[go: up one dir, main page]

FI109092B - Method and apparatus for filtering a liquid containing finely dispersed solid matter - Google Patents

Method and apparatus for filtering a liquid containing finely dispersed solid matter Download PDF

Info

Publication number
FI109092B
FI109092B FI20001636A FI20001636A FI109092B FI 109092 B FI109092 B FI 109092B FI 20001636 A FI20001636 A FI 20001636A FI 20001636 A FI20001636 A FI 20001636A FI 109092 B FI109092 B FI 109092B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
filter element
liquid
housing
filter
fluid
Prior art date
Application number
FI20001636A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20001636A (en
FI20001636A0 (en
Inventor
Ari Pelkioe
Jarno Kari Kaleva Surakka
Pertti Juhani Rantala
Raimo Olavi Kohonen
Original Assignee
Filtermat Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Filtermat Oy filed Critical Filtermat Oy
Priority to FI20001636A priority Critical patent/FI109092B/en
Publication of FI20001636A0 publication Critical patent/FI20001636A0/en
Publication of FI20001636A publication Critical patent/FI20001636A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI109092B publication Critical patent/FI109092B/en

Links

Landscapes

  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

109092109092

Menetelmä ja laitteisto hienojakoista kiintoainesta sisältävän nesteen suodattamiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä hienojakoista kiintoainesta sisältävän 5 nesteen suodattamiseksi, jossa menetelmässä suodatustilassa oleva huokoista materiaalia oleva suodatinelementti saatetaan kiertoliikkeeseen akselinsa ympäri ja suodatettavaa nestettä syötetään tilaan elementin vaipan liikesuuntaa vastaan, jolloin neste suodattuu elementin vaipan läpi elementin sisäpuolelle, josta suodattunut neste poistetaan. Lisäksi keksintö kohdistuu laitteistoon, jolla ko. menetelmä on toteutet-10 tavissa.The present invention relates to a method for filtering a finely divided solid containing a porous material filter element in a filtering state, , from which the filtered liquid is removed. In addition, the invention relates to apparatus for the method is implemented in 10 ways.

Nesteessä sameutena ilmenevät pienet kiinteät hiukkaset voivat olla nesteen laatua alentava haittatekijä tai ongelma nesteen prosessoinnin kannalta. Suodatuksen tehtävänä on erottaa tällaiset hiukkaset nesteestä mahdollisimman täydellisesti niin, että tuloksena on mahdollisimman kirkas suodos. Hiukkasten koko vaihtelee mikromet-15 rin osista muutamaan mikrometriin, ja kiintoaineksen määrä nesteessä voi vaihdella välillä 1 mg/1 - 10 g/1. Jotta pienimmätkin hiukkaset erottuisivat nesteestä ja tuloksena olisi täysin kirkas suodos, on suodatinmateriaalin huokosten oltava riittävän pieniä, yleensä alle 5 pm.The small solid particles that appear in the liquid turbidity can be a disadvantage to the quality of the liquid or a problem with the processing of the liquid. The purpose of filtration is to separate such particles from the liquid as completely as possible so that the filtrate is as clear as possible. The particle size varies from a few micrometers to a few micrometers, and the solids in the liquid can range from 1 mg / l to 10 g / l. For the smallest particles to separate from the liquid and result in a perfectly clear filtrate, the pores of the filter material must be small enough, generally less than 5 µm.

Kirkastussuodatuksen ongelmana on ollut se, että pienet kolloidaaliset hiukkaset 20 pyrkivät nopeasti tukkimaan suodatinmateriaalin mikrohuokoset, jolloin materiaalin :: suodatuskapasiteetti laskee. Suodatinmateriaalin pintahuokosiin tunkeutuvat hiukka- : v. set voivat tukkia huokosia mekaanisesti tai hiukkaset voivat sitoutua materiaalin pin taan kemiallisilla tai sähköisillä sidoksilla.The problem with clarification filtration has been that the small colloidal particles 20 tend to clog the micropores of the filter material rapidly, thereby reducing the filtration capacity of the material. The particles that penetrate the surface pores of the filter material may mechanically block the pores or the particles may bind to the surface of the material by chemical or electrical bonding.

' · ‘: Kirkastussuodatuksen kapasiteettia voidaan ylläpitää aika-ajoin tapahtuvalla suoda- :,,/ 25 tinmateriaalin vaihdolla, joka on kuitenkin työläs toimenpide ja aiheuttaa suodatus- : prosessin keskeytymisen. Vaihtoehtona on ollut suodatinmateriaalin regenerointi käänteishuuhtelulla, liuotinpesulla tai ultraäänikavitoinnilla, jotka nekin vaativat . *. prosessin pysäytyksen. Käänteishuuhtelulla ei yleensä saavuteta suodatinmateriaalin . · · ·. täydellistä puhdistumista, mutta sitä on käytetty nopeana muuta regenerointia täy- 30 dentävänä toimenpiteenä.'·': The capacity of the clarification filter can be maintained by periodic exchange of the filter material, which, however, is a laborious operation and causes the filtering process to be interrupted. The alternative has been to regenerate the filter material by reverse rinsing, solvent washing or ultrasonic cavitation, which they also require. *. stop the process. Reverse rinsing usually does not achieve the filter material. · · ·. complete purification, but it has been used as a quick supplement to other regeneration.

