Спосіб фільтрування тонкодисперсних суспензій

Спосіб фільтрування тонкодисперсних суспензій органічних сполук з використанням допо 2 3 54781 0,3-0.5 мас. ч. (на 1 мас.ч. солі карбонової кислоти) водорозчинної мінеральної солі, наприклад, АlСl3, Fe2(SO4)3, СаСl2, Mq(NO3)2 и др. Добавки солей карбонової кислоти в кількості 0,005-0,1 мас. ч. на фізико-хімічні властивості продуктів СЗР і органічної сполуки не впливає. При додаванні 0,005-0,1 мас. ч. (у перерахунку на сухий вихідний продукт) лужної солі карбонової кислоти або лужної солі сульфометилированої крезолоформальдегідної смоли при 25-80°С відбувається адсорбція добавки на поверхні часток органічної сполуки і подальша обробка 0,3-0,5 мас. ч. (на 1 мас. ч. солі карбонової кислоти) розчином мінеральній солі приводить до флокуляції часток з утворенням складної просторової структури. Нами встановлено, що при фільтруванні суспензій з твердими частками такої структури збільшується поперечний перетин пір осаду і зменшується питома поверхня твердих часток, що знижує гідравлічний опір руху рідкої фази суспензії в шарі осаду. Це приводить до підвищення ефективності і інтенсифікації процесу фільтрування. Додавання мінеральній солі металів більшої валентності сприяє утворенню крупніших агрегатів і, отже, збільшенню продуктивність фільтрування. Встановлено, що в результаті реакції заміщення невелика кількість мінеральної солі, наприклад NaNO3, NaCl, NaSO4 і ін. не впливає на якість препаративних форм органічних сполук для засобів захисту рослин. Зменшення кількості солі карбонової кислоти менше 0,005 мас. ч. (у перерахунку на сухий вихідний продукт) різко знижує продуктивність процесу фільтрування із-за недостатньої міри покриття часток продукту сіллю карбонової кислоти. Збільшення кількості солі карбонової кислоти більше 0,1 мас. ч. (у перерахунку на сухий вихідний продукт) підвищує ціноутворення, погіршує якість цільового продукту при однаковій продуктивності процесу фільтрування. 4 Обробка мінеральною сіллю в кількості що перевищує 0,5 мас. ч. (на 1 мас. ч. лужної солі карбонової кислоти) не доцільна, оскільки збільшуються витратні норми (матеріальний індекс) при однаковій продуктивності фільтрування. Крім того, це приведе до додаткового промивання і, відповідно, до різкого збільшення об'єму стічних вод. Обробка мінеральною сіллю в кількості менше 0,3 мас. ч. (на 1 мас. ч. лужної солі карбонової кислоти) призводить до зниження продуктивності процесу фільтрування унаслідок неповної коагуляції часток продукту. Термообробка суспензії органічної сполуки у присутності солі карбонової кислоти з числом атомів вуглецю С7-С20 сприяє адсорбції відповідної добавки на кристалах СЗР і повному заповненню просторових пір. При збільшенні температури термообробки вище 80°С процес проводити недоцільно із-за значного збільшення енерговитрат за однакової продуктивності фільтрування. При температурі нижче 25°С пропоновану обробку проводити недоцільно із-за різкого зниження продуктивності фільтрування. Істотними відмінностями способу, що заявляється, є: - термообробка суспензії органічної сполуки або напівпродукту у присутності лужної солі карбонової кислоти з числом атомів С7-С20 або лужної солі сульфометилированої крезолоформальдегідної смоли як 0,005-0,1 мас. ч від ваги вихідногопродукту при температурі 25-80°С; - обробка отриманої суспензії розчином мінеральної водорозчинної солі як 0,3-0,5 мас. ч. від ваги доданої лужної солі карбонової кислоти, або лужної солі сульфометилированої крезолоформальдегідної смоли. Нижче наведені приклади, що ілюструють запропоновану корисну модель. Таблиця 1 (до прикладів 2-7) Кількість органічної добавки Номер (мас. ч. у прикладу перерахунку на сухе органічне з'єднання) 1 2 2 0,005 3 0,005 4 0,1 5 0,07 6 0,03 7 0,05 Розміри часток або