Фильтровальный материал

Изобретение относится к очистке жидкостей и газов от твердых частиц и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, автомобильной и других отраслях промышленности, использующих фильтры в основном и вспомогательном производстве, в экологических процессах очистки сточных вод и дымовых газов, при разливе нефти из танкеров, нефтепроводов и нефтехранилищ, а так же для сбора нефтепродуктов с поверхности воды. Поставленный технический результат достигается тем, что фильтровальный материал, состоит из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, выполненного из полимерных нитей, одна из которых эластомерная, образующая упругий каркас, с размещенной внутри резиновой крошкой размером 0,4-0,75 мм, при этом трубчатый трикотаж выполнен прессовым переплетением полуфанг, наброски которого расположены на изнаночной стороне переплетения трубчатого трикотажа, а между лицевой и изнаночной стороной переплетения расположены уточные нити, выполненные из резиновой нити. Техническим результатом полезной модели является увеличение прочности и улучшение качества фильтрования в процессе очистки жидкостей.

Изобретение относится к очистке жидкостей и газов от твердых частиц и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, автомобильной и других отраслях промышленности, использующих фильтры в основном и вспомогательном производстве, в экологических процессах очистки сточных вод и дымовых газов, при разливе нефти из танкеров, нефтепроводов и нефтехранилищ, а так же для сбора нефтепродуктов с поверхности воды.

Известны фильтровальные материалы из полимерных нитей в виде вязаного трикотажа, петли которого образуют сквозные поры переплетением ластик 1+1, в котором одна из нитей эластомерная, а между петлями лицевой и изнаночной сторон расположено не менее двух уточных нитей, при этом толщина уточной нити в 1,1-1,3 раза больше диаметра сквозной поры (Патент РФ 1438826, B01D 39/08, 1988 г.).

Однако такие фильтровальные материалы не обеспечивают необходимой степени очистки, а также имеют недостаточную степень поглощения нефтепродуктов с поверхности воды.

Известно средство для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, содержащее пласт из пористого сорбента в виде двухслойной пластины, состоящей из слоя пористого материала на основе композиции из резиновой крошки размером от 0,2 до 2,5 мм и порошкообразного полиэтилена при соотношении массовых частей: резиновая крошка - 100, полиэтилен - 5-20, и полиэтиленовой пленки, соединенной с пористым материалом при нагреве. (Патент РФ 6165 МПК 6 B32B 25/00, 1998).

Однако, недостатком такого средства является невысокая степень поглощения нефти и нефтепродуктов, а также сложность изготовления конструкции.

Известно средство для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов в виде пластины на основе композиции из резиновой крошки и порошкообразного полиэтилена, композиция дополнительно содержит измельченный волокнистый целлюлозный материал при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: резиновая крошка 100, полиэтилен 15-25, измельченный волокнистый целлюлозный материал 10-30 (Патент РФ 2148025, C02F 1/28, 2000 г.).

Недостатком такого средства является сложность изготовления, недостаточная степень поглощения, большая трудоемкость при сборе сорбента с поверхности воды, а также низкая степень очистки при фильтровании жидкостей и газов.

Известен фильтровальный материал, выполненный из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа одинарным переплетением "гладь", в котором в качестве синтетических нитей используют высокоэластичные полиуретановые нити спандекс при натяжении в петлях 1,5-4 Н/мм² (Патент РФ 1438825, B01D 39/08, 1988 г.)

Однако, такие фильтровальные материалы имеют низкое качество фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов, а так же недостаточную степень поглощения нефтепродуктов.

Наиболее близким является фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа с размещенной внутри резиновой крошкой размером 0,4-0,75 мм, а трикотаж выполнен из полимерных нитей, одна из которых эластомерная, причем петли из эластомерной нити образуют внутри фильтровального материала упругий каркас, а размер пор трубчатого трикотажа в 1,2-1,5 раза меньше размеров крошки (Патент РФ 2198717, B01D 39/08, D04B 1/14, 2003 г.).

Недостатком данного фильтровального материала является низкое качество фильтрования в процессе очистки жидкостей и газов, а так же недостаточная степень поглощения нефтепродуктов.

Техническим результатом полезной модели является увеличение прочности и улучшение качества фильтрования в процессе очистки жидкостей.

Поставленный технический результат достигается тем, что фильтровальный материал, состоит из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, выполненного из полимерных нитей, одна из которых эластомерная, образующая упругий каркас, с размещенной внутри резиновой крошкой размером 0,4-0,75 мм, при этом трубчатый трикотаж выполнен прессовым переплетением полуфанг, наброски которого расположены на изнаночной стороне переплетения трубчатого трикотажа, а между лицевой и изнаночной стороной переплетения расположены уточные нити, выполненные из резиновой нити.

Выполнение фильтровального материала в виде трубчатого трикотажа позволяет получить равномерную фильтровальную поверхность без швов и создать оболочку для удержания резиновой крошки. Кроме того, пористая структура трикотажа обеспечивает капиллярный эффект при сборе нефтепродуктов с поверхности воды. В результате этого улучшается качество очистки.

