Рамный фильтр-пресс

Фильтр-пресс (англ. filter-press) — аппарат периодического действия для разделения под давлением жидких неоднородных систем (суспензий, пульп) на жидкую фазу (фильтрат) и твердую фазу (осадок, кек). Фильтр-прессы применяются для фильтрации широкого класса суспензий, а также они пригодны также для разделения суспензий с небольшой концентрацией твердых частиц и суспензий с повышенной температурой, охлаждение которых недопустимо вследствие выпадения кристаллов из жидкости.

Они классифицируются по типу фильтровального пакета на:

1. Рамный фильтр-пресс
2. Камерный фильтр-пресс
3. Мембранный (камерно-мембранный) фильтр-пресс

Рамный фильтр-пресс.

Рамный фильтр - пресс относится к периодически действующим фильтрам, имеющим развитую поверхность фильтрования и работающим в режиме постоянной скорости, так как суспензию на фильтр подают насосом постоянной производительности.

1) Фильтр-прессы используются:

• В винодельческой промышленности на разных ступенях технологического процесса (снятие вина с осадка, фильтрация после оклейки бентонитом, а также при фильтрации дрожжевого осадка).
• В пивоварение для фильтрации пива практически до любой степени осветления. Удобно и то что в фильтр-пресс можно установить разделительную пластину и производить несколько фильтраций с разным рейтингом. Например - на первой ступени устанавливаются рамки, на которые намывается кизельгур, а на второй устанавливаются пластины, между которыми зажимается фильтр-картон. Таким образом, первая ступень пресс фильтра может отделить крупные взвеси, а вторая произвести стерильную фильтрацию пива.
• При производстве спиртовых настоек из ягод и трав.
• При производстве соков для отделения мякоти или любом другом технологическом цикле.
• В масло жировой промышленности для фильтрации растительного подсолнечного масла.
• При производстве живого кваса для отделения крупных примесей.
• В фармацевтической промышленности для отделения сухого остатка и фильтрации настоев трав. 

Рамные Фильтр прессы подходят для  фильтрации жидкости с высоким и  средним содержанием взвесей. Между  пластин фильтра зажимается тканный материал который имеет долгий срок работы и практически не подлежит износу. На этот материал можно производить намывку кизельгура (ископаемые одноклеточные инфузорные водоросли (диатомиты), состоящие из диоксида кремния). тем самым добиваясь более высокого рейтинга фильтрации. Также на пресс фильтре можно производить отделение взвесей из жидкости (используется в фармацевтической промышленности) с возможностью последующей переработки как отделенного продукта, так и отфильтрованной жидкости.

В винодельческой промышленности пресс-фильтры используют для снятия вина с осадка. Плюсом данного способа фильтрования является то что в сравнение с вакуумным фильтром на фильтр прессе полностью исключается окисления вина под действием кислорода. Минимизируются затраты на расходные материалы (кизельгур, перлит, или как ещё называют диатомитовая мука или земля).  И ткань, из которой сделаны фильтрационные полотна, имеет низкую износостойкость и при нормальном обращении с ней её хватает на несколько сезонов фильтрации виноматериалов.

2) Принцип действия  рамного Пресс-фильтра.

Продукт для фильтрации, с добавлением  в него кизельгура, подается в фильтр-пресс  по коллектору, расположенному на фиксированной  головке, и проходит через канал, образованный сближением центральных  отверстий пластин, достигая различных  камер фильтрации, которые так  же образуются за счет сближения пластин. Ширина камер равна разнице между  толщиной бортов и толщиной центральной  поверхности пластины.

Полотна, которые ограничивают камеры фильтрации подсолнечного масла, пропускают через себя фильтрат, который стекает  через канальцы каждой пластины, достигая отверстия слива. Задержанные частицы  накапливаются на полотнах фильтр-пресса, образуя слой с увеличивающейся  толщиной, в ходе процесса фильтрации растительного или другого  масла.

Фильтрующее средство, с течением фильтрации, будет состоять из того же самого накопившегося осадка, расположенного на полотне. Операция фильтрации будет  происходить до тех пор, пока все  камеры, которые выглядят как мешки, не будут наполнены кашеобразной полугустой смесью, которая образует жмых на 50% состоящий из оставшейся жидкости. По окончании фильтрации, когда фильтр переполнен, пластины раздвигаются, оставшийся продукт убирается и можно дать начало новому циклу фильтрации.

Камерные Фильтр-прессы для осадка больших размеров могут быть оснащены специальными автоматическими устройствами, для механического перемещения одиночных пластин на фазе открытия и закрытия фильтра, и для автоматического отделения слоя жмыха от стенок пластин.

В фильтр-прессах, оснащенных такими устройствами, полотна, после их монтажа между отдельными пластинами, группируются и связываются специальными пружинными держателями, и их вибрация и наклон при открывании пластин провоцируют отделение слоя жмыха от панелей, и под своей тяжестью он падает. Они собираются в ванночки и при помощи транспортерной ленты убираются

2.1. Схемы.

Схема

Экспериментальная установка для изучения работы рамного фильтр-пресса:

I – емкость исходной суспензии; II – насос; III – манометр;

IV – сборник фильтрата; V – рамный  фильтр-пресс:

1 – плита; 2 – рама; 3 – нажимная  плита; 4 – балки; 5 – противень;

6 – каналы для отвода фильтрата; 7 – фильтрующая ткань;

8 – упорная плита; 9 – каналы  для подвода суспензии

3) Достоинства и  недостатки.

К основным преимуществам применения рамных пресс фильтров можно отнести:

• оптимальное соотношение цены и качества изделий;
• большую рабочую площадь поверхности фильтрования;
• наличие возможности разделения суспензий с низким содержанием взвесей;
• возможность осуществления процесса фильтрации в автоматическом режиме;
• высокую стойкость к коррозии материалов оборудования рамного пресс фильтра;
• отсутствие расхода электроэнергии при применении сжатого воздуха;
• возможность выполнения ремонтных работ и обслуживания без остановки очистных сооружений;
• длительный срок эксплуатации (до 50 лет при условии замены полипропиленовой ткани раз в год)
• простота обслуживания

К недостаткам таких аппаратов  следует отнести:

• необходимость ручного обслуживания;
• несовершенную промывку осадка
• быстрое изнашивание фильтровальной ткани
• сложность и ненадежность конструкции механизма перемещения плит
• низкая производительность из-за поочередной разгрузки осадка каждой плиты
• возможность неполной разгрузки осадка при его высоких адгезионных свойствах из-за ограниченного числа встряхиваний, обусловленного незначительной длиной зубчатой рейки.