فیلتر پرس چیست؟
فیلتر پرس آبگیری و جداسازی مایعات و جامدات را در طیف وسیعی از کاربردها انجام می‌دهد. فیلتر پرس‌ها به دلیل تطبیق پذیری و قابلیت اطمینان یکی از پرکاربردترین تجهیزات جداسازی مایع و جامد هستند. آنها مواد را آبگیری می‌کنند و مایعات و جامدات را با پمپاژ دوغاب به یک سری از محفظه های خالی که توسط صفحات فیلترپرس تشکیل می‌شوند، جدا می‌کنند. هر صفحه با محیط فیلتر پوشانده شده است، که تعیین می‌کند چه ذرات آبگیری شده و از مایع جدا می‌شوند. هر چه سیستم بزرگتر باشد، قیمت فیلتر فشاری بیشتر می شود.
تجهیزات فیلتر پرس صفحه غشایی و فرورفتگی از یک رسانه فیلتراسیون برای آغاز فرآیند جداسازی جامدات از مایع در دوغاب استفاده می‌کنند. رسانه‌های فیلتراسیون معمولاً به عنوان پارچه فیلتر هم نامیده می‌شوند.
انواع پارچه فیلتر
در صنایع معدنی و سنگدانه‌ها ، رایج‌ترین پارچه‌های فیلتر پرس صفحه‌ای، مواد مصنوعی بافته شده مانند پلی‌پروپیلن‌ها، پلی‌آمیدها (نایلون‌ها) و پلی‌استرها هستند. پارچه‌های بافته شده مانند سایر پارچه‌های پارچه‌ای متداول روی دستگاه‌های بافندگی بزرگ تولید می‌شوند که از رشته‌های جداگانه نخ‌های مصنوعی شروع می‌شود.
رزوه‌های تک رشته ای (تک نخ) یا چند رشته ای (بسیاری از نخ‌های منفرد که با هم چرخیده شده اند) برای تولید طیف گسترده ای از پارچه‌های فیلتر طراحی شده برای کاربردهای خاص آبگیری استفاده می‌شود.
دوغاب‌هایی با توزیع اندازه ذرات بسیار ریز نیاز به پارچه‌های فیلتری دارند که بسیار محکم بافته شده اند تا کوچکترین ذرات را جذب کنند و در عین حال به مایع دوغاب اجازه عبور داده شود. وقتی که توزیع اندازه ذرات دوغاب بزرگتر باشد، پارچه‌های صافی با بافت باز بیشتر موثر هستند.
تک رشته‌های با قطر بزرگتر برای تولید پارچه‌های فیلتری استفاده می‌شوند که قوی‌تر، مقاوم‌تر به سایش و ماندگاری بیشتر هستند، اما ذاتاً نمی‌توانند ذرات بسیار ریز دوغاب را جذب کنند.
از تک رشته‌های با قطر کوچک‌تر برای تولید پارچه‌های صافی با بافت محکم استفاده می‌شود که می‌توانند ذرات ریز را جذب کنند، اما این پارچه‌ها استحکام و مقاومت کمتری در برابر سایش دارند. برای غلبه بر این عیب، از پارچه‌های فیلتر چند رشته ای ریز برای ثبت اندازه ذرات بسیار ریز و همچنین برای ایجاد استحکام، مقاومت در برابر سایش و طول عمر استفاده می‌شود. نوع پارچه فیلتر پرس بر قیمت فیلتر فشاری موثر است.
پارچه‌های فیلتر چه کاری انجام می‌دهند؟
پارچه‌های فیلتر برای جداسازی بخش‌های جامد و مایع دوغاب پس از پمپاژ آن به فضاهای خالی بین صفحات فیلتر استفاده می‌شود.
در ابتدا، برخی از کوچکترین ذرات دوغاب از توری پارچه فیلتر عبور می‌کنند تا زمانی که لایه ای از مواد جامد آبگیری شده روی سطح پارچه جمع شود. سپس جامدات انباشته شده شروع به فیلترکردن مواد دوغاب اضافی می‌کنند و عملاً تمام ذرات جامد را می‌گیرند و اجازه می‌دهند فقط مایع شفاف (فیلتر) از پارچه‌های فیلتر عبور کند.
انتخاب پارچه فیلتر مناسب
رسانه فیلتر به ماده ای اطلاق می‌شود که برای جداسازی مواد در یک فرآیند استفاده می‌شود. انتخاب رسانه فیلتر مناسب برای یک فرآیند می‌تواند مشکل باشد. انتخاب پارچه فیلتر مناسب و قیمت فیلتر فشاری به تعادل عوامل زیر بستگی دارد: نوع فیلتر، آزاد شدن کیک، قابلیت تمیز کردن، اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات، شکل ذرات، شیمی/دما، و بار کلی.
