راهنمای تست آزمایشی فیلتر پرس

هدف از آزمایش آزمایشی فیلتر پرس جمع آوری داده های مورد نیاز برای اندازه دقیق یک سیستم فیلتر پرس در مقیاس کامل است.

داده‌های معمول جمع‌آوری‌شده شامل جامدات کیک، چگالی کیک، کل زمان پردازش، در صورت دلخواه، مواد جامد معلق فیلتر، مواد جامد خوراک دوغاب، pH دوغاب، دوزهای تهویه شیمیایی واقعی، و حداکثر فشار عملیاتی است. بسته به نیاز فرآیند، کل زمان پردازش ممکن است به مراحلی مانند فیلتراسیون، شستشوی کیک، فشار نهایی و دمیدن هوای کیک تقسیم شود.

شرح تجهیزات و طرح کلی آزمون

دو فیلتر پرس پایلوت برای آزمایش آزمایشی HPL300 و HPL470/500 استفاده می شود. هر دو فیلتر پرس “سایدبار” با پمپ هیدرولیک دستی هستند. فیلتر پرس از یک قاب، سیستم هیدرولیک، صفحات فیلتر با پارچه های فیلتر تشکیل شده است. HPL300 از صفحات فیلتر 300 میلی متر در 300 میلی متر استفاده می کند در حالی که HPL470/500 می تواند از صفحات فیلتر 470 میلی متر در 470 میلی متر (با استفاده از صفحه آداپتور) یا صفحات فیلتر 500 میلی متر در 500 میلی متر استفاده کند. (اندازه صفحه 470 در 470 میلی متر در ایالات متحده رایج تر است در حالی که 500 میلی متر در 500 میلی متر در اروپا رایج تر است.) سایر تجهیزات مورد نیاز برای آزمایش شامل پمپ ها و مخازن اختلاط با میکسر است.

دو پیکربندی اصلی فیلتر پرس وجود دارد: محفظه فرورفته و غشاء. هر دو پرس پایلوت برای آزمایش محفظه فرورفته با انتخاب پرس برای استفاده بر اساس میزان لجن موجود و تعداد آزمایش های مورد نیاز مناسب هستند. آزمایش محفظه فرورفته به فیلتر پرس، پمپ(های) تغذیه و مخزن اختلاط با میکسر نیاز دارد. فقط پرس HPL470/500 برای تست های غشایی مناسب است زیرا تست های ممبران HPL300 به دقت زیاد نمی شوند. آزمایش غشا به تمام تجهیزات مورد نیاز برای آزمایش محفظه فرورفته به اضافه یک منبع گاز فشرده برای فشرده سازی غشا نیاز دارد.

آزمایش اولیه با تهیه لجن یا دوغاب در صورت نیاز برای آزمایش و آماده سازی فیلتر پرس برای آزمایش (نصب صفحات صحیح و پارچه فیلتر) شروع می شود. پس از آماده شدن پرس و نمونه، پمپ روشن می شود و پرس پر می شود. وقتی پرس پر شد، فیلتر دیده می شود و شروع به زمان بندی و نمونه برداری از فیلتر می کنیم. آزمایش تا زمانی ادامه می یابد که هم شرایط جریان کم و هم فشار حداکثر برای فیلتراسیون به دست آید. برای آزمایش محفظه فرورفته، آزمایش به پایان می رسد. برای آزمایش غشا، با شستشوی اختیاری کیک، فشار غشا و دمیدن هوای اختیاری ادامه می‌یابد. پس از پایان آزمایش، پرس باز می شود و کیک فیلتر خارج می شود و نمونه کیک گرفته می شود. در حین رهاسازی کیک، توجه به نحوه آزاد شدن کیک و وضعیت کلی سطح پارچه فیلتر مهم است. رها کردن کیک معمولاً در یک پرس بزرگتر تا حدودی بهتر است، اما اگر آزادسازی ضعیفی روی واحد آزمایش وجود داشته باشد، رهاسازی روی واحد بزرگتر نسبتاً ضعیف خواهد بود.

