Микрофильтрация

Установки предназначены для тонкой очистки  воды, водок, настоек, других алкогольных  и безалкогольных напитков перед  розливом. Допускается использование  УМФ для фильтрации других жидкостей, совместимых с материалами, использованными  при изготовлении УМФ.

УМФ изготавливаются  в климатическом исполнении УХЛ 4 по ГОСТ 15150.

УМФ смонтированы на раме и состоят из каскадного блока фильтрации (включающего от одного до шести фильтродержателей, предназначенных для установки  патронных, мешочных или других типов  фильтрующих элементов), насосного  агрегата, трубопроводов обвязки, запорной арматуры и электрооборудования.

При изготовлении УМФ используется нержавеющая сталь 12Х18Н10Т и/или AISI 304, AISI 316L.

УМФ выпускаются  с ручным управлением (УМФ.Р) и с  автоматическим управлением (УМФ.А).

УМФ предназначены  для эксплуатации при давлении фильтруемой  жидкости не более 1,0 МПа

Рабочая температура УМФ определяется температурными режимами эксплуатации используемых фильтрующих  элементов, насосного агрегата и  термической стойкостью очищаемых  сред, но не должна превышать 150° С.

Мойка, очистка, стерилизация УМФ производится любым методом по ОСТ 42-21-2-85.

Производительность  установок микрофильтрационных  УМФ по воде от 0,25 до 20 м³/ч.

Пример  записи обозначения УМФ с автоматическим управлением, из двух каскадов, с фильтродержателем  первого каскада на четырнадцать посадочных мест и высотой фильтрующих  элементов первого каскада 750 мм, с фильтродержателем второго  каскада на четырнадцать посадочных мест и высотой фильтрующих элементов  второго каскада 750 мм, номинальной  производительностью 12 м³/ч при заказе и в другой документации: "Установка микрофильтрационная УМФ.А.2 (14x750/14x750) - 12 по ТУ 5131-004-59988194-07".

УМФ могут  работать с линиями розлива напитков производительностью до 24000 бутылок  в час (12 м³/час).

Потребителями микрофильтрационных установок  являются предприятия медицинской, биологической, пищевой, электронной, косметической, химической, нефтегазовой и других отраслей промышленности, лечебные учреждения. 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

               7. Опции, которые могут быть реализованы в УМФ:

- возможность  монтажа на установку универсальной  спиртоизмерительной системы «Абсолют»  (соответствующей общим техническим  требованиям к аппаратно-программному  комплексу производственного сегмента  ЕГАИС), состоящей из воздухоотделителя,  расходомера Promass, запорного клапана  и измерительного модуля;

- сброс  воздуха из фильтродержателей  и воздухоотделителя через клапаны  электромагнитные по показаниям  сигнализаторов уровня;

- автоматический  контроль перепада давления на  каждом каскаде (фильтродержателе) по показаниям датчиков давления;

- автоматический  контроль производительности по  показаниям расходомера;

- комплектация  системой автоматического управления  на базе микроконтроллера с  сенсорной панелью, визуализация  процесса фильтрации в режиме  реального времени;

- комплектация  насосом повышенной мощности  с частотным преобразователем  и встроенным ПИД-регулятором,  обеспечивающим плавный пуск  и останов насоса, его защиту  и поддержание заданного давления  на выходе установки в независимости  от перепада давления на фильтрующих  элементах, экономию электроэнергии  до 30 - 60%;

- комплектация  датчиком сухого хода;

- комплектация  дополнительным насосом и фильтродержателем  для подачи моющего раствора;

- байпасная  линия для отмывки фильтрующих  элементов в замкнутом контуре;

- звуковая  и световая сигнализация об  аварийных режимах работы;

- использование  комплектующих во взрывозащищенном  исполнении. 
 
 
 
 
 
 
 

                                8. Процесс очищения

               Следует отметить, что в процессе микрофильтрации содержание растворенного кислорода в очищенной сточной воде не снижается.

               Микрофильтры представляют собой непрерывно действующие механизмы, состоящие из цилиндрического барабана, обтянутого микросеткой.              Очищаемая вода поступает внутрь установки через открытую торцовую стенку барабана и выходит в радиальном направлении, фильтруясь через сетку. Промывка микрофильтра производится струями воды из щелевых труб или разбрызгивателей пластинчатого типа, расположенных над сеткой. Вода, использованная для очистки микросетки, собирается в специальный короб, расположенный внутри барабана, а затем выводится из установки.