نوع فیلتر
نوع دستگاه استحکام کلی مورد نیاز برای رسانه فیلتر و قیمت فیلتر فشاری را تعیین می‌کند. پارچه ای که ممکن است روی یک نوع ماشین خوب کار کند ممکن است روی دیگری اصلا کار نکند. استحکام کششی، خواص ازدیاد طول، انعطاف پذیری و دوام پارچه همه ملاحظات مهم در انتخاب پارچه فیلتر هستند. انواع مختلف فیلترها پارچه را به روش‌های مختلف نگه می‌دارند و می‌کشند. برخی از پارچه‌ها ممکن است با یک نوع تجهیزات خوب کار کنند، اما به دلیل اینکه چگونه کش می‌شوند، خم می‌شوند و در برابر تنش در کاربرد مقاومت می‌کنند، با دیگری کار نمی‌کنند.
انتشار کیک
نحوه تخلیه کیک از فیلتر را در نظر بگیرید. کیک خشک ممکن است متفاوت از کیک چسبناک یا لزج آزاد شود. هر نوع پارچه ای ویژگی‌های متفاوتی برای انتشار کیک دارد. ممکن است نیاز باشد که برخی از کیک‌ها با کمک تیغه خراشنده آزاد شوند. اگر از تیغه خراش دهنده برای آزاد کردن کیک استفاده شود، پارچه ممکن است نیازی به خواص آزادسازی کیک بالایی نداشته باشد، اما برای مقابله با سایش تیغه سوهان باید قوی تر باشد.
قابلیت تمیز کردن
فیلتر چقدر باید تمیز باشد؟ برخی از فرآیندها ممکن است نیاز به تمیز کردن پارچه بعد از هر چرخه یا در طول فرآیند داشته باشند. پارچه چگونه تمیز می‌شود و برای تمیز کردن آن از چه چیزی استفاده می‌شود؟ میله اسپری ممکن است برای تمیز کردن پارچه روی فیلتر استفاده شود، اما ممکن است سایش و سایش اضافی روی پارچه ایجاد کند.
اندازه ذرات
اندازه ذرات هنگام انتخاب پارچه فیلتر مهم است. پارچه‌های مختلف برای رسیدگی به اندازه‌های مختلف ذرات مجهز شده اند. اگر منافذ پارچه خیلی بزرگ باشد، ذرات بدون گیر کردن در فیلتر عبور می‌کنند. اگر خیلی کوچک باشند، پارچه کور می‌شود و از عبور دوغاب جلوگیری می‌کند. کیکی که روی پارچه تشکیل می‌شود اغلب قسمت زیادی از فیلتر را انجام می‌دهد. پارچه باید اندازه منافذ مناسبی برای ساخت کیک داشته باشد اما همچنان اجازه دهد مایع یا هوا از آن عبور کند. گاهی اوقات، پارچه دارای غشایی است که به آن چسبیده است تا بتواند ذرات بسیار ریز را کنترل کند. هر چه قیمت فیلتر فشاری بیشتر باشد بر نوع سیستم دستگاه موثرتر می شود. از این رو بر جداسازی بهتر مواد اثر خواهد گذاشت.
توزیع اندازه ذرات
همانطور که اندازه ذرات هنگام انتخاب پارچه مناسب ضروری است، توزیع اندازه ذرات نیز ضروری است. در برخی از کاربردها، ذرات تقریباً به یک اندازه هستند. در برخی دیگر، ذرات بزرگ با ذرات ریز مخلوط می‌شوند. درک توزیع اندازه ذرات به یافتن پارچه ایده آل برای استفاده به عنوان رسانه فیلتر کمک می‌کند.
گاهی اوقات، اگر اندازه ذرات متفاوت باشد، مواد را می‌توان چندین بار پردازش کرد تا به طور موثر فیلتر شود. اولین پاس بزرگ ترین ذرات روی پارچه را می‌گیرد اما ذرات ریزتر را نمی گیرد. عبور دوم به ذرات با اندازه متوسط اجازه می‌دهد تا کیک ضخیم تری روی بزرگترین ذرات بسازند. پاس‌های اضافی ذرات ریزتر را گرفته و ایجاد می‌کنند تا زمانی که راندمان فیلتراسیون بهینه به دست آید. به این می‌گویند بازیافت در مقابل فیلتراسیون تک گذر.
شکل ذرات
ذرات می‌توانند بلند و رشته ای، گرد، دندانه دار، مسطح یا نامنظم باشند. شکل ذرات بر نحوه ساخت کیک، نحوه چسبیدن آن به پارچه و میزان ساییدگی پارچه فیلتر تأثیر می‌گذارد.