t · ;: FI-patenttihakemuksessa 982161 on kuvattu kirkastussuodatin, jossa pystysuora lie riömäinen suodatinelementti on sijoitettuna lieriömäiseen säiliöön, jossa se on saa-'···’ tettavissa kiertoliikkeeseen, kirkastettavan nestevirtauksen syötön tapahtuessa säi- ‘ ‘ liön yläpäähän liitetystä syöttökanavasta oleellisesti tangentiaalisesti elementin liik- 2 109092 kuvaa vaippapintaa vastaan. Järjestelyn tarkoituksena on aikaansaada suodatinele-mentin itsepuhdistuvuus jäljestämällä elementin vaippapintaan tarttuneiden, elementtiä tukkivien hiukkasten ja prosessiin syötetyn nestevirtauksen välisiä törmäyksiä, joiden synnyttämät leikkausvoimat irrottavat hiukkasia ja pitävät siten suoda-5 tinmateriaalin huokosia avoinna. Kuvatun suodattimen erityispiirteitä ovat säiliön sisäpinnan ja suodatinelementin vaipan välisen raon järjestäminen huomattavan kapeaksi sekä nestevirtauksen syöttäminen tähän rakoon nopeudella, joka on suurempi kuin suodatinelementin kehänopeus.t ·;: FI patent application 982161 discloses a clarification filter in which a vertical cylindrical filter element is disposed in a cylindrical container where it can be rotated, the liquid to be clarified is fed from the element to the upper end of the element. motion 2 109092 pictures against the diaper surface. The purpose of the arrangement is to achieve self-cleaning of the filter element by tracking the collisions between particles adhering to the surface of the element, clogging the element and a fluid stream fed to the process, resulting in shear forces to release the particles and thereby keep pores of the filter material open. Special features of the described filter include providing a significantly narrow gap between the interior surface of the container and the filter element jacket, and supplying a fluid flow to this slot at a rate greater than the peripheral speed of the filter element.

FI-hakemuksen 982161 mukainen suodattimen itsepuhdistuvuusperiaate on osoittau-10 tunut käytännössä toimivaksi, mutta hakemuksen kuvaaman toteutuksen puutteena on se, että suodatinelementin pinta pysyy puhtaana ainoastaan elementin yläpäässä alueella, jonne kirkastettavan virtauksen syöttö tapahtuu. Ainoastaan siellä virtausnopeus on riittävän suuri aikaansaamaan elementin vaippaan tarttuneita hiukkasia irrottavia törmäyksiä. Alaspäin siirryttäessä nesteen virtausnopeus suodatinelementin 15 ja säiliön sisäpinnan välisessä raossa laskee, jolloin hiukkaset eivät enää irtoa vaan kiintoainesta kertyy kakuksi suodatinelementin pinnalle, eli prosessi muuttuu tavanomaiseksi kakkusuodatukseksi. Tavoitteena ollut suodatustehon kasvu toteutuu täten ainoastaan osittain, ei siinä määrin, mihin suodatinelementin vaippapinnan ala antaisi mahdollisuuden.The filter self-cleaning principle of FI application 982161 has proven to work in practice, but the disadvantage of the implementation described in the application is that the surface of the filter element remains clean only at the upper end of the element in the area where the flow to be clarified occurs. Only there, the flow rate is high enough to cause collisions to release particles adhering to the element shell. Moving downward, the flow rate of the liquid in the gap between the filter element 15 and the inner surface of the container decreases, whereupon the particles cease to separate and the solid accumulates in the cake on the surface of the filter element, i.e. the process becomes conventional cake filtration. The desired increase in filtration efficiency is thus only partially realized, not to the extent that the sheath surface area of the filter element would allow.

20 Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa ratkaisu, joka poistaa edellä mainitut FI-hakemuksen 982161 mukaisen suodattimen puutteet mahdollistamalla suodatin- ., elementin tasaisen itsepuhdistuvuuden koko sen pinta-alalla suodatusprosessin aika- , · .; na. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että suodatettava neste johdetaan suodatinelementin sivulla olevaan syöttöpaineen tasaavaan koteloon, jo-' : ' 25 hon järjestetystä pitkänomaisesta syöttöraosta tai rivistä syöttöaukkoja nesteen anne- : ‘ taan purkautua suodatuskaan elementin vaippapintaa kohti suunnattuna, oleellisesti :.,.: elementin koko aksiaaliselle pituudelle ulottuvana rintamana.It is an object of the present invention to provide a solution that eliminates the aforementioned drawbacks of the filter according to FI application 982161 by allowing a uniform self-cleaning of the filter element throughout its surface area during the filtration process. as. The method according to the invention is characterized in that the liquid to be filtered is introduced into an inlet pressure equalizing housing on the side of the filter element which is provided with an elongate feed slot or row of inlet openings to be discharged towards the filtering element, substantially: the entire length of the element extending along the axial length.

Erityisesti keksintö käsittää kirkastussuodatuksen, jonka edellytyksenä on suodatin-elementin materiaalin enintään noin 5 pm:n huokoskoko.In particular, the invention encompasses a clarification filter, which requires the material of the filter element to have a pore size of up to about 5 µm.

