Способ нанесения на перегородку целлюлозусодержащего фильтрующего слоя

 

СОЮЗ СОВЕта ИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflYBflHH цр 4 В 01 D 37/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4196521/31-26(22) 20 ° 02,87 (46) 07.11.88. Бкш. 0 41 (72) И.М.Лейчкис, А.Т.Серков, В.A.Äûñòðèåâ, А.А.Прибавкин и В.М.Солодовников (53) 66.067.374 (088.8) (56) Лейчкис И.М. Фильтрование с применением вспомогательных веществКиев: Техника, 1975, с. 39.

Авторское свидетельство СССР

У 1260013, кл. В 01 D 39/02, 1986. (54)(57) I CHOCOS HAHECEHHH

ГОРОДКУ ЦЕЛЛ10ЛОЗУСОДЕРЖАЩЕГО ФИЛЬТРУ%ЩЕГО СЛОЯ, используемого для очистки низкоконцентрированных суспензий, инертных по отношению к серной кисло тр, путем фильтрования и рециркуляции суспензии наживя, твердой фазой которой является наносимый целлюлоэусодержащнй материал, а жидкойфильтрат разделяемой суспенэии, отличающийся тем, что, с целью I повышения эффективности фильтрования и его удешевления, в качестве целлюпозусодержащего материала используют целлюпоэусодержащие

/ отходы производства, которые непос« редственно перед нанесением подвергают гидролизу раствором серной кисо лоты при нагревании до 90-105 С и

ÄÄSUÄÄ 1435272 А1 перемешивании, а в суспенэии намыва включают продукты гидролиза.

2, Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отношение объема суспензия, полученной после гидролиза целлюлозы, к объему фильтрата разделяемой суспензии в смеси, образую.щей суспензию намыва, устанавливают в пределах 1:I0-30.

3. Способ по пп.l и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что массовую концентрацию серной кислоты в растворе, поступающем на гидролиз, поддерживают в пределах 2,5-30Х, 4. Способ по пп.1-3, о т л и ч аю ij и и с я тем, что превоначальную массовую концентрацию целлюлоэусодержащего материала в суспензии перед гидролизом устанавливают в пределах 3-25Х.

5. Способ по пп.1-4, о т л и ч аю шийся тем, что перемеяивание на стадии гидролиэа ведут при поддерживании произведения времени пеемешивания в часах на число оборотов мешалки в минуту равным 10-100.

6. Способ по пп.1-5, о т л и ч аю шийся тем, что отношение длительности гидролиза к длительности намыва слоя устанавливают в пределах

1:0,2-5.

1435272

Изобретение относится к очистке низ коконцентрированных суспенэий от механических примесей методом фвльтрования с применением вспомогательных веществ и может быть использовано для разделения ниэкоконцентрированных суспензий в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. 10

Цель изобретения - повышение эффективности и уменьшение стоимости фип ьтро в ания.

Сущность способа состоит в следующем. 15

Целлюлозусодержащий материал непосредственно перед нанесением на фильтровальную перегородку подвергают гидролизу в реакторе с мешалкой, куда он загружается вместе с раство- 20 ром серной кислоты. Причем гидролиэ ведется при 90-105 С, а в качестве суспензии намыва используют смесь продуктов гидролиза с фильтратом очищаемой суспензия, при этом отношение 25 объема суспенэии, полученной после. гидролиза целлюлозы, к объему фильтрата в смеси, образующей суспензию намыва, устанавливают в пределах

1: 10-30.

Целесообразно, чтобы начальная массовая концентрация серной кислоты в растворе, поступающем в реактор гидролиза, составляла 2,5-30Х, а массовая концентрация целлюпоэусодержащего материала в суспензии перед гидролиэом находилась в пределах 325Х. При этом произведение времени перемешивания в реакторе гидролиза в часах на число оборотов мешалки в 40 минуту устанавливают в пределах 10100 а отношение длительности гидроl лиза к длительности намыва фильтрующего слоя — в пределах 1:0,2-5,0, В качестве целлюлоэусодержащего 45 материала используют отходы целлюлозного и вискозного производств (техническая, текстильная нить, вискоэные, целлюпозные волокна, иэделия из этих

50 луатации),что существенно снижает стоимость фильтрования. Кроме того, в установке для получения вспомогательного вещества не требуются стадии Размола H сушки порошкоо разно целлюлозы, которые делают ее взрывоопасной. Нанесение фильтрующего слоя по предлагаемому способу не требует узла эатаривания фильтрующей целлюлозы и дорогостоящих складских помещений для хранения ее и других фильтрующих материапов.