پارچه های فیلتر

پارچه های فیلتر متعددی در بازار موجود است. هر پارچه دارای یک الگوی بافت مشخص، نوع خاصی از نخ (نخ)، سطح، تخلخل، تعداد نخ در هر جهت، وزن و جنس ساخت است. ترجیح می دهیم تا جایی که می توانیم از پارچه صافی “باز” ​​(تخلخل بیشتر) استفاده کنیم زیرا قسمت عمده فیلتراسیون توسط کیک انجام می شود و نه پارچه. در بیشتر لجن‌ها، ما پارچه‌های تک رشته نسبتاً باز را به دلیل ویژگی‌های بهتر آزادسازی کیک آن‌ها ترجیح می‌دهیم. در کاربردهای دیگر ما از پارچه‌های کم‌تخلخل «سفت‌تر» استفاده خواهیم کرد. سفتی پارچه به این ترتیب کلی افزایش می‌یابد: پارچه‌های تک رشته‌ای، پارچه‌های تک/چند رشته، پارچه‌های چند رشته‌ای، پارچه‌های چند/ریسی، نمدی و پارچه‌های خاص. مواد پارچه حداکثر سفتی را برای پارچه تعیین می کند. پارچه های نایلونی را نمی توان به اندازه یک پارچه پلی پروپیلن از همان نوع محکم ساخت.

دو معیار برای انتخاب پارچه، کیفیت اولیه فیلتر با فرض اینکه لجن به خوبی حالت داده شده است و آزاد شدن کیک است. در کاربردهای فرآیندی، پذیرفتن انتشار کمی کیک برای بهبود کیفیت اولیه فیلتر معمول است. برای اکثر کاربردهای زباله، پذیرفتن فیلتر اولیه کمی کثیف برای بهبود آزادسازی کیک معمول است. لازم به ذکر است که برای انتخاب پارچه هم از تجربه و هم آزمون و خطا استفاده می شود.

اگر کسی مطمئن نیست که پارچه مناسب برای کاربرد چیست، باید با یک تولید کننده پارچه مشورت کرد تا پیشنهاداتی را امتحان کند.

مواد شیمیایی

مواد شیمیایی مورد استفاده برای تهویه شیمیایی توسط تست های Baroid و CST تعیین می شوند.

کلرید آهن معمولاً به صورت محلول به دست می آید.

آهک معمولاً با غلظت حدود 10 درصد وزنی بر وزن دوغاب می شود.

محلول های پلیمری معمولاً دارای غلظتی در حدود 0.1 – 0.25٪ هستند.

 

سایر مواد شیمیایی معمولاً به عنوان محلول یا دوغاب اضافه می شوند.

رویه تفصیلی

تهیه دوغاب و لجن

1. در صورت آزمایش یک دوغاب، سعی کنید تا حد امکان شرایط مورد انتظار را تقلید کنید.
2. در صورت اضافه کردن کلرید آهن و آهک به لجن، از دوزهای تعیین شده توسط آزمایش باروئید استفاده کنید . ابتدا کلرید آهن را اضافه کنید و خوب مخلوط کنید سپس آهک را اضافه کنید و خوب مخلوط کنید.
3. اگر از پلیمر استفاده می کنید، ابتدا محلول پلیمری را بسازید و اجازه دهید طبق توصیه های سازنده کهنه شود. اگر از افزودن دسته ای استفاده می شود، پلیمر را اضافه کنید و به آرامی مخلوط کنید تا از برش لخته جلوگیری شود و گاهی اوقات به آرامی مخلوط کنید تا از ته نشین شدن بیش از حد جلوگیری شود. اگر از تزریق درون خطی استفاده شود، پلیمر با استفاده از پمپ دیگری در سمت تخلیه پمپ تغذیه اضافه می شود. با تزریق درون خطی، نرخ جریان پمپ هر دو پمپ باید برای حفظ دوز مناسب کالیبره شود.

