ФИЛЬТРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к фильтрационным установкам для очистки природных и сточных вод, а также иных жидких растворов с помощью ионообменных процессов и может быть использовано в энергетике, металлургии, химической и других отраслях промышленности применяющих обессоленную или умягченную воду в технологических процессах.
В настоящее время известно большое количество фильтрационных установок (фильтров) различной производительности, отличающихся друг от друга особенностями используемого фильтрационного материала и спецификой разделяемых смесей. К их числу относятся различные нунч- и друк-фильтры, фильтр-прессы и т.н. (В.Д.Лукинев, Ю.А.Емельянов, Фильтрование в химической промышленности, Л-д, химия, 1982, с.з 6-61, А.Н.Плановский, П.И.Николаев, процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии, М., Химия, 1972, с.72-88).
Общим для всех жидкостных фильтров является наличие корпуса с устройствами для подачи очищаемой смеси и вывода фильтрата, а также размещенного в нем фильтрационного материала.
Так, известно устройство для очистки воды путем фильтрования через слой ионообменных смол (RU 22149685, 1999). Установка представляет собой корпус с патрубками и верхним и нижним распределительными устройствами,
содержащий ионообменную смолу. В корпус наряду с ионообменной смолой введен слой инертного материала (инерта) с плотностью, меньшей чем плотность воды.
Недостатком установки является недостаточная эффективность очистки из-за больших потерь смолы и инерта через верхнее распределительное устройство в ходе регенерации потоком снизу-вверх при полной загрузке корпуса или за счет низкой производительности фильтра при его неполной загрузке.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является фильтрационное устройство (RU 23786, 2002), представляющее собой содержащий ионообменную смолу корпус с патрубками и верхним и нижним распределительными устройствами, между которыми установлены сепарационные устройства в виде перегородок, снабженных фильтрующими колпачками, содержащий ионообменную смолу.
Устройство решает проблему уноса смолы и инерта, однако не позволяет проводить очистки смолы по наиболее перспективной технологии с использованием смеси воды и пузырьков воздуха.
Задачей, решаемой авторами, являлась модификация фильтра, путем оснащения его приспособлениями, позволяющими пропускать через смолу и инерт сжатый воздух.
Технический результат был достигнут подсоединением к нижней части корпуса линии подвода сжатого воздуха и оборудованием верхней крышки корпуса автоматическим устройством (клапаном) для выпуска воздуха.
Общий вид фильтрационного устройства приведен на фиг.1, где введены следующие обозначения:
1 - корпус фильтра;
2 - слой инерта;
3 - слой ионообменной смолы, например, катионита;
4 - нижняя перегородка с фильтрующими колпачками;
5 - верхняя перегородка с фильтрующими колпачками;
6 - автоматическое устройство для выпуска воздуха;
7 - штуцер подвода сжатого воздуха;
8 - верхний трубопровод;
9 - нижний трубопровод
Фильтр работает следующим образом. В рабочем цикле очищаемая жидкость поступает через верхний трубопровод 8 в корпус 1, проходит через колпачки перегородки 5, затем через инерт 2 попадает в слой смолы 3, где осуществляется очистка. После этого вода проходит через колпачки перегородки 4 и идет потребителю. Смола 3 при этом прижата к перегородке 5, однако размер щелей ее колпачков предотвращает унос смолы. В ходе регенерации смолы потоком снизу- вверх, воздух через штуцер 7 вместе с водой поступает через нижний трубопровод 9, проходит через перегородку 4, затем через смолу 3 и инерт 2, обеспечивая промывку смолы и сорбцию микрочастиц загрязнений на поверхность пузырьков воздуха, а затем через колпачки перегородку 5. Вода покидает фильтр через верхний трубопровод 8. Инерт 3 и смола 2 при этом прижаты к перегородке 5, однако размер щелей ее колпачков предотвращает унос инерта и смолы.
Как показали проведенные эксперименты, производительность помывки смолы модифицированного фильтра по сравнению с немодифицированным вариантом возрастает на 20-25%.