Perlit: Informacje o wydajności perlitowego
czynnika filtrującego

 

Filter septums.

Dla wielu inżynierów klarowność jest najważniejszym czynnikiem określającym wydajność filtracji z czynnikiem filtrującym. Jednakże tak wiele czynników - zarówno dobrych jak i złych - na wpływ na klarowność, że możliwe jest określenie jedynie ogólnych zasad działania czynnika filtrującego. Aby możliwe było otrzymanie takiego samego produktu dzień po dniu należy wybrać czynnik filtrujący wysokiej jakości. Głównym czynnikiem mającym wpływ na jakość to dobranie odpowiedniej wielkości cząsteczek oraz ich rozmieszczenie. Następnie należy wziąć pod uwagę: ilość czynnika filtrującego, jaka powinna zostać użyta na stałej podstawie, grubość obkładu oraz rotacyjną filtrację wstępnej warstwy; prędkość przepływu, która będzie spełniała wymagania planów produkcyjnych zakładu; urządzenia oraz ogólne warunki filtracji oraz wszelkie inne czynniki. Możliwe jest ustalenie oddziaływania wszystkich powyższych czynników po przeprowadzeniu testów przy użyciu płynu, który ma być filtrowany.

Pomiar klarowności jest najtrudniejszym aspektem technologii filtracji. Wzrokowe określenie klarowności to w najlepszym wypadku jedynie pół-ocena. Rzeczywiste określenie klarowności wymaga wykonania pomiarów przy użyciu odpowiednich urządzeń.

 

Tabela przestawia możliwości usuwania cząsteczek zabrudzeń przez czynniki filtrujące

Rozmiary cząsteczek usuwalnych przez czynniki filtrujące Nordisk Perlite

Rozmiar cząsteczki w mikronach

Filteraid

1.1 

1.0 

0.9  

0.8  

0.7  

0.6  

0.5  

0.4  

 0.3  

*0.2  

 0.1  

Type 180                                            
Type 150                                        
Type 80                                        
Type 60                                        
Type 50                                        

*0.2 microna* teoretyczny limit rozdzielczości mikroskopu optycznego
- tylko profesjonalny mikroskop optyczny.

 

Pomimo tego, że możliwe jest obliczenie wielkości porowatych otworów w obkładzie, od pewnego czasu nasi inżynierowie zauważyli, że cząsteczki zabrudzeń o wiele mniejsze niż średnica porowatego otworu zostają zatrzymane przez czynnik filtrujący.

Prędkość przepływu jest kolejnym bardzo ważnym czynnikiem efektywności filtracji. Poprzez zmniejszenie określonego oporu obkładu czynniki filtrujące znacznie zwiększają prędkość przepływu, co ma wpływ na wydajność całego systemu. Przykładowo, obkład, który filtruje cząstki stałe z miazgi cukrowniczej ma 10.000 razy większą oporność niż obkład określonego czynnika filtrującego.

Dlatego typ oraz gradacja czynnika filtrującego, jak również jego ilość użyta do filtracji, to główne czynniki mające wpływ na umożliwienie maksymalnej prędkości przepływu filtratu. Ogólnie mówiąc najlepiej wybrać najgrubszy (najbardziej przenikalny) czynnik filtrujący, który umożliwi otrzymanie satysfakcjonującej klarowności. Szczegółowe testy pozwolą określić najlepszy czynnik filtrujący dla danego filtratu - szczególnie w przypadku filtracji na stałej podstawie lub podczas filtracji rotacyjnej z wstępną warstwą obkładu. Możliwe jest również dostosowanie ilości podawania czynnika filtrującego poprzez stopniowe zwiększanie jego ilości w przypadku uzupełniania obkładu podczas filtracji, aby otrzymać określoną prędkość przepływy filtratu przez filtr. Po otrzymaniu optymalnego przepływu zwiększanie ilości czynnika filtrującego powoduje jedynie minimalne zmiany prędkości przepływu. Zazwyczaj, zbytnie zwiększenie ilości czynnika filtrującego powoduje pogorszenie wydajności całego systemu.

Możliwe jest również otrzymanie większej prędkości przepływu filtratu poprzez zwiększenie ciśnienia. Jednakże w takim przypadku należy wziąć pod uwagę możliwości urządzeń oraz właściwości filtratu. Zazwyczaj, czynnik filtrujący tworzy nieciśliwą warstwę na filtrze, więc zwiększenie ciśnienia powoduje zwiększenie prędkości przepływu filtratu. Jednakże, w niektórych systemach filtracyjnych (zazwyczaj filtrujących galaretowate płyny), nieekonomicznym jest ustalenie ilości czynnika filtrującego, który stworzy nieciśliwy obkład. W takim przypadku należy przeprowadzić specjalne testy, które umożliwią określą najlepszej równowagi pomiędzy ekonomicznym użyciem czynnika filtrującego a wydajnością systemu.

Kolejnym sposobem umożliwiającym zwiększenie prędkości przepływu jest zmniejszenie lepkości płynu poprzez podgrzanie go. Jednakże należy wcześniej przeanalizować nie tylko koszty podgrzania ale również niepożądany wpływ ciepła na płyn oraz zmiany, które mogą zajść w charakterystyce ciał stałych znajdujących się w płynie. Jeżeli jest to możliwe to najlepszym sposobem jest filtracja płynu w czasie jego tworzenia, kiedy jego lepkość jest najmniejsza.

W razie nagłej potrzeby możliwe jest również zwiększenie prędkości przepływu poprzez skrócenie cyklu. Polega to na rozpoczęciu filtracji nim system osiągnie odpowiednie ciśnienie i nim wszystkie większe pory w obkładzie zostaną zapełnione.

Długość cyklu filtracji

Długość cyklu jest ważna z punktu widzenia oszczędności czasu i pracy. Długość cyklu jest zazwyczaj określana przez maksymalne zróżnicowanie ciśnienia filtru biorąc pod uwagę odpowiednią grubość obkładu. Poza przypadkami celowego skrócenia cyklu, w większości systemów możliwe jest jego wydłużenie aby zminimalizować koszty pracy.

Po pierwsze, należy wybrać odpowiedni typ oraz gradację czynnika filtrującego. Maksymalną prędkość przepływu oraz długość cyklu można otrzymać poprzez użycie czynnika filtrującego, który jest odpowiedni do filtracji danego płynu.

Po drugie, należy wybrać czynnik filtrujący wysokiej jakości, który umożliwia utrzymanie spadku prędkości przepływu na teoretycznej wartości 0,5 spadu na wykresie czasu i objętości. Czynniki filtrujące niskiej jakości (z powodu nieodpowiedniego rozmieszczenia cząsteczek) mają tendencję do umożliwiania bardzo wysokiej początkowej prędkości przepływu, natomiast w późniejszym stadium procesu filtracji ich wydajność dramatycznie spada.

Po trzecie, należy używać optymalnej ilości czynnika filtrującego. Czas trwania cyklu filtracji może wydłużyć się bądź skrócić w zależności od ilości użytego czynnika filtrującego.

Powyższe trzy czynniki zostały już omówione wcześniej, jednakże zostały opisane również w tym miejscu z powodu ich dodatkowego wpływu na długość cyklu filtracyjnego.

 

Przedstawiciel w Polsce:
Radosław Grabowski
43-400 Cieszyn, ul. Górna 22/7
Tel./fax.: +48 33 852 22 20, mob.: 0 502 597 822

E-mail: rgrabowski@nordiskperlite.pl

 

 

Nordisk Perlite ApS © 2016