>t.: 30 Keksinnön mukaisessa suodatusprosessissa suodatustilaan syötettävä nestevirtaus : ·. törmää sitä vastaan kiertyvään suodatinelementin vaippapintaan oleellisesti yhtenäi- ’··, senä elementin päästä päähän ulottuvana rintamana, so. verhomaisena suihkuna, jolloin törmäyksen elementtiä puhtaana pitävä vaikutus jakautuu tasaisesti elementin ..vaipan koko pinta-alalle. Suodatusprosessia edistävät mahdollisimman turbulenttiset " 35 virtausolosuhteet suodatinelementtiä ympäröivässä, edullisesti kapeassa lieriömäi- 3 109092 sessä suodatustilassa. Keksinnöllä saavutettu suodatinelementin parantunut itse-puhdistuvuus merkitsee suodatustehon ja laitteiston kapasiteetin merkittävää kasvua aikaisemmasta samalla kun tarvittavat elementin regeneroinnit esim. ultraäänen avulla oleellisesti harvenevat.> t .: 30 In the filtration process according to the invention, the flow of liquid to be introduced into the filtration space: ·. collides with the enveloping surface of the filter element which rotates against it as a substantially uniform front to end element, i.e.. as a curtain jet, whereby the effect of keeping the impact element clean is evenly distributed over the entire surface area of the element .. shell. The filtration process is facilitated by the most turbulent flow conditions in the filter element surrounding the filter element, preferably in a narrow cylindrical filtration space. The improved self-cleaning of the filter element achieved by the invention means

5 Syöttöraosta tai syöttöaukoista purkautuva suodatettava neste suunnataan edullisesti viistosti suodatinelementin kiertyvää vaippapintaa vastaan kulmassa, joka on enintään noin 50° vaipan tangentiaalisuuntaan nähden. Edullisimmin nestevirtauksen ja vaipan tangentin välinen törmäyskulma on välillä 15—45°.Preferably, the fluid to be discharged from the feed slot or inlets is inclined obliquely against the rotating shell surface of the filter element at an angle of up to about 50 ° to the tangential direction of the shell. Most preferably, the collision angle between the fluid flow and the tangent of the jacket is between 15 ° and 45 °.

Suodatuskaan purkautuvan nesteen virtausnopeus jäljestetään mieluiten suurem-10 maksi kuin elementin vaipan kehänopeus. Nesteen virtausnopeus on sopivasti yli 4 m/s mutta alle 20 m/s ja edullisimmin välillä 8—12 m/s, samalla kun elementin vaipan kehänopeus on enintään noin 1 m/s.Preferably, the flow rate of the liquid discharged into the filtration is tracked to a maximum greater than the peripheral velocity of the shell of the element. Suitably, the fluid flow rate is greater than 4 m / s but less than 20 m / s, and most preferably between 8 and 12 m / s, while the peripheral velocity of the element shell is not more than about 1 m / s.

Keksinnön vaatimat turbulenttiset virtausolosuhteet suodatinelementtiä ympäröivässä suodatustilassa toteutuvat parhaiten, kun tilan muodostaa elementin vaipan ja 15 suodatustilaa rajaavan säiliön seinämän välille jäävä mahdollisimman kapea rako. Suodatinelementti ja säiliö ovat edullisimmin pystysuuntaisia ympyrälieriöitä, suodatinelementin ulkohalkaisijan ollessa käytännön sovellutuksissa yleensä ainakin noin 20 cm, tavallisesti 30—60 cm. Suodatustilan eli lieriöiden välisen raon leveys on mieluiten enintään noin 2 cm, edullisimmin 0,2—1,5 cm. Pitkänomaisen syöttö-20 raon leveys on 0,5—2,5 mm, edullisimmin 1—2 mm.The turbulent flow conditions required by the invention in the filtration space surrounding the filter element are best realized when the space is formed by the narrowest possible gap between the housing of the element and the container wall defining the filtration space. Most preferably, the filter element and the container are vertical circular cylinders, with the filter element generally having an outside diameter of at least about 20 cm, usually 30 to 60 cm. Preferably, the width of the filtering space, i.e. the gap between the cylinders, is up to about 2 cm, most preferably 0.2 to 1.5 cm. The width of the elongate feeder slot 20 is 0.5 to 2.5 mm, most preferably 1 to 2 mm.

;': Syöttöraon mahdollisesti korvaavat syöttöaukot voivat muodostua suuttimista, jotka ' · ’: ovat järjestettävissä tiiviiksi, suodatinelementin koko pituudelle ulottuvaksi riviksi . . ·. yhtenäisen verhomaisen syöttösuihkun aikaansaamiseksi.; ': The inlet openings which may replace the inlet slot may consist of nozzles which may be arranged in a tight row extending over the entire length of the filter element. . ·. to provide a uniform curved feed jet.

‘ ‘ Turbulenssin lisäämiseksi on edullista kierrättää suodatustilasta poistettua suodat- :25 tumatonta nestettä paineella takaisin suodatustilaan suodatinelementin vaipan liike-suuntaa vastaan suunnattuna. Kierrätys voidaan toteuttaa muusta suodatettavan nesteen syötöstä erillään johtamalla kierrätysvirtaus omaan paineentasauskoteloon-: sa, josta se purkautuu suodatustilaan edellä esitetyn mukaisesti eli samalla tavalla . ·' *: kuin syötettävä tuore nestevirtaus.'' In order to increase turbulence, it is preferable to recirculate the unfiltered liquid removed from the filtration chamber to the filtration chamber by pressure directed against the direction of movement of the filter element shell. Recycling can be accomplished separately from the rest of the fluid to be filtered by introducing the recycle stream into its own pressure relief housing, from where it discharges into the filtration space as described above, in the same manner. · '*: As a fresh liquid stream to be fed.

