Suodatus

Suodatus on prosessi, jossa erotetaan suspendoitunut kiinteä aine nesteestä saamalla se kulkemaan jonkin aineen huokosten läpi, suodattaa. Suodattimen läpi kulkenutta nestettä kutsutaan suodokseksi. Suodatin voi olla paperia, kangasta, puuvillavillaa, asbestia, kuonaa tai lasivillaa, lasittamatonta keramiikkaa, hiekkaa tai muuta huokoista materiaalia.
Suodatusta käytetään kemian tekniikassa hyvin usein, ja se aiheuttaa usein suuria vaikeuksia. Useimmissa teknisissä toimenpiteissä puuvillakangas on suodatinmateriaali, mutta joskus villaa tai hiusliinaa tarvitaan. Kangas voidaan kiinnittää puurunkoon siten, että muodostuu matala pussi, johon kaadetaan samea neste. Suodos on tällä helpolla aluksi sameaa, mutta pian kirkasta ja sitten samea osa palautetaan suodattimeen. Suodatus hidastuu usein hienojen, limaisten saostumien läsnäololla tai kiteiden muodostumisella kankaan väliin kuumasta liuoksesta. Jokainen yritys suodatuksen nopeuttamiseksi kaapimalla tai sekoittamalla sakkaa kankaalle saa suodoksen aina samentumaan.
Parempi muoto on ”pussisuodatin”, joka on pitkä, kapea twillattua puuvillaa. tuettu karkean, vahvan verkon ulkopuolisella kannella, joka pystyy ylläpitämään huomattavan painon ja hydrostaattisen paineen. Nämä pussit ovat usein viisi tai kuusi jalkaa ja halkaisijaltaan vähintään kahdeksan tuumaa. Pussin avoin pää on sidottu tiukasti metallirenkaan tai nännin ympärille, jolla koko ripustetaan ja jonka läpi suodatettava neste viedään. ”Kun kuumia nesteitä suodatetaan, pussit ripustetaan usein höyrylämmitteisiin huoneisiin, joiden lämpötila on lähes nesteen lämpötila.
Painesuodatuksessa neste pakotetaan suodattimen välien läpi suoralla ilmakehän paineella, ilma poistuu vastaanottimesta tai hydrostaattisella paineella, joka saadaan joko korkealla nestepatsaalla tai voimapumpulla. Ensimmäisellä menetelmällä, jota kutsutaan imusuodatukseksi, neste voidaan pakottaa alaspäin suodattimen läpi saostuma; sakka kerääntyy suodattimen päälle ja siitä tulee osa suodatuskerrosta. Tämä aiheuttaa joskus vaikeuksia, koska tiettyjen sakkojen hiukkaset yhdistyvät muodostamaan läpäisemätön kerros. Tai suodos voidaan vetää ylöspäin suodattimen läpi, joka suspendoituu suodatettavaan nesteeseen; näin ollen tukkeutumista ei tapahdu niin helposti, koska suuri osa sakasta laskeutuu astian pohjaan eikä tule kosketukseen suodattimen kanssa ennen kuin suurin osa nesteestä id on vedetty pois.
Teknisessä työssä paine saadaan yleensä suodatinpuristimella (kuviot 1). 8 ja 8 a). Tämä on vahva rautakehys, jossa tuetaan useita

itäsilitysrauta- tai pronssisuodatinkennoja. Jokainen kenno koostuu kahdesta tasaisesta metallilevystä, joilla on kohotetut reunat ja jotka on erotettu ontelosta ”etäisyysrungosta” samasta metallista. Jokaisen levyn keskellä on reikä ja kummallakin pinnalla olevat urat, jotka johtavat levyn alareunan aukkoon. Suodatin on valmistettu kahdesta kangaspalasta, jotka ovat hieman levyjä suurempia, ommeltu yhteen pienen pyöreän aukon reunaa pitkin, joka on leikattu kunkin keskelle. Yksi kangasosa viedään levyssä olevan reiän läpi ja sitten molemmat kappaleet levitetään tasaisesti, yksi levyn molemmille puolille.
Toinen levy valmistetaan samalla tavalla ja etäisyysrunko on asetettu niiden väliin näin muodostunut kenno asetetaan pystysuoraan puristinkehykseen, jossa sitä tukevat korvakkeet jokaisessa levyssä ja etäisyysrungossa. ”Kun haluttu lukumäärä soluja on valmiina, ne kiinnitetään tiukasti raskaan ruuvin avulla, joka kulkee puristinkehyksen toisen pään läpi. Siksi sarja soluja, vuorattu suodatinkankaalla ja yhdistetty suoralla kanavalla solun läpi. muodostuu keskireikiä. Tehokas voimapumppu ajaa suodatettavan nesteen kennoihin, missä se kulkee toisistaan, kunnes ne kaikki täyttyvät. Hydrostaattinen paine pakottaa nesteen suodattimien läpi levyjen uriin, jota pitkin se virtaa ja pääsee levyn alapuolella olevien aukkojen läpi. Kankaan pidättämä sedimentti kerää solun ja muodostaa kiinteän kakun, joka lopulta täyttää kaikki