Пример 1. В первой серии опытов на фильтрующую перегородку известным способом намывают слой вспомогательного вещества на основе целлюлозы кизельгура и порошкообраэного поливинилхлорида. Нанесение слоя осуществляется в результате фильтрования суспензии намыва, жидкой фазой которой являлся рассол (известный способ). Во второй серии экспериментов намывается слой целлюлозы, полученной в результате гидролиза целлюпозусодержащего материапа (вискозные волокна) серной кислотой непосредственно перед намывом. Температура проведения гидролиза 95 С, продолжительность 45 мин.

Суспензия намыва состоит иэ смеси продуктов гидролиза с дистиллированной водой в соотношении 1;20. После намыва слоя остатки серной кислоты в осадке нейтрализуются слабым раствором соли, а затем осадок промывается дистиллированной водой.

Количество наносимого фильтрующего слоя в обеих сериях экспериментов составляет 2 кг на 1 м поверхности фильтра, Массовая концентрация суспенэии намыва составляет 1Х, Через предварительно наматый слой в обеих сериях экспериментов фильтруется суспензия, твердой фазой которой являются частицы высокодисперсного углекислого кальция, а жидкой фазой в первом случае рассол, а во втором случае — дистиллированная вода. Содержание примесей в исходной суспензии во всех опытах одинаково и составляет 25 мг/л (по кальцию) ° В процессе фильтрования после получения одинаковых количеств фильтрата q м /м отбирают пробы фипьтрата на анализ на содержание кальция, Анализ на содержание кальция производят по известной методике путем перевода кальция в растворенную фазу, добавления индикатора н последующего титрирования раствором трипона Б.

В таблице . показаны результаты фильтрования суспензии углекислого кальция в различных сериях экспериментов.

14352? 2

Таблица1

Количество полученного фильтр ат а, ° 10 м з/м

Содержание кальция в фильтрате, мг/дм

Состав

Нанесение фильтрующего слоя по

Нанесение фильтрующего слоя по предлагаемому способу известному способу

Композиция

ПВХ-киз ельгур-целлю-лоза

6,32

5,675

6,0

9,55

5,50

5,295

5,10

5,08

4,90

4,73

4,86

4,60

4,67

4,50

4,56

4,30

4,356

4,131

4,10

3,82

3,96

3,61

3,68

3,45

3,476

3,278

3,081

2,937

3,261

3,069

2,84

Как следует из этих данных, при нанесении фильтрующего слоя по предла гаемому способу достигается более эффективная очистка суспензии от примесей кальция, Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при очистке растворов осадительных ванн вискозных производств. Жидкая фаза суспензии осадительных ванн представляет собой

19,10

28,65

38,20

47,70

57,30

66, 80

76,40

85,94

95,50

105 0

114,6

124,14

133,70

143,24 водный раствор серной кислоты (1301 50 г/л), сульфата натрия (250—

280 г/л), сульфата цинка (14-17 г/л).

Твердая фаз а — высокодисперсные примеси серы, а также некоторое количество волокнистых и других материялов.

Пример 2. Проводят эксперименты по фильтрованию суспензии осадительной ванны от высокодисперсных

1435272

Продолжение табл.2

1:7,5

1:10

96

1; 15

1:20

1:25

1:30

1:35

1:40

1:45

Как следует иэ этих данных, наиболее эффективная очистка достигаI ется при -использовании суспенэии намыва, в которой отношение объема суспензии, полученной после гидролиза целлюлозы, к объему очищенного раствора осадительной ванны находится в пределах 1:10-30. При этом прозрачность фипьтрата составляет 91-98Х.

Пример 3. Проводят эксперименты по фильтрованию суспензни осадительной ванны при следукщих условиях:

Температура гидр оли s a 90 С

Длит ел ьно ст ь гидролиэа 30 мин

Число оборотов мешалки 48 об/мин

На гидролиэ поступают отходы вискозного шелка, исходная массовая

45 концентрация котоРых составляет 15_#_.