شیمی / دما
انواع مختلف پارچه برای رسیدگی به شرایط مختلف شیمیایی و دمایی مجهز شده اند. اکثر پارچه‌ها دارای حداکثر دمای عملیاتی هستند. کار در خارج از آن به پارچه آسیب می‌رساند و راندمان فیلتراسیون را تحت تاثیر قرار می‌دهد. بسته به اینکه پارچه از چه چیزی ساخته شده است، ممکن است در معرض آسیب شیمیایی نیز باشد. برخی از انواع پارچه‌ها محدوده pH ایده آلی دارند. در بسیاری از مواقع، pH و دما باید با هم در نظر گرفته شوند تا اطمینان حاصل شود که پارچه می‌تواند شرایط عملیاتی را تحمل کند. این نوع پارچه ها سبب قیمت فیلتر فشاری بالا می شود.
تمیز کردن روتین پارچه فیلتر
در طول عملیات معمولی فیلتر پرس، مواد جامد دوغاب کوچکی روی سطح پارچه‌های فیلتر جمع شده و جمع می‌شوند. قیمت فیلتر فشاری و تجمع روی پارچه‌های فیلتر به عوامل مختلفی بستگی دارد از جمله:
- طرح پارچه فیلتر
- آرایش مواد دوغاب
- توزیع اندازه ذرات مواد
- نرخ‌های توان عملیاتی مواد
- ساعات عملکرد
- افزودنی‌های شیمیایی مورد استفاده در فرآیندهای بالادستی
حداقل، پارچه‌های فیلتر باید هر هفته با آب فرآیندی یا تمیز شسته شوند تا تجمع اضافی از سطوح پارچه، به ویژه در نزدیکی نواحی آب بندی محیطی و روی باس‌های محل نگهداری، پاک شود، مناطق برجسته شده را در عکس زیر ببینید.
تعمیر / تعویض پارچه‌های فیلتر آسیب دیده یا فرسوده
با پیر شدن پارچه ها، خطر ایجاد سوراخ‌های کوچک به دلیل سایش موضعی پارچه افزایش می‌یابد. اغلب، هنگامی که یک سوراخ کوچک پارچه ایجاد می‌شود، آب فیلتر که از فیلتر پرس نزدیک پارچه آسیب دیده خارج می‌شود، کدر باقی می‌ماند، بنابراین فیلتر باید به طور منظم برای بررسی آسیب احتمالی پارچه بررسی شود.
هنگامی که یک سوراخ کوچک روی سطح پارچه ایجاد می‌شود، دوغاب به سرعت در آن ناحیه از پارچه عبور می‌کند و باعث آسیب بیشتر به پارچه و آسیب بالقوه شدید به سطح صفحه فیلتر می‌شود.
پارچه‌های فیلتر باید هفته ای یک بار از نظر پارگی یا چین خوردگی بررسی شوند. هر زمان که سوراخ پارچه ای پیدا شد، باید فوراً آن را تعمیر یا تعویض کرد تا از آسیب بیشتر جلوگیری شود.
نصب پارچه فیلتر
- اگر پارچه پشتی در حال تعویض است، دو پارچه پشتی را در هر طرف صفحه قرار دهید و آنها را با زیپ در بالای صفحه وصل کنید، در حالی که پارچه به درستی جهت یابی شده است تا با دهانه سوراخ تغذیه صفحه فیلتر و قسمت بالایی مطابقت داشته باشد. سوراخ‌های فیلتر تغذیه پس از قرار گرفتن در موقعیت، پارچه‌های پشتی را با زیپ در کناره‌ها و پایین صفحه فیلتر به یکدیگر وصل کنید.
- یک طرف پارچه فیلتر جدید را بپیچانید و آن را از طریق سوراخ ورودی صفحه فیلتر بلغزانید.
- پارچه فیلتر را باز کنید و پارچه فیلتر را در هر دو طرف صفحات قرار دهید، با جهت مناسب برای ردیف کردن دهانه سوراخ تغذیه صفحه فیلتر و سوراخ‌های فیلتر فوقانی.
- پارچه فیلتر را در بالای صفحه فیلتر با زیپ وصل کنید.
- نوارهای پارچه فیلتر را در طرفین و پایین به صفحه فیلتر بچسبانید تا پارچه فیلتر را به درستی محکم کنید و از عدم وجود چین و چروک یا چین در سطوح پارچه اطمینان حاصل کنید.
- پارچه فیلتر جدید را با آب بشویید تا هرگونه کثیفی یا زباله پاک شود.
بازرسی‌های خوب پارچه فیلتر و تمیز کردن روتین پارچه فیلتر بخش ضروری از عملکرد کارآمد فیلتر پرس صفحه است. بازرسی‌های معمول و تمیز کردن، عمر پارچه فیلتر را طولانی تر می‌کند و سبب جلوگیری پرداخت قیمت فیلتر فشاری می شود و بالاترین راندمان آبگیری را حفظ می‌کند.