solu kokonaan. Prosessi pysäytetään, solut irrotetaan ja sedimenttikakku poistetaan ja solut palautetaan puristinkehykseen ”uudelleen käyttöön”. Suodos on kiinni kourussa.
Toisessa muodossa puristin, keskiaukon sijasta, kunkin levyn ja etäisyysrungon sarveiskalvossa on reikä siinä asennossa, että puristimeen asetettuna reiät muodostavat jatkuvan kanavan koko solusarjan kulman läpi.Jokaisen etäisyysrungon sisäpuolelle porattu pieni reikä, suorassa kulmassa kanavan suuntaan, päästää nesteen kuhunkin kennoon. Suodatin on kangaskappale, joka on ripustettu etäisyyskehyksen päälle siten, että kehyksen molemmat puolet ovat peitossa. Jokaisen uritetun levyparin väliin laitetaan niin peitetty runko. Pienet reiät leikataan kankaaseen vastaamaan solujen kulmissa olevaa kanavaa. Suodatusmenetelmä on sama kuin keskussyöttökoneissa.

Voimapumpun tuottama paine voi olla vain muutama naula tai se voi nousta useita satoja paunoja neliötuumaa kohti. Suodatinpuristin voi sisältää kymmenkunta – viisikymmentä tai enemmän solua, ja nämä solut voivat olla halkaisijaltaan jopa neljä jalkaa. Moniin tarkoituksiin puristinta ympäröivät kelat tai vaipat, joiden läpi voidaan kierrättää höyryä tai jäähdytysliuoksia, halutulla tavalla kuumalla tai kylmällä suodatuksella. Suodatinpuristin on erittäin nopea toimintansa ja sitä käytetään laajasti teollisessa kemiallisessa työssä. Hapoissa tai syövyttävissä nesteissä käytettynä levyt ja etäisyysrungot peitetään usein lyijyllä tai muulla seoksella, joka ei ole helposti ruostunut.
Keskipakokone (kuva 9) korvaa suurelta osin suodatinpuristimen ja muut suodattimet, varsinkin kun kiteet on poistettava. Tämä tarjoaa nopeimman menetelmän ja jättää aineen lähes kuivaksi. Keskipakokone on sylinterimäinen laatikko tai kori (A), joka on valmistettu lankakudoksesta tai rei’itetystä pellistä, kiinnitetty 011 pystysuoraan akseliin (B), joka pyörii hyvin suurella nopeudella. Laatikon sisältö ohjataan ulkoseinään keskipakovoimalla, kiinteän aineen pidättää sideharso tai seula. Neste kulkee läpi ja tarttuu kiinteään kuoreen (C), joka ympäröi pyörivää koria. Nämä koneet ovat erikokoisia halkaisijaltaan 12-60 tuumaa ja korin syvyydellä 8-36 tuumaa. Kaksi yleistä muotoa on käytössä: ylikäyttöinen tyyppi, jossa käyttöpyörä (P) on kiinnitetty akselin yläpäähän korin yläpuolelle; ja alikäyttöinen tyyppi, jossa kori asetetaan akselin yläpäähän ja hihnapyörä alapuolelle. Ylikäytetyssä tyypissä on usein tapana ripustaa akseli joustaviin laakereihin. Siten kori pystyy sopeutumaan kaikkiin painopisteen muutoksiin, jotka johtuvat eriarvoisesta kuormituksesta, ja se toimii ilman tärinää.
Hiekkasuodattimia käytetään joskus laajamittaiseen työhön. Nämä kuviot tehdään seuraavasti; Rei’itetyn pohjan laatikkoon laitetaan kerros karkeaa soraa; tämä on peitetty hienommilla kivillä; nämä hiekka, ja juutti tai kangas kankaalla peittää koko. Puu- tai rautasäleikkö lisätään suodattimen suojaamiseksi, kun sedimentti lapioidaan ulos. Suodatin sijoitetaan usein astian päälle, josta ilma voidaan tyhjentää, mikä mahdollistaa painesuodatuksen
tarvittaessa.