30 Keksinnön kohteena oleva laitteisto hienojakoista kiintoainesta sisältävän nesteen : ’ * ’: suodattamiseksi suodattamalla käsittää suodatustilan rajaavan säiliön, suodatustilas- sa olevan kiertyvän suodatinelementin, suodatettavan nestevirtauksen syöttökana-van, ainakin yhden syöttöaukon nesteen suuntaamiseksi elementin vaippapintaan sen liikesuuntaa vastaan, sekä kanavan vaipan läpi elementin sisään suodattuneen 4 109092 nesteen poistamiseksi. Keksinnön mukaan laitteistossa on oleellistä se, että suodatettavan nesteen syöttökanava johtaa suodatinelementin sivulla olevaan syöttöpaineen tasaavaan koteloon, joka on varustettu pitkänomaisella syöttöraolla tai rivillä syöttö-aukkoja nesteen purkamiseksi suodatustilaan elementin vaippapintaa kohti suunnat-5 tuna, oleellisesti elementin koko aksiaaliselle pituudelle ulottuvana rintamana.The apparatus of the invention for filtering a liquid of fine solids: '*': by filtration comprises a filter space delimiting container, a filter element rotatable filter element, a filter fluid flow inlet channel, at least one inlet opening for directing liquid through the element's casing surface to remove the filtered 4 109092 liquid. According to the invention, it is essential in the apparatus that the fluid flow passage for filtration leads to a supply pressure equalizing housing on the side of the filter element provided with an elongate feed slot or row of inlets for discharging fluid into the filtration space perpendicular to the element.

Säiliö ja suodatinelementti ovat mieluiten samankeskisiä pystysuuntaisia ympyrä-lieriöitä. Suodatinelementin materiaaliksi soveltuvat etenkin huokoiset, keraamiset materiaalit, kuten alumiinioksidi, piikarbidi tai piinitridi. Myös huokoinen sintrattu metalli, kuten ruostumaton teräs, nikkeli tai titaani voi tulla kysymykseen. Tällaisen 10 elementin huokoskoko on edullisesti alueella 0,2-2 pm, jolloin se pystyy erottamaan nesteestä kolloidaaliset hiukkaset, kuten savihiukkaset ja jopa bakteereja.The container and the filter element are preferably concentric vertical circular cylinders. Porous ceramic materials such as alumina, silicon carbide or silicon nitride are particularly suitable as the filter element material. Also porous sintered metal such as stainless steel, nickel or titanium may be an issue. The pore size of such 10 elements is preferably in the range of 0.2 to 2 µm, whereby it is capable of separating colloidal particles such as clay particles and even bacteria from the liquid.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaa-! maila oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää vaakaleikkausta eräästä keksinnön mukaisesta kirkastussuodatti-15 mesta, kuvio 2 esittää suodatuslaitteistoa pystyleikkauksena Π-Π kuviosta 1 ja kuvio 3 esittää laitteistoa pystyleikkauksena ΙΙΙ-ΠΙ kuviosta 1.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to! Fig. 1 is a vertical sectional view Π-Π of Fig. 1 and Fig. 3 shows a vertical sectional view ΙΙΙ-ΠΙ of Fig. 1.

Piirustusten mukainen laitteisto käsittää pystysuoran, lieriömäisen säiliön 1, johon on sijoitettu samankeskisesti pystysuora, lieriömäinen suodatinelementti 2. Suodati- ' % 4 ' 20 nelementin 2 lieriömäinen vaippa 3 on esim. sintrattua keramiikkaa, jonka huokos- : .: koko on välillä 0,2—2 pm. Vaipan 3 halkaisija on esim. 40 cm, ja vaipan etäisyys :,, / säiliön 1 sisäpinnasta on esim. 1 cm. (Skemaattiset piirustukset eivät tarkasti vastaa ·: i tätä mitoitusta.) Vaipan 3 ja säiliön 1 sisäpinnan väliin jää täten 1 cm:n levyinen rengasmainen suodatustila 4, joka käytössä täyttyy laitteistoon syötetyllä nesteellä.The apparatus according to the drawings comprises a vertical cylindrical container 1 with a centrally located vertical cylindrical filter element 2. The cylindrical sheath 3 of the filter '% 4' 20 is, for example, a sintered ceramic having a pore size: 0.2. —2 pm The diameter of the sheath 3 is e.g. 40 cm, and the distance of the sheath: ,, / from the inner surface of the container 1 is e.g. 1 cm. (Schematic drawings do not exactly correspond to this dimension.) There is thus a 1 cm wide annular filtration space 4 between the jacket 3 and the inside surface of the container 1, which in use is filled with liquid supplied to the apparatus.

