является сложность конструкции фильтрующего элемента, необходимость прерывания технологического процесса депарафинизации для смены зубчатых колец со стержнями.
Одна из проблем в эксплуатации вакуум-фильтров на нефтеперерабатывающих заводах состоит в том, что при фильтрации нефти технологический процесс приходится периодически прерывать для очистки ячеек решетки от парафина. Процесс очистки представляет собой непрерывную фильтрацию растворителя и занимает около 8 часов. Парафин может быть удален при обработке острым паром менее чем за полчаса, но решетки, которыми в настоящее время комплектуются сепараторы, производятся из полиэтилена и пропилена, имеющих малую теплостойкость, около 80°С, и теряют форму от воздействия пара (www.metafrax.prm.ru).
Технической задачей заявляемого изобретения является интенсификация процесса депарафинизации смеси, пропускаемой через решетку-фильтр.
Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных свойств решетки-фильтра за счет повышения ее теплостойкости и снижения потерь энергии потока, проходящего через решетку-фильтр.
Технический результат достигается за счет того, что решетка-фильтр, полотно которой образовано продольными и поперечными стержнями призматической формы, выполнена из полиамида, стержни имеют треугольное поперечное сечение, ребра стержней, образующие верхнюю поверхность решетки, скруглены, при этом продольные и поперечные стержни в решетке имеют разную высоту, на концах поперечных стержней имеются монтажные полочки, в местах перекрестий стержней выполнены цилиндрические отводы, перпендикулярные нижней поверхности решетки.
Улучшение эксплуатационных свойств решетки-фильтра, в частности повышение теплостойкости, обеспечивается выполнением ее из полиамида, имеющего высокую температуру плавления. Полиамид - высокопрочный, эластичный, устойчивый к воздействию углеродов и масел материал с температурой плавления 225°С. Использование полиамида позволяет применять для очистки решетки-фильтра от парафина острый пар без значительных перерывов технологического процесса депарафинизации нефти. Кроме того, выполнение решетки-фильтра из полиамида повышает ее срок службы. Выполнение стержней треугольными в поперечном сечении, со округлениями ребер, образующих верхнюю поверхность решетки, позволяет снизить гидродинамические потери потока. Это происходит за счет уменьшения действия вихревых зон при разделении потока стержнями решетки. Продольные и поперечные стержни имеют разную высоту для образования зазора между фильтровальным материалом, обтягивающим решетку, и самой решеткой. Наличие зазора способствует повышению интенсивности процесса депарафинизации за счет снижения потерь потока, т.к. при плотном прилегании фильтровального материала к решетке фильтрация происходит только по площади ячеек между стержнями, а при наличии зазора - по всей площади решетки, обтянутой фильтровальным материалом. В местах перекрестий стержней выполнены цилиндрические отводы, перпендикулярные нижней поверхности решетки, которые выполняют роль направляющих потока. Выполнение на концах поперечных стержней монтажных полочек позволяет при креплении решеток в вакуум-фильтрах избежать применения резьбовых соединений, которые являются концентраторами отложений парафина.
На фиг.1 представлена решетка-фильтр для вакуум-фильтра.
На фиг.2 представлен продольный разрез решетки-фильтра для вакуум-фильтра.
На фиг.3 представлен поперечный разрез решетки-фильтра для вакуум-фильтра.
Решетка-фильтр содержит продольные стержни 1, поперечные стержни 2, цилиндрические отводы 3, короткие монтажные полочки 4, длинные монтажные полочки 5. Высота «a» поперечных стержней 2 превышает высоту «b» продольных стержней 1.
По всей поверхности барабана вакуум-фильтра выполнены установочные гнезда, в каждое из них устанавливают решетку-фильтр. Решетку-фильтр обтягивают фильтровальным материалом, в качестве которого используют фильтровальную ткань. Длинные монтажные полочки 5 заводят в паз установочного гнезда, короткими монтажными полочками 4 фиксируют решетку-фильтр в установочном гнезде, используя их как защелки. Подают в барабан вакуум-фильтра очищаемую смесь. При прохождении смеси через решетки-фильтры происходит ее разделение на фильтрат и прарафиновую лепешку. Фильтрат проходит сквозь ячейки решетки, образованные продольными 1 и поперечными 2 стержнями, по цилиндрическим отводам 3 стекает в специальные ванны. Скорость фильтрации на барабанах вакуум-фильтров увеличивается за счет конструктивных особенностей заявляемой решетки-фильтра. Далее проводят процесс очистки решетки-фильтра от парафина, подавая на нее острый пар. Очистку проводят в течение 30 минут. Время очистки значительно снижено по сравнению с традиционными способами очистки с использованием растворителей. Использование острого пара возможно за счет применения полиамида в качестве материала решетки-фильтра.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет ускорить процесс депарафинизации за счет улучшения эксплуатационных свойств решетки-фильтра.