Фильтровальный материал для процессов фильтрования с образованием осадка

 

Использование: фильтрование твердых веществ или .жидкостей с образованием осадка. Сущность изобретения: фильтровальная мембрана включена с обеих сторон ткани, структура которой выполняет механическую защитную функцию. 7 з.п. ф-лы, 2 ИЛ.: .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

4

° е

ЪГ (21) 4614819/26 (22) 25,08,89 (46) 30.01.93. Бюл. N. 4 (31) P 3829010.3 (32) 26.08.88 (33) DE (71) Цюрихер Бейтель Тухфабрик АГ (SZ) (72) Ханс-Рудольф Мюллер (SZ) (56) Заявка ФРГ М 3332348, кл, В 01 D 13/04, 1985, Изобретение относится к фильтровальному материалу для процессов фильтрования с образованием осадка.

Известен фильтровальный материал, в котором мембрана установлена между слоями ткани, Однако эти мембраны не отвечают жестким требованиям, выдвинутым техникой фильтрования.

В основу изобретения положена задача создать фильтровальный материал, который подходит благодаря своему особенно прочному строению для фильтрования суспензий, содержащих черезвычайно мелкие частицы.

Цель изобретения — повышение прочности конструкции.

Эта задача решается согласно изобретению таким образом, что фильтровальная мембрана введена, по меньшей мере, в одну ткань, структура которой служит в качестве несущего и защитного каркаса. Полученный таким образом фильтровальный материал дает то неожиданное преимущество, что также в фильтровальных установках, в которых фильтровальный материал испытывает черезвычайно сильные нагрузки, можно обрабатывать суспензии, содержащие части„„5U „„1792338 АЗ (я)5 В 01 О 39/00 (54) ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ

ПРОЦЕССОВ ФИЛЬТРОВАНИЯ С ОБРАЗОВАНИЕM ОСАДКА (57) Использование: фильтрование твердых веществ или .жидкостей с образованием осадка. Сущность изобретения: фильтровальная мембрана включена с обеих сторон ткани, структура которой выполняет механическую защитную функцию. 7 з.п. ф-лы, 2 ил, цы, размеры кОторых находятся в субмикропористом диапазоне, Особенно предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает фильтровальную мембрану из субмикропористого материала, Согласно этому варианту осуществления изобретения фильтровальную мембрану можно получить очень простым образом.

Выгодно выполнить фильтровальную мембрану с отверстиями, размеры которых не более 10 мкм. Даже выгодно предусмотреть в фильтровальной мембране только отверстия, размеры которых не более 1 мкм.

Этот вариант выполнения фильтровальной мембраны предоставляет возможность обработки таких суспензий, которые в традиционных фильтровальных установках не удалось обрабатывать.

Согласно альтернативному предпочтительному варианту осуществления изобретения отверстия выполняются в фильтровальной мембране после введения компактной массы мембраны в ткань. При этом число и размер отверстия в фильтровальной мембране можно очень хорошо приспосабливать к данным условиям.

1792338

Другой особенностью предпочтитель- фильтровальноймембраны1. Верхние нити ный вариант осуществления изобретения 5 ткани 2 выступают за границы фильтропредусматривает введение массы мембра- вальной мембраны 1 и защищают таким обны в ткань, которая построена таким абра- разом чувствительную фильтровальную зом, что ее одна сторона выполнена 5 мембрану 1 от механических нагрузок, в плотной, а ее другая сторона — редкой, при- особенности от истирания. чем масса мембраны введена в редкую сто- На фиг, 2 изображен разрез через фильрону ткани, При этом конструкция может тровальную мембрану 1, размещенную быть выполнена таким образом, что. верх- междунесущейтканью3изащитнойтканью ние нити на редкой стороне ткани выступа- 10 4, Согласно этому варианту осуществления ют за границы массы мембрайы. (,огласно изобретения фильтровальная мембрана 1 этому варианту осуществленйя изобрете- имеется в конструкции, подобной конструкния масса мембраны введена в объемную ции типа "сэндвич", так что чувствительную структуру ткани. При этом плотная сторона фильтровальную мембрану 1 защищает с ткани выполняет функцию носителя, в то 15 обеих сторон ткань от механических нагрувремя как редкая сторона ткани защищает зок, повреждений и/или разрушений, относительно чувствительную мембрану от Фильтровальная мембрана 1 практичемеханических нагрузок, повре>кдений ски включена между двумя слоями ткани— и/или разрушений, В особенности верхние между несущей тканью 3 и защитной тканью нити на редкой стороне ткани защищают 20 4. При этом верхний слой ткани, т,е. защитповерхность мембраны от истирания.. ная ткань 4, введена в массу, образующую