' · - · ‘ 25 Kuvatulla laitteistolla kirkastetaan nesteitä, joissa on dispergoituneena hienojakoista kiintoainesta, joka voi muodostaa nesteen laatua alentavan epäpuhtauden ja sen täh-:: den halutaan poistaa nesteestä tai joka voi olla arvokasta ja sen tähden halutaan saa- ’,,,: da talteen. Piirustusten mukaan laitteistoon syötetään kirkastettavaa nestettä kahdes ta syöttökanavasta 5, jotka johtavat pystysuuntaisiin koteloihin 6, jotka muodostavat ’···. 30 osan säiliön 1 seinämää. Koteloiden 6 tehtävänä on syöttövirtauksen paineen tasaa minen ja virtauksen jakaminen tasaisesti kapeaan, pystysuuntaiseen, oleellisesti säi-... * liön päästä päähän ulottuvaan syöttörakoon 7. Kuvion 2 mukaan rako 7 on katkaistu : ‘ muutamalla kapealla kannaksella 8, joiden tarkoituksena on vain rakenteen mekaa- 5 109092 ninen lujittaminen niiden vaikuttamatta nesteen syöttöön. Kuviosta 1 nähdään, että rakojen 7 vierestä säiliön 1 seinämän ja suodatinelementin vaipan 3 välistä rengasmaista suodatustilaa 4 on kuristettu tilassa tapahtuvan virtauksen nopeuden kasvattamiseksi. Kirkastettava nestevirtaus purkautuu kummastakin syöttöraosta 7 kohti 5 suodatinelementin vaippaa 3 oleellisesti yhtenäisenä, elementin päästä päähän ulottuvana suihkuna tai rintamana, joka törmää elementin vaippapintaan noin 45° :n kulmassa vaipan tangentiaalisuuntaan nähden. Suodatustilaan 4 tällä tavoin syötetty neste suotautuu suodatinelementin 2 vaipan 3 läpi elementin sisäpuolelle kirkastettuna nestevirtauksena, joka poistuu aukoista 9 suodatinelementin kannattimena toimi-10 vaan aksiaaliseen poistoputkeen 10 ja sen yläpäässä olevasta aukosta 11 kirkastetun virtauksen poistokanavaan 12.The apparatus described describes the clarification of liquids having a finely divided dispersed solids which may form a liquid impervious to the liquid and which may or may not be valuable and therefore desirable to obtain, da recovered. According to the drawings, the apparatus is supplied with liquid to be clarified from two supply channels 5 which lead to vertical housings 6 which form '···. 30 part container 1 wall. The housings 6 serve to equalize the pressure of the feed stream and distribute the flow evenly into a narrow, vertical, substantially reservoir-to-end feed slot 7. As shown in Fig. 2, the slot 7 is cut off: 'by a few narrow stems 8 - 5 109092 fortifying them without affecting fluid supply. Figure 1 shows that, beside the slots 7, the annular filtration space 4 between the wall of the container 1 and the sheath 3 of the filter element is constricted to increase the rate of flow in the space. The liquid stream to be clarified is discharged from each of the feed slots 7 towards the filter element sheath 3 as a substantially continuous end-to-end jet or front which strikes the sheath surface at an angle of approximately 45 ° to the tangential direction of the sheath. The liquid thus supplied to the filtering space 4 is filtered through the mantle 3 of the filter element 2 as a clarified liquid flow which exits the openings 9 into the axial outlet 10 and as the opening 11 in the clarified flow outlet 12 acting as a filter element carrier.

Lieriömäistä suodatinelementtiä 2 kierretään kirkastusprosessin aikana akselinsa j ympäri vastapäivään syöttöraoista 7 purkautuvan kirkastettavan nesteen syöttösuun- taa vastaan. Laitteisto käsittää sähkömoottorin 13, joka vaihteen 14 välityksellä kier-15 tää akselia 15 ja sen jatkeena olevaa poistoputkea 10, joka viime kädessä toimii suodatinelementin 2 akselina. Suodatinelementtiä 2 kiertämällä rakojen 7 kautta syötettyä kirkastettavaa nestevirtausta törmäytetään elementin vaipan 3 koko pinta-alalle, jolla suodatusprosessin aikana tapahtuu jatkuvasti törmäyksiä, joiden leikkausvoimat irrottavat vaipan pintaan tarttuvaa kiintoainesta ja estävät vaipan huokosten tukkeu-20 tumista.During the brightening process, the cylindrical filter element 2 is rotated about its axis j anticlockwise against the feed direction of the liquid to be clarified from the feed slots 7. The apparatus comprises an electric motor 13 which, via a gear 14, rotates the shaft 15 and the exhaust pipe 10 which extends thereto, which ultimately acts as the axis of the filter element 2. By rotating the filter element 2 through the slits 7, the liquid stream to be clarified is collided with the entire surface of the element shell 3, during which continuous collisions occur during the filtration process, shear forces releasing solids adhering to the shell surface and preventing clogging.