Рис. 4 Микрофильтр

1— опоры, 2 — подающий канал, 3 — система передачи; 4 — промывное устройство, 5 —прозрачные плиты из пластмассы, 6— сборный желоб промывной воды, 7 — пустотелый вал; 8 — выпуск промывной воды на очистку, 9 — сборный канал; 10 —камера микрофильтра,

// —  барабан, 12 — водосливы 

          В процессе микрофильтрации сточная вода осветляется, а на сетке накапливается осадок — фильтрующий слой, который позволяет улавливать более мелкие взвешенные частицы. Решающим фактором, определяющим качество очистки сточных вод, является скорость фильтрации, с повышением которой качество сточных вод снижается.

           При проектировании рекомендуется принимать: размер ячеек барабанной сетки 40X40 мкм (0,04 мм), поддерживающей сетки 1,25X2 мм, высоту заполнения барабана микрофильтра водой 0,7 его диаметра, частота вращения барабана 6—20 мин^-1, продолжительность фильтро-цикла 15—30 с, скорость фильтрации 25—45 м³/(м²-ч).

        Промывку фильтров следует производить отфильтрованной водой под давлением 0,1—0,2 МПа. Расход промывной воды — 3—5% пропускной способности установки.

        Скорость истечения струй промывной воды из отверстий промывного устройства должна приниматься 0,8—1 м/с.

       Потерю напора на микрофильтре рекомендуется поддерживать в пределах 0,015—0,25 м.

        Необходимо предусмотреть возможность регенерации микрофильтров от биологических обрастаний (например, промывка хлорной водой). За рубежом для предотвращения биологического обрастания микрофильтров их облучают ультрафиолетовыми лампами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                        Заключение

        В результате хотелось бы подвести  итоги по выполненной работе. Наиболее наглядно, по моему мнению, выглядит сравнение процесса  микрофильтрации с другими процессами  разделения.

        Микро- и ультрафильтрация – это баромембранные процессы разделения, в которых мембраны не пропускают частицы и растворенный макромолекулы размером свыше 0,1мкм (Микрофильтрация) и 0,003мкм (Ультрафильтрация). Баромембранные процессы осуществляются под действием перепада давлений. Под влиянием движущей силы , т.е. приложенного давления , растворитель и молекулы некоторых растворенных веществ проникают через мембрану, тогда как другие молекулы или частицы в различной мере задерживаются мембраной ( точнее не проходят через нее). Кроме микрофильтрации и ультрафильтрации существует другой баромембранный процесс - обратный осмос. Размеры отделяемых частиц при переходе от МФ к ОО уменьшаются и, следовательно, размер пор также необходимо делать меньшим. Как следствие будет возрастать сопротивление мембран массопереносу. И соответственно потребуется более высокое давление. Сравним микрофильтрацию с другими процессами по нескольким характеристикам.  

Табл.3. Сравнение баромембранных процессов 

(по  М. Мулдер «Введение в мембранную  технологию»)  

         Размеры пор в микрофильтрации варьируют от 10 до 0,05мкм. В данном процессе вся толщина мембраны дает вклад в сопротивление транспорту, особенно при использовании симметричных пористых мембран. Для УФ мембран сопротивление локализуется в верхнем слое, а нижний слой выполняет лишь функцию подложки.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                      Список используемой  литературы:

1. Поляков В.С. «О расчете микрофильтров объемного действия» // Теорет. основы хим. технологии. 1998. Т. 32. № 1. С. 22. 

2. Русанов Е.С. «Мембраны в химический процессах.» - М.:1997г. 

3. Хванг С.Т, К. Каммермейер «Мембранные процессы разделения». М., Химия, 1997 г 

4.Шапошник В.А. «Мембранные методы разделения смесей веществ». Соросовский Образовательный Журнал. 1999. № 9. с 27-32. 

5. Кафедра  Мембранной технологии/Ультра и  микрофильтрация.

[http://www.membrane.msk.ru/books/?id_b=12&id_bp=334]