Исходная массовая концентрация серной кислоты изменяется в.пределах

1-40Х Как и ранее, суспенэцю, полученную после гидролиэа, смешивают с очищенным раствором осадительной ванны в соотношении 1:20 и производят намыв фильтрующего слоя. Количество намывной целлюлозы составляет 1,5 кг на 1 м поверхности фильтра, Прозрачность исходной суспензии составляет 55Х по ФЭК, а скорость процесса во всех опытах равна

2,9 м /м -ч, После получения строго одинаковых количеств фильтрата отбиТ аблиц а2 тношение бъема сусензии посе гидролиза обьему очиенного растора осадиельной ванны суспензия амыва

С т

1:2,5

1:.5 примесей серы через наьь вной слой целлюлозы, нанесенный предлагаемым способом. Количество намываемого вспомогательного вещества составляет 2,0 кг на 1 м поверхности фильтра. На гидролиэ поступают отходы кислого жгутового волокна (вискозное волокно 4 вискозная техническая и текстильная нить), Этот материал обрабатывают 1О

l0X-ным раствором серной кислоты при

100 С. Исходная массовая концентрация целлюпозусодержащего материала составляет 20Х. Длительность гидролиза составляет 40 мин, число оборотов 15 мешалки в реакторе гидролиэа

48 об/мин. Далее получаемая в резуль. тате гидролиза суспензия смешивается с очищенным раствором осадительной ванны и полученная смесь исполь- 20 эуется в качестве суспензии намыва.

При этом отношение объема суспенэии

ll гидролиза к объему очищенного раствора осадительной ванны в указанной смеси изменяется в пределах 1 1,5-4,5.

Фильтрование осуществляется ври постоянной скорости процесса, равной

2,5 м /м .ч. В процессе экспериментов

1 отбирают пробы фнльтрата на анализ на содержание твердой фазы. Анализ осу- ЗО ществляют капориметрическим методом, йри этом пробы отбираются после полу» чения строго одинаковых количеств фильтрата,равных 5 м з/м . Прозрачность суспензии до фильтра составляет 35 бОХ по ФЗК, В таба 2 показаны результаты фильтрования суспензии осадительной ванный от коллоидных примесей серы при

1 азличных составах суспенэии намыва, 40

1435272

Т аблица3!

Исходная массовая концентрация серной кислоты в реакторе гипролиза, %

Прозрачность фильтрат а по ФЗК,3

Состав

83

1,5

2,0

Т аблиц а4

5,0

96

10,0

15

20

86

90

10

88

93

40

40 5

7,5

10,0

12,5

99

87

50 10

96

94

12

20

21

23

14 рают пробы последнего на анализ на содержание твердой фазы.

В табл.3 показаны результаты фильтрования суспензии осадительной ванны при различной исходной концентрации серной кислоты в реакторе гидролиз а.

Как следует из этих данных, наиболее эффективная очистка суспензии до сти г ает ся при и сходном соде ржании серной кислоты в реакторе гидролиза

2,5-30%. При этом прозрачность фильтрата составляет 90-98% по ФЭК, . Пример 4. Изделия из вискозного волокна и композиции на основе гидратцеллюлозных и натуральных целлюлозных волокон, отслужившие свой срок эксплуатации, подвергают гидролиэу серной кислотой, исходная массовая концентрация которой составляет 25%. о Температура гидролиза 95 С, время его проведения 60 мин, число оборотов мешалки при гидролизе 48 об/мин.

Исходное содержание целлюпозусодержащего материала, поступающего на гидролиз, меняется в пределах 1-30%.

Суспензия, получаемая после гидролиза, смешивается с очищенным раствором осаднтельной ванны в соотношении

1: 20. Количество называемой целлюлозы составляет 1 кг на 1 м поверхности фильтра.

После намыва фильтрующего слоя проводят фильтрование раствора осадительной ванны с прозрачностью 45% по ФЗК. Фильтрование проводят при постоянной скорости, равной 2 м /м ч. з 2

После получения 2 м /м фильтрата отбирают пробы последнего на анализ по прозрачности.

В табл.4 показаны результаты фильтрования суспензии осадительных ванн при различной исходной концентрации цеплюпозусодержащего материала в реакторе гидролиза.

)435272

Продолжение табл.5

Продолжение табл.4

3 (, 1

25

90

48

16

9 100

10 120

17

90

144

156

Т а блиц а5

Прои врем меши гидр числ меша чфильтпо ФЗК, 40

Состав озрачст ь фил ьтта по ФЭК, Х

45 дли на

4,8

82

6,0

1: 0,05

8,0

1:Oi) 85

55

1:0,15

16

1:0,2

Как следует из этих данных, наиболее эффективная очистка растворов осадительных ванн достигается при исходной концентрации целлюлозусодержащего материала в реакторе гидролиsa в пределах 3-25Х. При этом прозрачность фильтрата составляет 90-99Х во ФЗК.

П р и M е р 5. Проводят эксперимен ты при тех же условиях, что и в при мере 4. Исходное содержание целлюлозусодержащего материала в реакторе составляет 10%. Однако в различных опытах произведение величины длительности гидролиза на число оборотов меяапки переменное. При этом произведение времени перемешивания при .,гидролизе в часах на число оборотов мешалки в минуту изменяется в пределах 4,8-156.

