Способ изготовления фильтровального элемента

 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в химической, нефтехимической, легкой, пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является одновременное повышение эффективности фильтрации, механической прочности и химической устойчивости. Цель изобретения достигается 4 - 6 - кратной обработкой тканого фильтровального элемента методом окунания в 3 - 5%-ный раствор поливинилденфторида в диметилацетамиде с последующей термообработкой при 170 - 180°С в течение 25 - 35 мин. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 D 39/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729862/26 (22) 14.08.89 (46) 30.07.91. Бюл. N. 28 (71) Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им. С.M.Êèðîâà (72) В.Б.Кутаков, А.Г.Чуринов, А.В.Серов, Л,Я.Терещенко и О.Г.Золотарева (53) 66.067.12(088.8) (56) Патент CLUA N. 4595518, кл. В 05 D 3/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР

hL 1524909, кл. В 01 D 13/14, 1987. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРОВАЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается технологии изготовления фильтровальных элементов, которые могут найти применение в химической, нефтехимической, легкой, пищевой и других отраслях промышленности, где существует необходимость очистки технологических и отходящих газов от аэрозольных частиц.

Цель изобретения — повышение эффективности фильтрации, механической прочности и химической устойчивости.

Способ изготовления фильтровального элемента основан на использовании раствора поливинилиденфторида (ПВДФ) в диметилацетомиде для обработки тканого фильтровального элемента, например, полученного переплетением синтетических мононитей лавсана.

Поливинилиденфторид создает полимерную пленку на поверхности лавсановых мононитей,, образующих

„„Sly „„1666155 А1 (57) Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в химической, нефтехимической, легкой, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения — одновременное повышение эффективности фильтрации, механической прочности и химической устойчивости. Цель изобретения достигается

4-6-кратной обработкой тканого фильтровального элемента методом окунания в 3—

5%-ный раствор поливинилиденфторида в диметилацетамиде с последующей термообработкой при 170-180 С в течение

25-35 мин; 2 табл. фильтровальный элемент. При этом происходит устранение неровностей и микротрещин на поверхности мононитей, зазоров в узлах переплетения нитей основы и утка и фиксация мононитей в месте их переплетения, Пленка ПВДФ предохраняет лавсановые мононити от деструкции при воздействии компонентов агрессивной среды и придает несмачиваемость фильтровальному элементу.

B результате этого пойманные и удаляющиеся капли жидкости не задерживаются на неровностях мононитей, в узлах переплетения нитей основы и утка, что происходит в известном тканом фильтровальном элементе из-за капиллярных явлений, а также благодаря несмачиваемости, быстро удаляются с поверхности фильтровального элемента, т.е. происходит улучшение процесса саморегенерации, а в общем повышение эффективности фильтрации.

1666155

Пленка ПВДФ наносится непосредственно на готовый тканый фильтровальный элемент, благодаря чему не происходит ее механического повреждения при ткачестве.

Суть способа изготовления фильтровального элемента заключается в обработке его методом окунания в 3-5 -ный раствор

ПВДФ в диметилацетамиде с последующим выдерживанием на воздухе до полного удаления растворителя. Операцию повторяют

4 — 6 раз, а затем фильтровальный элемент подвергают термообработке при 170 — 180 С в течение 25 — 35 мин.

Количество обработок вытекает из необходимости придания определенной формы ячейкам фильтровального элемента, Только при 4 — 6-кратной обработке прямоугольная форма ячейки приобретает округлость за счет натекания ПВДФ в узел переплетения нитей основы и утка, Такая форма ячейки фильтровального элемента улучшает его саморегенерацию и увеличивает фильтрующую способность.

Пример 1. Для фильтрации аэрозоля используют фильтровальный пакет из 10 фильтровальных элементов (лавсановых сеток). Каждая сетка обрабатывается методом окунания в 4 -ный раствор ПВДФ в диметилацетамиде с последующим выдерживанием на воздухе до удаления растворителя.

Операцию повторяют 5 раз, затем сетку подвергают термообработке при t75 С в течение 30 мин. После обработки фильтровальный элемент имеет номинальный диаметр нитей, мм: основа 0,75, уток 0,90, размер ячейки, мм: между нитями основы

0,5; между нитями утка 0,64. При этом степень очистки 95, гидравлическое сопротивление 100 Па, механическая прочность мононити 240 Н. Все эти характеристики сохраняются без изменения в течение 720 ч эксплуатации.

Фильтрацию осуществляют на лаборао торной установке в колонне диаметром 0,1 м. Приведенная скорость газожидкостного потока 2,5 м/с, температура потока 60 С.

Диспергированной фазой являются вода и серная кислота, суммарная концентрация которых в аэрозоли составляет 30 мг/м . з

Диаметр аэрозольных частиц 0,4 — 10 мкм, Эффективность фильтрации определяют с помощью фотоэлектрического способа, используя счетчик аэрозольных частиц Л3-5.

В качестве характеристики механической прочности и химической устойчивости в агрессивных средах принято разрывное усилие до и после работы в агрессивной среде по ГОСТ 16294-85, 5

Пример ы 2 — 16 проведены на той же установке в том же режиме, что и пример 1.

Отличие состоит в различных условиях обработки фильтровального элемента.

B табл,1 приведены опыты с фильтровальным материалом. полученным по известному и предлагаемому способам.