Kirkastusprosessissa pyritään voimakkaasti turbulenttisten virtausolosuhteiden ylläpitämiseen suodatinelementin 2 ja säiliön 1 sisäseinämän välisessä kapeassa rengasmaisessa suodatustilassa 4. Turbulenssia tehostetaan kuvatussa laitteistossa syötetyn * ; ’ nestevirtauksen kierrätyksellä. Tätä varten on laitteistoon jäljestetty kierrätyskanava ‘ ·’ 25 16, joka alkaa suodatustilan 4 alta säiliön 1 alapäästä ja johtaa pumpun 17 kautta ' ‘ säiliön seinämään integroituun koteloon 18, joka on samanlainen kuin edellä maini- tut tuoreen syöttövirtauksen paineentasauskotelot 6. Kotelosta 18 johtaa suodatus-: t: tilaan 4 säiliön päästä päähän ulottuva rivi suuttimia 19, jotka suuntaavat kierrätetyn nesteen suodatinelementin vaippapintaa 3 vastaan oleellisesti samanlaisena yhtenäi-; ’": 30 senä suihkuna tai rintamana kuin edellä mainitut syöttöraot 7. Suuttimien 19 kautta . ·. johdettu kierrätysvirtaus aikaansaa täten samanlaisia nesteen ja elementin vaipan 3 välisiä, kiintoainesta irrottavia ja vaippaa puhtaana pitäviä törmäyksiä kuin edellä : ’ 1 mainittu rakojen 7 kautta johdettu tuore syöttövirtaus. Syöttörako 7 ja yhtenäinen, :: tiivis rivi erillisiä suuttimia 19 toimivat itseasiassa oleellisesti samalla tavalla ja ovat 35 kuvatussa laitteistossa keskenään vaihdettavia. Toisin sanoen kierrätysvirtauksen ....: syöttö voisi tapahtua suutinten 19 asemesta pitkänomaisesta syöttöraosta tai tuoreen 109092 o virtauksen syötössä voitaisiin rakojen 7 asemesta käyttää riviin jäljestettyjä suutti-mia.In the clarification process, it is strongly sought to maintain turbulent flow conditions in the narrow annular filtration space 4 between the filter element 2 and the inner wall of the container 1. Turbulence is enhanced by the input *; 'Fluid flow recycling. To this end, the apparatus is provided with a recirculation channel '·' 25 16, which starts from below the filter space 4 at the lower end of the tank 1 and passes through the pump 17 to a housing 18 integrated into the tank wall similar to the aforementioned fresh - t: a row of nozzles 19 extending from space to container 4 towards the shell surface 3 of the recycled liquid filter element which is substantially uniform; '": 30 in a jet or in front of the aforementioned feed slots 7. through a nozzle 19. The recirculated flow of nozzles 19 thus provides similar fluid-to-element collar 3 solids and diaper-clean collisions as mentioned above. Inlet nozzle 7 and a continuous :: sealed row of separate nozzles 19 operate in substantially the same manner and are interchangeable in the apparatus described 35. In other words, the recirculation flow .... could be supplied from an elongated feed slot instead of nozzles 19 or instead of the slots 7, a series of nozzles tracked in a row are used.

Kuvatussa laitteistossa on säiliön 1 seinämään jo mainittujen paineentasauskoteloi-den 6, 18 lisäksi asennettu pystysuuntainen rivi ultraäänivärähtelijöitä 20. Näillä 5 varmistetaan se, että mikäli kiintoainesta aikaa myöten kuitenkin tarttuu suodatinele-mentin 2 pintaan, voidaan kirkastusprosessi keskeyttää ja elementti regeneroida ilman laitteiston purkua ja sen osien puhdistusta tai vaihtoa. Esitetyssä laitteistossa on myös mahdollista prosessin ollessa keskeytyksissä suorittaa suodatinelementin 2 vastavirtapesu kanavasta 12 syötetyllä paineisella pesunesteellä, joka elementin vai-10 pan läpäistyään poistuu säiliön 1 alapäästä alkavaan kiintoainesten poistokanavaan 21. Myös kierrätyskanavaa 16 ja suuttimia 19 on mahdollista käyttää hyväksi suodatinelementin 2 pesussa.In addition to the pressure relief housings 6, 18 already mentioned on the wall of the container 1, the apparatus illustrated has a vertical row of ultrasonic vibrators 20. These 5 ensure that, if solid adheres to the surface of the filter element 2 over time, the brightening process can be interrupted and cleaning or replacement of parts. In the apparatus shown, it is also possible, during interruptions of the process, to perform a backwash washing of the filter element 2 with a pressurized washing fluid fed from the channel 12 which, after passing through the element 10, discharges into the solid drainage channel 21 starting from the

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu edellä kuvattuun esimerkkiin, vaan voivat vaihdella seuraavien patenttivaatimusten 15 puitteissa.It will be apparent to one skilled in the art that various embodiments of the invention are not limited to the example described above, but may vary within the scope of the following claims.

' t « 1 « » »'t «1« »»

Claims (16)