агрега- Продуктивність фільтруванКількість тів, мкм ня по сухому продукту кг/м2ч мінеральної Мінеральна солі (мас. ч. сіль (емпіу перерахуВ умовах В умовах запроВ умовах запрорична фоВ умовах нку на оргапрототипу понованого спопонованого спормула) прототипу нічну доба* собу собу вку) 3 0,4 0,4 0,5 0,3 0,35 0,45 4 СаСl2 Mg(NO3)2 АІСl3 Fe2(SO4)3 Fe2(SO4)3 CuCl2 5 1-2* 1-2* 2 5 2-3 2,5-7 6 5-25 7,5-17,5 20 60 17,5-100 50-100 7 0,4 0,5 32 10,7 29 6,0 8 7,6 140,2 130,7 18,6 96,6 28,4 5 54781 6 Таблиця 2 (до прикладу 8-10) Кількість Мікроструктура, мкм Продуктивність, кг/м2ч органічної добавки Номер Найменування органіч(мас. ч. у Температура, В умовах запроВ умовах запроВ умовах В умовах прикладу ної добавки перерахунку °С понованого спопонованого спопрототипу прототипу на сухе орсобу собу ганічне з'єднання) 1 2 3 4 5 6 8 25 1-2* 7-10 0,2 6,3 40 -″12-15 0,3 9,8 8 Олеат натрію 0,03 60 -″18-20 0,5 15,4 80 -″20-22 0,6 16,0 9 10 Сульфометилирована крезолоформальдегідна смола (натрієва сіль) Нафтенат натрію 0,05 25 40 60 80 1-2* -″-″-″ 5-10 10-12 12-15 15-16 0,2 0,3 0,5 0,6 3,9 5,0 8,9 9,5 0,01 25 40 60 80 5-17 -″-″-″ 100 100-110 105-110 110 9,4 10,5 10,8 11,0 13,1 12,1 17,3 18,0 *Спостерігалися значні пропуски твердої фази ПРИКЛАД 1. Водну суспензію СЗР при співвідношенні твердої фази до рідкої 1:10 і розміром часток 1-3мкм в кількості 100мл перед фільтруванням піддають термообробці при 60°С в присутності 0,03 мас. ч. (у перерахунку на сухий вихідний продукт) водного розчину олеату натрію, після чого додають розчин хлористого магнію (0,5 мас. ч. на 1 мас. ч. резинату натрію). Отримують суспензію пігменту з розміром агрегатів 25-50мкм. Фільтрування ведуть на воронці, що моделює роботу промислових фільтр-пресів під тиском 0,3МПа при температурі 60°С. Фільтрувальна перегородка - бельтинг (артикул 2031) в 1 шар. Час фільтрування 7,5хв. (проти 10,5хв. в умовах прототипу). Продуктивність - 12,5кг/м2ч (проти 9,0кг/м2ч по прототипу). ПРИКЛАДИ 2-7. (таблиця 1). Аналогічно вищеописаному прикладу 1 ведуть обробку суспензії перед фільтруванням з тією лише різницею, що змінюються: а) кількість органічної і неорганічної добавок, що вводяться; б) використання різних марок органічних сполук і водорозчинних солей. ПРИКЛАДИ 8, 9. (таблиця 2). Аналогічно вищеописаному прикладу 1 ведуть обробку суспензії перед фільтруванням, з тією лише різницею, що використані: а) водна суспензія СЗР; б) різні органічні добавки і їх кількості; в) в якості мінеральної добавки - хлористий кальцій в кількості 0,5 мас. ч. від кількості органічної добавки; г) різні температури термообробки і фільтрування; ПРИКЛАД 10. (таблиця 2). Аналогічно вищеописаному прикладу 1 ведуть обробку суспензії перед фільтруванням з тією лише різницею, що використані: а) водна суспензія органічної сполуки; б) як органічна добавка - нафтенат натрію в кількості 0,01 мас. ч. (у перерахунку на суху органічну сполуку); в) як неорганічна добавка - хлористий алюміній в кількості 0,33 мас. ч. від органічної добавки. Запропонований спосіб фільтрування порівняно з прототипом дозволяє: - у 1,6-30 разів підвищити продуктивність фільтрування за рахунок інтенсифікації процесу; - у 1,6-30 разів понизити енерговитрати за рахунок скорочення часу роботи електродвигунів при фільтруванні на автоматизованих фільтрах; - розширити сферу застосування органічних сполук при використанні їх у виробництві засобів захисту рослин. Література 1. Авт. свид. СССР 341503 (В01Д, 37/02), Бюл. изобр. № 19, 1972 г., с. 24. 2. Авт. свид. СССР 411876 (В01Д, 37/02). Бюл. изобр. № 3, 1974 г., с. 24. 3. Авт. свид. СССР 323136 (В01Д, 37/02; C01B, 33/18). Бюл. изобр. № 1, 1972, с. 17 - прототип. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 54781 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601