Согласно другому предпочтительному фильтровальную мембрану 1. Для защиты варианту осуществления изобретения мас- поверхности фильтровальной мембраны 1 су мембраны можно разместить между дву- подходит особенно ткань с открытыми петмя слоями ткани, При этом конструкция 25 лями. Фильтровальная мембрана 1 жестко выполнена преимущественно таким абра- соединена как с несущей ткань а 3, так и с зом, что масса мембраны размещена на тол- защитной тканью 4, причем в целях получестом компактном несущем слое ткани, в то ния по возмо>кности тесной связи защитная время как в верхний слой массы мембраны ткань может быть очень хорошо сцеплена с введен. защитный слой ткани. При этом за- 30 массой мембраны, щитный слой ткани выполнен предпочти- Массы, образующие фильтровальную тельно в виде ткани с открытыми петлями. мембрану 1, могут состоять из микропориТакая конструкция, которую также можно стыхилисубмикропористыхматериаловили называть конструкцией типа "сэндвич", пре- >ке компактные плотные материалы можно доставляет разнообразные возможности 35 выполнять путем физической и/или химичевыполнения фильтровального материала ской обработки с желаемой пористостью согласно изобретению с учетом различных после соединения с одной стороны фильтслучаев использования и вытекающих отсю- ровальной мембраны, а с другой стороны— да требований, Выполненный таким абра- ткани. зом фильтровальный материал является 40 В случае предъявления особенно б о б нно олъ осо енно устойчивым. ших требований можно использовать в

На фиг. 1 изображен разрез фильтро- принципе нетолькоодинслойфильтровальвальногоматериаласогласноизобретению, ной мембраны, но и два или более таких в котором масса мембраны введены в.обь- слоев, при условии, что, по меньшей мере, емную структуру ткани; на фиг. 2 -- разрез 45 несколько нитей ткани выступает с обеих фильтровального материала согласно дру- сторон из фильтровальной мембраны для гому варианту осуществления изобретения, обеспечения механической защиты. в котором масса мембраны размещена меж- Фильтровальная установка работает ду двумя слоями ткани. следующим образом.

В изображенном на фиг. 1 разрезе че- 50 Сверху на фильтровальный материал рез фильтровальный материал показана поступает суспензия, содержащая твердые сформованная в фильтровальную мембрану вещества, т.е. мелкие частицы, которые не1 масса, которая введена в объемную струк- обходимо отделить. За счет силы тяжести туру ткани 2. Показанная внизу плотная сто- или центробе>кной силы жидкость суспенрона ткани служит в качестве несущей ткани 55 зии продавливается через фильтровальную

3 для фильтровальной мембраны 1, Пока- мембрану 1, Точнее говоря, вся жидкость занная вверху редкая сторона ткани служит .суспензии протекает через мелкие поры с одной стороны для размещения в ней мас- фильтровальной мембраны 1, в то время как сы фильтровальной мембраны 1, а с другой твердые частицы остаются на мембране и стороны — в качестве защитной ткани 4для образуют на ее поверхности осадок. Для