7 109092 s j7 109092 s j 1. Menetelmä hienojakoista kiintoainesta sisältävän nesteen suodattamiseksi, jossa menetelmässä suodatustilassa (4) oleva huokoista materiaalia oleva suodatinele-mentti (2) saatetaan kiertoliikkeeseen akselinsa (10, 15) ympäri ja suodatettavaa 5 nestettä syötetään tilaan elementin vaipan (3) liikesuuntaa vastaan, jolloin neste suodattuu elementin vaipan läpi elementin sisäpuolelle, josta suodattunut neste poistetaan, tunnettu siitä, että suodatettava neste johdetaan suodatinelementin (2) sivulla olevaan syöttöpaineen tasaavaan koteloon (6), johon järjestetystä pitkänomaisesta syöttöraosta (7) tai rivistä syöttöaukkoja nesteen annetaan purkautua suodatustilaan 10 (4) elementin vaippapintaa (3) kohti suunnattuna, oleellisesti elementin koko aksiaa liselle pituudelle ulottuvana rintamana.A method for filtering a liquid containing finely divided solids, wherein the filter element (2) in the filtering space (4) is rotated about its axis (10, 15) and the fluid to be filtered is introduced into the space against the direction of movement of the element shell (3). is filtered through an element casing on the inside of the element from which the filtered fluid is removed, characterized in that the fluid to be filtered is introduced into a supply pressure equalizing housing (6) on the side of the filter element (2). facing towards the shell surface (3) of the element, extending substantially along the entire axial length of the element. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatinelementin (2) materiaalin huokoskoko on noin 5 pm tai sen alle, jolloin aikaansaadaan suodatettavan nesteen kirkastus.Method according to Claim 1, characterized in that the material of the filter element (2) has a pore size of about 5 µm or less, thereby providing clarification of the liquid to be filtered. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kotelosta (6) purkautuva suodatettava neste suunnataan viistosti suodatinelementin kiertyvää vaippapintaa (3) vastaan. sMethod according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid to be discharged from the housing (6) is directed obliquely against the rotating surface (3) of the filter element. s 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kotelosta (6) suodatustilaan (4) purkautuvan nesteen virtausnopeus on suurempi ·' 20 kuin elementin vaipan (3) kehänopeus. :.. j 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nesteen vir- . ’ · ·. tausnopeus on yli 4 m/s mutta alle 20 m/s, edullisesti 8—12 m/s, ja että elementin .·'·. vaipan (3) kehänopeus on enintään noin 1 m/s.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the flow rate of the liquid discharged from the housing (6) to the filtration space (4) is greater than '20 than the circumferential velocity of the element shell (3). Method according to claim 4, characterized in that the '· ·. with a back velocity greater than 4 m / s but less than 20 m / s, preferably 8-12 m / s, and that element. · '·. the peripheral velocity of the diaper (3) is up to about 1 m / s. 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ’’··. 25 suodatustilaa (4) rajaavan seinämän (1) ja suodatinelementin (2) vaipan (3) välisen • ’ ’ ’: raon leveys on enintään noin 2 cm, edullisesti 0,2—1,5 cm. • : ’ · 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ,,,: suodattumatonta nestettä poistetaan suodatustilasta (4) ja kierrätetään sinne takaisin , , ·, paineella suodatinelementin vaipan (3) liikesuuntaa vastaan suunnattuna. :: 30 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kierrätys ta pahtuu muusta suodatettavan nesteen syötöstä erillään johtamalla kierrätysvirtaus 109092 8 omaan paineentasauskoteloonsa (18), josta neste purkautuu suodatuskaan (4) elementin vaippapintaa (3) kohti suunnattuna rintamana.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that '' ··. The width of the '' 'gap between the wall (1) delimiting the 25 filter spaces (4) and the sheath (3) of the filter element (2) is up to about 2 cm, preferably 0.2 to 1.5 cm. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the unfiltered liquid is removed from the filtration space (4) and recycled therein, at a pressure directed against the direction of movement of the filter element shell (3). A method according to claim 7, characterized in that the recirculation is effected separately from the rest of the fluid to be filtered by introducing a recirculating flow 109092 8 into its own pressure relief housing (18) from which the liquid is discharged into the filtration (4) facing the shell surface (3). 9. Laitteisto hienojakoista kiintoainesta sisältävän nesteen suodattamiseksi, joka laitteisto käsittää suodatustilan (4) rajaavan säiliön (1), suodatustilassa olevan kier- 5 tyvän suodatinelementin (2), suodatettavan nestevirtauksen syöttökanavan (5), ainakin yhden syöttöaukon (7) nesteen suuntaamiseksi elementin vaippapintaan sen liikesuuntaa vastaan, sekä kanavan (10, 12) vaipan läpi elementin sisään suodattuneen nesteen poistamiseksi, tunnettu siitä, että suodatettavan nesteen syöttökanava (5) johtaa suodatinelementin (2) sivulla olevaan syöttöpaineen tasaavaan koteloon 10 (6), joka on varastettu pitkänomaisella syöttöraolla (7) tai rivillä syöttöaukkoja nes teen purkamiseksi suodatuskaan (4) elementin vaippapintaa (3) kohti suunnattuna, oleellisesti elementin koko aksiaaliselle pituudelle ulottuvana rintamana.An apparatus for filtering a liquid containing finely divided solids, comprising an enclosure (1) defining a filtration space (4), a rotating filter element (2) in the filtration space, a fluid flow inlet channel (5), at least one inlet (7) against the direction of its movement, as well as through the jacket of the passage (10, 12) to remove the fluid filtered into the element, characterized in that the fluid passage channel (5) leads to a supply pressure equalizing housing 10 (6) on the side of the filter element (2) 7) or a row of inlet openings for discharging the filtering filter (4) towards the shell surface (3) of the element, extending substantially along the entire axial length of the element. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säiliö (1) ja suo-datinelementti (2) ovat samankeskisiä pystysuuntaisia ympyrälieriöitä.Apparatus according to claim 9, characterized in that the reservoir (1) and the filter element (2) are concentric vertical circular cylinders. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää ai nakin yhden pystysuuntaisen, yhtenäisen kotelon (6) integroituna säiliön (1) seinämään.Apparatus according to claim 10, characterized in that it comprises at least one vertical, integral housing (6) integrated into the wall of the container (1). 12. Jonkin patenttivaatimuksen 9—11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kotelon (6) syöttörako (7) tai syöttöaukot (19) on suunnattu kohti suodatinelementin 20 (2) vaippapintaa (3) enintään noin 50°:n kulmassa vaipan tangentiaalisuuntaan näh den. ; ’ ; 13. Jonkin patenttivaatimuksen 9—12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että suo- t i . .': datinelementin vaipan (3) ulkohalkaisija on ainakin noin 20 cm, edullisesti 30—60 .,..: cm, ja että säiliön (1) seinämän sisäpinnan ja suodatinelementin vaipan välisen raon .... 25 leveys on enintään noin 2 cm, edullisesti 0,5—1,5 cm. » ·Apparatus according to one of Claims 9 to 11, characterized in that the feed slot (7) or feed openings (19) of the housing (6) are directed towards the diaper surface (3) of the filter element 20 (2) at an angle of not more than about 50 °. . ; '; Apparatus according to any one of claims 9 to 12, characterized in that The outer diameter of the diaphragm (3) of the data element is at least about 20 cm, preferably 30 to 60 cm, and the gap between the inner surface of the wall of the container (1) and the diaphragm of the filter element is 25 cm or less. , preferably 0.5 to 1.5 cm. »· 14. Jonkin patenttivaatimuksen 9—13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että syöttöraon (7) tai syöttöaukkojen (19) vieressä säiliön (1) seinämän ja elementin : vaipan (3) välistä rakoa on kuristettu. » > »Apparatus according to one of Claims 9 to 13, characterized in that the gap between the wall of the container (1) and the element: the sheath (3) is adjacent to the feed slot (7) or feed openings (19). »>» 15. Jonkin patenttivaatimuksen 9—14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lait- • ’·· 30 teisto käsittää pumpulla (17) varastetun kierrätyskanavan (16) suodatustilasta (4) : " ; imetyn suodattumattoman nesteen kierrättämiseksi takaisin suodatustilaan suodati nelementin vaipan (3) liikesuuntaa vastaan suunnattuna. * 9 109092Apparatus according to one of Claims 9 to 14, characterized in that the apparatus comprises a circulation channel (16) stolen by a pump (17) from the filtration chamber (4): "; to recirculate the suction unfiltered liquid back to the filtration chamber, ) directed against the direction of movement. * 9 109092 16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää kierrätysvirtausta varten erillisen paineentasauskotelon (18), joka on varustettu pitkänomaisella syöttöraolla tai rivillä syöttöaukkoja (19) kierrätettävän nesteen purkamiseksi suodatustilaan (4) elementin vaippapintaa (3) kohti suunnattuna, oleelli-5 sesti elementin koko aksiaaliselle pituudelle ulottuvana rintamana.Apparatus according to Claim 15, characterized in that the apparatus comprises a separate pressure equalization housing (18) for recirculation flow, provided with an elongate feed slot or row of feed openings (19) for discharging recyclable liquid into the filtration space (4) facing the diaphragm surface (3). that is, a front extending over the entire axial length of the element.
FI20001636A 2000-07-10 2000-07-10 Method and apparatus for filtering a liquid containing finely dispersed solid matter FI109092B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20001636A FI109092B (en) 2000-07-10 2000-07-10 Method and apparatus for filtering a liquid containing finely dispersed solid matter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20001636A FI109092B (en) 2000-07-10 2000-07-10 Method and apparatus for filtering a liquid containing finely dispersed solid matter
FI20001636 2000-07-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20001636A0 FI20001636A0 (en) 2000-07-10
FI20001636A FI20001636A (en) 2002-01-11
FI109092B true FI109092B (en) 2002-05-31