آزمون محفظه توکار

1. پارچه را روی صفحات فیلتر نصب کنید و صفحات را در قاب فیلتر پرس قرار دهید سپس پرس را ببندید و سیلندر هیدرولیک را با فشار مناسب تحت فشار قرار دهید. (300 بار برای HPL300 و 420 بار برای HPL470/500)
2. طبق دستورالعمل سازنده پمپ ها را کالیبره کنید.
3. پرس را ببندید و مطمئن شوید که فشار هیدرولیک بسته شدن قبل از سفت کردن حلقه قفل رسیده است. دریچه های فیلتر پایین را ببندید و دریچه های فیلتر بالا را باز کنید. دریچه های ورودی هوا و دریچه های ورودی آب شستشو بسته هستند.
4. دوغاب را در صورت نیاز با نرم کننده های شیمیایی یا خوراک های بدن آماده کنید.
5. پمپ تغذیه دوغاب/لجن را راه اندازی کنید
6. پس از پر شدن پرس، تقریباً 3 تا 5 دقیقه، فیلتر دیده می شود که از هدر فیلتر خارج می شود. زمان اجرا و جمع آوری فیلتر را شروع کنید.
7. در فواصل تعیین شده به حجم فیلتر جمع آوری شده در طول بازه و فشار توجه کنید.
8. بسته به غلظت دوغاب، دریچه های فیلتر پایینی را از 0 تا 6 دقیقه پس از اجرا باز کنید. دوغاب های بسیار غلیظ (بالاتر از 50 درصد) باید فوراً باز شوند و دوغاب ها و لجن هایی با غلظت 8 تا 10 درصد باید تا 6 دقیقه صبر کنند. این برای اطمینان از وجود یک لایه کیک خوب روی تمام پارچه فیلتر است.
9. کار را تا رسیدن به حداکثر فشار و دبی 10 تا 15 لیتر در متر مربع در ساعت ادامه دهید . در این مرحله پرس پر شده و اجرا به پایان رسیده است. دبی واقعی توسط کل سطح فیلتر فیلتر پرس تعیین می شود.
10. پمپ ها را خاموش کنید و تمام دریچه های مکش پمپ را ببندید تا از سیفون شدن در پمپ جلوگیری شود. شیر تخلیه دوغاب را به آرامی باز کنید تا فشار روی پرس تخلیه شود. قبل از باز کردن پرس صبر کنید تا فشار 0 psig شود.
11. وقتی فشار 0 psig شد و شیر تخلیه دوغاب هنوز باز است، پرس را باز کنید و کیک را رها کنید. معمولاً هنگام انداختن کیک، هر کیک برای وزن کردن برداشته می‌شود و نمونه‌ها برای مواد جامد کیک، تراکم کیک، ضخامت کیک و هر آنالیز دیگر مورد نیاز مشتری گرفته می‌شود.

در حین برداشتن کیک به رها شدن کیک توجه کنید و به شرح زیر توضیح دهید:

قطرات کیک بدون کمک از پارچه.

کیک عالی به پارچه نمی‌چسبد اما هسته آب‌گیری شده از آزاد شدن بدون کمک آن جلوگیری می‌کند.

کیک خوب با کمک جزئی منتشر می شود

انتشار کیک منصفانه با کمک

کیک ضعیف باید یا به طور جزئی یا کامل از روی پارچه جدا شود.

تست غشا

1. آزمایش غشاء در ابتدا از مراحل آزمایش محفظه فرورفته 1 تا 8 هنگام استفاده از صفحات غشای تغذیه مرکزی پیروی می کند. در صورت استفاده از صفحات غشایی تغذیه گوشه، هیچ یک از دریچه های فیلتر بسته نمی شود و تغذیه دوغاب در گوشه سمت راست بالای سر پایه، رو به روی پایه قرار دارد. توجه: شیلنگ های غشایی تا بعداً وصل نمی شوند.
2. فیلتر کردن تا رسیدن به حداکثر فشار فیلتراسیون و رسیدن دبی 30 تا 40 لیتر بر متر مربع در ساعت ادامه می یابد . در این مرحله پمپ های تغذیه خاموش می شوند و شیر جداسازی بسته می شود.
3. شیلنگ های غشایی به صفحات متصل می شوند و صفحات با سرعت حدود 50psig/min باد می شوند.
4. اگر قرار است شست و شوی کیک انجام شود، ممبران ها با فشار 50 تا 60 psig باد می شوند و تمام دریچه های فیلتر به جز شیر بالا سمت چپ بسته می شوند و دریچه آب شستشو باز می شود. شستشو تا چند دقیقه انجام می شود و نمونه های فیلتر گرفته می شود تا مشخص شود کیک به درستی شسته شده است. توجه داشته باشید که فشار آب شستشو باید حدود 70 psig یا بیشتر باشد.
5. با باز بودن تمام شیرهای فیلتر، باد کردن غشاء را تا رسیدن به حداکثر فشار فشار ادامه دهید و فشار را تا زمانی که جریان فیلتر به 5 تا 8 لیتر در متر مربع برسد، حفظ کنید .
6. اگر دمش هوا انجام شود، تمام دریچه های فیلتر به جز سمت راست پایین بسته شده و دریچه ورودی هوا باز می شود.
7. پس از اتمام چرخه، گاز مورد استفاده برای باد کردن غشاها را بچرخانید، غشاها را تخلیه کنید، و همانطور که برای تست محفظه فرورفته توضیح داده شد، شیرهای مکش پمپ را ببندید تا از سیفون شدن جلوگیری شود، دریچه های تخلیه و جداسازی را باز کنید و اجازه دهید دوغاب/لجن به حالت سیفون درآید. زه کشی.
8. هنگامی که فشار برای هر دو غشا و ورودی دوغاب کاهش یافت، پرس آماده باز شدن است و برای آزادسازی کیک همانطور که در مرحله 13 تست محفظه فرو رفته توضیح داده شده است.