В табл,5 показаны результаты !

4яльтрования суспензия осадительной ванны при различных условиях гидроли- 35, за целлюлозусодержащего материала.

Как следует иэ этих данных, наиболее высокая эффективность фильтрата суспензии осадительной ванны достигается в тех опитах, где произведение времени перемешивания при гидролизе в часах на число оборотов мешалки в минуту находится в пределах 10-100.

При этом прозрачность фильтрата на

ПЗК составляет 92-100%.

Пример 6. Проводят эксперименты по фильтрованию суспензии осадительной ванны при условиях, описанных в примере 3. Исходная массовая концентрация серной кислоты в реакторе составляет 17,5Х, Однако s различных опытах длительность гидролиза

B стадии HGMbIBR фнльтрующего слоя изменяется. При этом соотношение длительности гидролиза к длительности намыва фильтрующего слоя составляет

1:0,5-8,0.

В табл.б показаны результаты фильтрования суспензии осадительной ванны при различных отношениях длительностей гидролиза и намыва фильтрующего слоя.

Т аблиц аб

11 1435272

Продолжение табл.6

Продожкение табл.6

Г(5

1:7

95

1:0,5

1:0

97

96

1:5

1:6

Редактор А. Коэориз

3 аказ 5582/6 Тирак 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1:1,0

1:1,5

1:2,5

Как следует из этих данных, наиболее высокая эффективность очистки достигается при отношении длительности гидролиза и длительности намыва слоя в пределах 1:0,2-5,0. При этом прозрачность фильтрата состав15 ляет 93-99Х.по ФЗК.

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Способ нанесения на перегородку целлюлозусодержащего фильтрующего слоя Способ нанесения на перегородку целлюлозусодержащего фильтрующего слоя Способ нанесения на перегородку целлюлозусодержащего фильтрующего слоя Способ нанесения на перегородку целлюлозусодержащего фильтрующего слоя Способ нанесения на перегородку целлюлозусодержащего фильтрующего слоя Способ нанесения на перегородку целлюлозусодержащего фильтрующего слоя Способ нанесения на перегородку целлюлозусодержащего фильтрующего слоя 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортному и сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для очистки жидкости, преимущественно топлива дизельного двигателя

Изобретение относится к области фильтрования, а именно к конструкциям намывных сорбционных фильтров, предназначенных для глубокого обессоливания и тонкой очистки воды от продуктов коррозии

Изобретение относится к области фильтрования, а именно к конструкциям намывных сорбционных фильтров, предназначенных для глубокого обессоливания и тонкой очистки воды от продуктов коррозии

Изобретение относится к фильтрованию , а именно к конструкциям намывных сорбционных фильтров, предназначенных для глубокого обессоливания и тонкой очистки воды от продуктов коррозии

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к способам фильтрации сульфидных концентратов, и дает возможность повысить производительность стадии фильтрации и снизить влажность от;фильтрированного осадка

Изобретение относится к области гидрометаллургического производства цинка, в частности к фильтрации промпродуктов цинкового производства цинковых, медных, свинцовых кеков и вельц-оксида

Изобретение относится к гидрометаллургическому производству цинка
Изобретение относится к области очистки жидкости от различных загрязнений и может найти применение в технологии очистки воды, сточных вод и различных растворов и жидких сред в некоторых процессах химической технологии, обогащения, пищевой промышленности и др
Изобретение относится к области очистки жидкости от загрязнений фильтрованием и может найти применение в технологии очистки природных, оборотных и сточных вод, подготовки и очистки различных жидких сред в некоторых процессах химической технологии

Изобретение относится к технике фильтрования, а именно намывным патронным фильтрам, и может быть использовано для очистки сточных вод или для извлечения ценных компонентов, содержащихся в воде
Изобретение относится к области очистки природных, в основном подземных, и сточных вод различных предприятий, в том числе целлюлозно-бумажных, кожевенных, химических, от сульфидов и сероводорода

Изобретение относится к фильтрованию суспензий, в особенности труднофильтруемых, и может быть использовано в химической промышленности, в частности при переработке вятско-камских фосфоритов в удобрения

Изобретение относится к способам фильтрации жидкостей с применением намывных фильтров, в которых фильтровальное вспомогательное вещество наносится на фильтрующую перегородку

Изобретение относится к области очистки природных, оборотных и сточных вод и может найти применение в процессах химической технологии, обогащения, легкой промышленности и др
Изобретение относится к области очистки природных и сточных вод кожевенных, целлюлозно-бумажных, химических промышленных предприятий от сульфидов и сероводорода
Наверх