Family

ID=8558755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20001636A FI109092B (en) 2000-07-10 2000-07-10 Method and apparatus for filtering a liquid containing finely dispersed solid matter

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI109092B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20001636A (en) 2002-01-11
FI20001636A0 (en) 2000-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU634359B2 (en) Apparatus for filtering liquids
FI90500C (en) Water clarification equipment for the removal of fines larger than a predetermined size
US6143186A (en) Device for continuous filtration of liquids
FI103643B (en) Suitable for rewinding filtration device for filtration of high viscosity liquids
JPH11314013A (en) Filter
JP2001179492A (en) Screw press type concentrating machine, and its concentrating method
CN110740799A (en) Filtration membrane module and filtration treatment method
JPH0724223A (en) Separator
FI106614B (en) Method and apparatus for clarifying fluid flow containing finely divided solids
KR20080102340A (en) Ultrasonic Industrial Fiber Filter
JP6129389B1 (en) Filtration device
FI109092B (en) Method and apparatus for filtering a liquid containing finely dispersed solid matter
JP2004130253A (en) Filter device with clogging prevention function
KR20000054043A (en) Filtration method using drum filter
KR100854019B1 (en) Filter for Advanced Processing Equipment
JP3114487B2 (en) Filtration equipment using an asymmetric filtration membrane.
JP4171248B2 (en) Filtration device using floating filter media
JP3443456B2 (en) Immersion suction type continuous filtration device using a pleated filter cylinder
JPH0475043B2 (en)
JPH04506843A (en) Fiber suspension separation method and device
JP2003299910A (en) Filter apparatus using floating filter medium
KR200381733Y1 (en) Sand filter for Advanced Wastewater Treatment Apparatus
JP7399525B1 (en) Automatic cleaning system for filtration strainers
JPH0761404B2 (en) Device for removing suspended matter of light specific gravity in liquid
JPH01228515A (en) Purification apparatus