Thiết bị lọc khung bản
Nhằm loại bỏ tạp chất thô trong dung dịch. Nó được ứng dụng
phổ biến trong công nghiệp thực phẩm, xử lý môi trường ...
A. Mô hình của thiết bị:
Ảnh chụp toàn cảnh thiết bị lọc IC41D của Italia
Máy lọc ép IC41D (xem hình 14.2) là một thiết bị làm việc theo
nguyên tắc nén áp suất. Thiết bị lọc IC41D gồm 2 phần chính,
phần thứ nhất là bộ phận lọc và phần thứ 2 là bộ phận bơm để
hút và nén dung dịch lọc qua vật liệu lọc. Phần thứ nhất của thiết
bị lọc bao gồm các khung và các tấm lọc được ép lại với nhau
nhờ một đĩa quay bằng tay. Số tấm lọc sử dụng tối đa có thể đến
30 tấm với tổng diện tích lọc là 8200 cm2. Các tấm lọc được lắp
ráp theo thứ tự như hình 3.1
Phần thứ hai là bộ phận hút và nén dung dịch lọc gồm bơm nén
áp suất cao và hai thùng chứa bằng thép không rỉ. Mỗi thùng có
dung tích 200 lít, có chỉ thị mức dung dịch trong thùng. Một
thùng đựng dung dịch đục (hỗn hợp lọc), một thùng đựng dịch
lọc (Filtrat). Ngoài ra, còn có thùng thứ 3 cũng được nối với
máy dùng để chứa hỗn hợp nước và diatomit, chất này nhằm phủ
lên màng lọc một lớp màng cho chất lỏng đi qua được dễ dàng.
B. Nguyên lý hoạt động:
Đây là thiết bị lọc áp lực làm việc gián đoạn nghĩa là nhập liệu
vào liêu tục, nước lọc tháo ra liên tục nhưng bã được tháo ra chu
kì.
Nó được cấu tạo chủ yếu là khung và bản. Khung giữ vai trò
chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào. Bản tạo ra bề mặt lọc
với các rãnh dẫn nước lọc hoặc là các lỗ lọc.
Khung và bản thường được chế tạo dạng hình vuông và phải có
sự bịt kín tốt khi ghép khung và bản.
Khung và bản được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ. Giữa khung
và bản là vách ngăn lọc. Ép chặt khung và bản nhờ cơ cấu đai vít
xoắn nhờ tay quay. Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và
bản được nối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống
cấp liệu. Nước lọc chảy ra từ bản qua hệ thống đường ống và lấy
ra ngoài. Bã được giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và được
chứa trong khung. Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc
để tiến hành rửa và tháo bã.
Trong quá trình lọc, chất rắn trong huyền phù được giữ lại nhờ
một lớp vật liệu lọc (giấy lọc hoặc màng bán thấm). Chiều cao
lớp chất rắn này tăng theo thời gian và tạo thành một lớp bánh
lọc có tác dụng như một lớp màng lọc mới làm tăng chất lượng
của quá trình lọc. Độ lọc hiệu dụng phụ thuộc vào kích cỡ hạt
rắn và chiều cao của lớp bánh lọc. Vật liệu lọc ban đầu có tác
dụng giữ và tạo thành bánh lọc. Bên trong vật liệu lọc không xảy
ra quá trình tách giữ, có nghĩa là các tiểu phân nhỏ hoặc được
lưu trên lớp bánh lọc hoặc được chui qua.
Dịch lọc ban đầu không trong suốt vì các tiểu phân nhỏ đã chui
qua vật liệu lọc. Chỉ khi nào các hạt chất rắn kết tụ lại thành các
lỗ rất nhỏ trên vật liệu lọc thì chất lượng lọc mới tốt được. Song
ở đây các hạt giữ lại cũng tạo ra một sự cản trở của dòng chảy
khi lọc. Độ cản trở tăng theo chiều cao của lớp bánh lọc.
Muốn đảm bảo tốc độ lọc nhanh, người ta phải tăng sự chênh
lệch về áp suất qua màng và đến một chiều cao bánh lọc nhất
định nào đó phải ngừng quá trình lọc lại để lấy chất rắn ra.
Phương pháp này ứng dụng cho hỗn hợp lọc có chứa ít nhất 3 -
5% chất rắn và các chất rắn tạo ra các lớp có lỗ hổng.
C. Một số ứng dụng:
Trong ngành công nghệ thực phẩm như nước mắm, rượu, nước
giải khác ... sản phẩm thu được có độ trong đạt 99%, hương vị
không đổi, thiết bị nhỏ gọn dễ vận chuyển