Для фильтрации аэрозоля используется фильтровальный пакет, состоящий из 10 фил ьтро вал ьн ых элементов, Фильтровал ьный элемент представляет собой сетку из лавсановых мононитей полотняного перепления, обработанную в насыщенном растворе ацетата натрия при 95 С в течение 6 ч и имеющую номинальный диаметр нитей, мм: основа 0,65, уток 0,80, размер ячейки, мм: между нитями основы 0,6, утка 0,758, При приведенных условиях степень очистки 80, гидравлическое сопротивление

100 Па, механическая прочность мононити

190 Н, После работы фильтровального пакета в течении 720 ч степень очистки составила

50, гидравлическое сопротивление возросло до 200 Па, механическая прочность упала до 90 Н, Представленные экспериментальные данные показывают эффективность обработки фильтровального элемента в предлагаемых условиях. Обработка ПВДФ позволяет повысить степень очистки на

15, увеличить механическую прочность на

20 и сохранить эти величины без изменения в процессе эксплуатации.

Осуществление процесса обработки фильтровального элемента ПВДФ концентрацией менее 3 (пример 3, табл.1) не обеспечивает его эффективной работы из-за образования тонкого покрытия по всей длине мононити, и как следствие, приводит к потере механической прочности мононитей в процессе эксплуатации, Использование ПВДФ концентрацией более 5 (пример 4, табл.1) приводит к залипанию ячеек фильтровального элемента, при этом повышается гидравлическое сопротивление и снижается степень очистки.

Обработка фильтровального элемента менее 4 раз (пример 7, табл.1) не приводит к образованию округлой формы ячеек фильтровального элемента, что сказывается на недостаточном повышении степени очистки.

Проведение обработки более 6 раз(пример 8, табл 1) не приводит к заметному увеличению степени очистки и механической прочности фильтровального элемента.

Осуществление процесса термообработки при температуре ниже 170 С (пример

1666155

Таблнпа 1

Пр емпе аур ерио браб н, нсткн> тво

После ок после эксплуатацнн в течение

7га ч эксплу атацнн в тече нне 720 эксплу- после апнн эк сппуатацнн

720 ч

Э 5

5 5

2 5

6 5 t75

30 95

30 95

30 90

30 90

30 95

30 95

30 90

30 95

30 95

240 24о

175

240

Z4O

175 гго

zoo

175

240

240

175

238

238

175

242 242

230 215

17$

175

24о

95.

240

240 240

170

95 ю

18О

30 95

30 93

30 90

25 95

35 95

20 91

40 95

235

198

160

225

190

90 гоо г4о

175

24о

5

14

240 240

175

200

2Э5

175

240 240

180 еО

1ОО ЮО

100 200

16 Иэвестнэп1

175

11, табл.1) приводит к отслаиванию покрытия в процессе эксплуатации.

При увеличении температуры термообработки выше 180 С (пример 12, табл,1) происходит образование бугристого, неравномерного покрытия, а также эаклеивание части ячеек фильтровального элемента, что ведет к снижению степени очистки и механической прочности.

Термообработка менее 25 мин (пример

15, табл.1) приводит к образованию непроч-. ного покрытия и его отслаиванию при механическом воздействии, При увеличении времени термообработки (пример 16, табл.1) не происходит заметного увеличения степени очистки и механической прочности фильтровального элемента. Обработка фильтровального элемента ПВДФ приводит к повышению химической устойчивости. Данные исследований химической устойчивости приведены в табл.2.

Таким образом, предлагаемое техническое решение повышает механическую прочность, химическую устойчивость и фильтрующую способность элемента, что

5 способствует более широкому применению данных типов фильтров для решения экологических и технических проблем.

Формула изобретения

Способ изготовления фильтровального элемента, полученного переплетением лавсановых мононитей, включающий обработку его органическим веществом, о т л и ч а ю15 шийся тем, что, с целью увеличения фильтрующей способности за счет повышения прочности и химической устойчивости, фильтровальный элемент обрабатывают 46-кратным окунанием в 3 — 57э-ный раствор

20 поливинилиденфторида в диметилацетамиде с последующей термообработкой при

170 — 180 С в течение 25 — 35 мин. раэрывнак Гллравлнческое н сопротнвленне, Па;

1оа 1оо

1ОО 1ОО

1ао 1ао

150 150

1оа 1оо

1ОО Юа

100 100

1ZO 120

1оо юа

1ОО 1ОО

100 115

100 115

ЮО 1ОО

1ОО 1ОО

10О 11О

1666155

Таблица 2

Концентрация, Ж

Кислоты

Температура оС

Продол житель

Потеря прочности мононитей фильтровального элемента, обработанного в наПотеря прочности мононитей фильтровального элемента, обработанного в ПВДФ, Е ность воздей ствия ч сьпценном растворе ацетата (известный)

720

Уксусная

Муравьиная

Щавелевая

15

20

720

888

720

720

720

75

720

720

100

720

720

100

Азотная

Азотная

720

100 рН среды

Щелочи рН

11,5 60

192

Na0H

30

144

12,5 70

13,5 90

144

Редактор Н. Шитев

Заказ 2479 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Фосфорная

Серная

Серная

Серная

Соляная

Соляная

Азотная

Ледяная 80

90 80 нас. р-р 80

40 30

98 70

80 80

40 80

20 80

30 30

10 30

60 60

40 60

20 60

Составитель И. Андросова

Техред М,Моргентал Корректор М. Максимишинец