1792338

25

35

55

50 образования осадка на поверхности мембраны поры мембраны должны быть такими мелкими, чтобы самые крупные частицы соответствующей суспензии не смогли пройти через эти поры. Вытекающая внизу иэ фильтровал ьной мембраны более или менее прозрачная жидкость называется фильтратом, Отделенные от субстрата частицы твердого вещества накапливаются на верхней поверхности фильтровальной мембраны в виде осадка, С увеличением толщины осадка последний также действует в качестве фильтра, т.е. сам осадок задерживает все больше и больше частиц твердого вещества. Само собой разумеется, что время от времени осадок необходимо снять с фильтровальной мембраны 1. Поскольку для этого используется механическое приспособление, которое можно называть скребком, фильтровальная мембрана 1 испытывает значительные механические нагрузки в случае, если скребок скользит непосредственно по поверхности фильтровальной мембраны.

Однако согласно изобретению защитная ткань 4 предотвращает непосредственный контакт скребка с фильтровальной мембраной 1, т.е. скребок входит в контакт только с устойчивой защитной тканью. Таким образом, чувствительная фильтровальная мембрана 1 защищается, так как значительные механические нагрузки на фильтровальную мембрану 1 воспринимает защитная ткань

4, Фильтровальный материал можно ис.пользовать для фильтрования различных твердых веществ или жидкостей. Значит, для различных видов фильтрования выдвигаются различные требования к химическим, физическим и механическим свойствам комбинации ткань-мембрана

Подходящими материалами являются полипропилен, полиамид, полиэфир, политетрафторэтилен, поливинилиденфторид, полиэфирэфиркетон и подобные полимерные материалы, Выполнить отверстия с размерами меньше 10 мкм рекомендуется потому, что необходимо осуществлять поверхностную фильтрацию. При этом осадок на поверхности фильтровального материала нарастает и надежно исключает глубинную фильтрацию. Так, например, в вакуумных аппаратах используются мембраны с отверстиями, размеры которых составляют от 10 до 1 мкм, так как они могут обеспечивать только разности давлений, составляющие максимально 0,8 бар.

Выполнить отверстия с размерами меньше 1 мкм рекомендуется по тем же-самым причинам, за исключением того, что при фильтрации под давлением, при которой достигаются давления до 10 бар и выше, можно использбвать также мелкопористые фильтровальные мембраны из микропористых и даже субмикропористых материалов.

Фильтровальные мембраны с отверстиями указанных размеров позволяют обрабатывать такие суспензии, которые в традиционных установках не удалось обрабатывать. Так, например, эффективная мощность монофильных тканей не достаточна для отделения твердых веществ от жидкостей путем фильтрации с образованием осадка.

Формула изобретения

1. Фильтровальный материал для процессов фильтрования с образованием осадка, содержащий ткань с защитным и несущим слоями и фильтровал ьную мембрану, о тл и ч а ю шийся тем, что,,с целью повышения прочности конструкции, фильтровальная мембрана введена по меньшей мере в один слой ткани.

2, Материал по и. 1, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что фильтровальная мембрана выполнена из субмикропористого материала.

3. Материал по пп, 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что фильтровальная мембрана имеет отверстия с размером не более 10 мкм, 4, Материал по одному из пп. 1-3, о тл и ч а ю шийся тем, что фильтровальная мембрана имеет отверстия с размером не более 1 мкм.

5. Материал по пп, 1-4, о т л и ч а юшийся тем, что один слой ткани зыполнен плотным, а другой слой — редким, причем фильтровальная мембрана введена в ре-. дкий слой ткани.

6, Материал по и, 5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что верхние нити редкого слоя ткани выступают за границы поверхности фильтровальной мембраны.

7. Материал по одному из пп. 1 — 4, о тл и ч а ю шийся тем, что фильтровальная мембрана размещена на толстом компакт-. ном несущем слое ткани, а в верхний слой фильтровальной мембраны введен защитный слой ткани.

8. Материал по и, 7, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что защитный слой ткани выполнен в виде ткани с открытыми петлями.

1792338

Составитель Л.Юлдашева

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор С.Лисина

Редактор С.Орлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 165 . Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5