Использование синтетических нитей при изготовлении трубчатого трикотажа позволяет эксплуатировать фильтровальный материал в агрессивной среде.

Использование эластомерной нити позволяет получить упругий каркас, который позволяет менять поровую структуру трубчатого трикотажа при регенерации и при набухании резиновой крошки в процессе очистки жидкости от нефтепродуктов.

Использование в структуре уточных нитей, выполненных из резиновых нитей, увеличивает прочность трикотажа при растяжении по ширине и обеспечивает улучшение очистки от нефтепродуктов за счет набухания резиновой нити.

Наличие резиновой крошки внутри трубчатого фильтровального материала позволяет удерживать нефтепродукты внутри структуры путем набухания резиновой крошки.

При набухании резиновая крошка, увеличиваясь в размерах, растягивает трикотажное полотно, как в продольном, так и в поперечном направлениях, и, тем самым, увеличивает поры трикотажного полотна. Это способствует дополнительному увеличению степени очистки. Однако, при увеличении пор полотна, возрастает вероятность проскока резиновой крошки (ее выпадение или вымывание из фильтровального материала).

Использование переплетения полуфанг, наброски которого расположены на изнаночной стороне переплетения трубчатого трикотажа позволяет получить изнаночную поверхность переплетения трубчатого трикотажа с большей плотностью обеспечивающей малую проницаемость для резиновой крошки, за счет набросков, расположенных на изнаночной стороне переплетения трубчатого трикотажа, что увеличивает прочность трикотажа при растяжении и обеспечивает улучшение очистки от нефтепродуктов за счет набухания резиновой нити.

На фиг. 1 изображен фильтровальный материал, на фиг. 2 представлена графическая запись прессового переплетения полуфанг.

На фиг. 1 представлен фильтровальный материал 1, состоящий из трубчатого трикотажа 2 и размещенной в нем резиновой крошки 3.

На фиг. 2 представлена графическая запись прессового переплетения полуфанг - два ряда (I - первый ряд, II - второй ряд), состоящего из полимерных нитей, одна из которых - эластомерная 4 - образующая упругий каркас, а другая нерастяжимая 5, и уточной нити 6, расположенной между лицевой 7 и изнаночной 8 сторонами переплетения, выполненной из резиновой нити. На изнаночной стороне переплетения располагаются наброски 9 из эластомерной нити 4 и нерастяжимой нити 5.

Фильтровальный материал в виде трубчатого трикотажа, выполненный прессовым переплетением полуфанг, изготавливается на круглотрикотажной двухфонтурной машине 8-22 класса путем провязывания синтетических нитей при натяжении 1,3-1,8 H и глубине купирования 2,2-2,7 мм. Переплетение полуфанг получают путем получения набросков на иглах риппшайбы по способу «без заключения», а между игольницами подается резиновая уточная нить. При этом размер пор трубчатого трикотажа 1,5-1,8 раза меньше размеров резиновой крошки.

В готовый трубчатый трикотаж засыпают резиновую крошку, и края трубчатого трикотажа закрепляют при помощи хомутов.

Процесс фильтрации осуществлялся для 3,5% суспензии с наличием 12% нефтепродуктов сточных вод ремонтного цеха автопредприятия. Размер резиновой крошки 0,4-0,75 мм при перепаде давления жидкости 3,5 атм. Для определения степени поглощения нефтепродуктов на поверхности воды фильтровальный материал помещали на 3,5 мм в слой жидкой фракции и выдерживали в течение 18 мин, а затем взвешивали.

Пример 1.

Процесс фильтрования производился с использованием фильтровального материала с резиновой крошкой размером 0,4 мм. Размер пор трикотажного полотна менее 1,5 раза размера резиновой крошки.

Пример 2.

Процесс фильтрования производился с использованием фильтровального материала с резиновой крошкой размером 0,5 мм. Размер пор трикотажного полотна менее 1,6 раза размера резиновой крошки.

Пример 3.

Процесс фильтрования производился с использованием фильтровального материала с резиновой крошкой размером 0,75 мм. Размер пор трикотажного полотна менее 1,8 раза размера резиновой крошки.

Для наглядности приведена таблица испытаний фильтровального материала в сравнении с фильтровальным материалом по прототипу.

Из данных таблицы видно, что, за счет набухания резиновой крошки и увеличения объемности фильтровального материала, возрастает удельная производительность процесса фильтрования и степень поглощения нефтепродуктов с поверхности воды, в результате чего улучшается качество фильтрования.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет увеличить прочность фильтровального материала и улучшает качество фильтрования в процессе очистки жидкостей.

Фильтровальный материал, состоящий из синтетических нитей в виде трубчатого трикотажа, выполненного из полимерных нитей, одна из которых эластомерная, образующая упругий каркас, с размещенной внутри резиновой крошкой размером 0,4-0,75 мм, отличающийся тем, что трубчатый трикотаж выполнен прессовым переплетением полуфанг, наброски которого расположены на изнаночной стороне переплетения трубчатого трикотажа, а между лицевой и изнаночной стороной переплетения расположены уточные нити, выполненные из резиновой нити.

РИСУНКИ