Filtrering

Filtrering er prosessen med å separere suspendert fast stoff fra en væske, ved å få sistnevnte til å passere gjennom porene til noe stoff, kalt en filter. Væsken som har passert gjennom filteret kalles filtratet. Filtret kan være papir, tøy, bomullsull, asbest, slagg eller glassull, uglaserte lergods, sand eller annet porøst materiale.
Filtrering brukes ofte i kjemisk teknologi, og det gir ofte store vanskeligheter. I de fleste tekniske operasjoner er bomullsduk filtreringsmaterialet, men av og til er ull eller hårduk nødvendig. Kluten kan festes på en treramme på en slik måte at det dannes en grunne pose som den uklare væsken helles i. Filtratet er i denne lettheten overskyet i begynnelsen, men blir snart klart, og deretter blir den uklare delen returnert til filteret. Filtrering forsinkes ofte av tilstedeværelsen av fine, slimete utfellinger, eller av dannelsen av krystaller i mellomrommene til kluten, fra den varme løsningen. Ethvert forsøk på å fremskynde filtrering, ved å skrape eller røre bunnfallet på kluten, vil alltid føre til at filtratet går uklart.
En bedre form er «posefilteret», som er en lang, smal hak av tvillet bomull, støttet av et ytre deksel av grovt, sterkt nett, som er i stand til å bære en betydelig vekt og hydrostatisk trykk. Disse posene er ofte fem eller seks meter lange og har en diameter på åtte inches eller mer. Den åpne enden av posen er bundet tett rundt en metallring eller en brystvorte, som hele er suspendert gjennom, og gjennom hvilken væsken som skal filtreres, føres inn. «Når varme væsker blir filtrert, blir posene ofte hengt i rom med dampoppvarming, og temperaturen er nesten den samme som væsken.
Ved trykkfiltrering blir væsken tvunget gjennom filterets mellomrom ved direkte atmosfæretrykk, luft som tas ut fra mottakeren eller ved hydrostatisk trykk, oppnådd enten ved hjelp av en høy kolonne av væske eller ved hjelp av en kraftpumpe. Ved den første metoden, kalt sugefiltrering, kan væsken tvinges nedover gjennom filteret til en mottaker; bunnfallet samler seg på toppen av filteret og blir en del av filtreringslaget. Dette forårsaker noen ganger problemer, for partiklene av visse utfellinger forenes for å danne et ugjennomtrengelig lag. Eller filtratet kan trekkes oppover gjennom filteret, som er suspendert i væsken som skal filtreres; tilstopping skjer ikke så lett, da en stor del av bunnfallet legger seg til bunnen av beholderen og ikke kommer i kontakt med filteret før det meste av væsken id er trukket av.
I teknisk arbeid oppnås vanligvis trykk av filterpressen (fig. 8 og 8 a). Dette er en sterk jernramme, der et antall

øst-jern- eller bronsefilterceller støttes. Hver celle består av to flate metallplater med hevede kanter, atskilt med en hul «avstandsramme» av samme metall. Det er et hull i midten av hver plate, og spor på hver overflate som fører til en åpning i underkanten av platen. Et filter er laget av to tøystykker, litt større enn platene, sydd sammen langs kanten av en liten sirkulær åpning kuttet i midten av hver. Ett stykke tøy føres gjennom hullet i platen, og deretter fordeles begge stykkene jevnt, en på hver side av platen.
En annen plate blir klargjort på samme måte, og en avstandsramme er plassert mellom dem blir den således dannede cellen satt vertikalt i pressrammen, der den støttes av klosser på hver plate og avstandsramme. «Når ønsket antall celler er klare, klemmes de tett sammen ved hjelp av en tung skrue som går gjennom den ene enden av presserammen. Dermed en serie celler, foret med filterduk og forbundet med en rett kanal gjennom sentrale hull dannes. En kraftig kraftpumpe driver væsken som skal filtreres inn i cellene, hvor den passerer fra den ene til den andre til de alle er fylt. Det hydrostatiske trykket tvinger væsken gjennom filtrene inn i sporene i platene, langs den flyter den, og rømmer gjennom åpningene på undersiden av platen. Sedimentet som er oppbevart av kluten, samler syk cellen og danner en solid kake, som til slutt fyller hver

celle fullstendig. Prosessen stoppes deretter, cellene tas fra hverandre, og sedimentkaken er fjernet, cellene blir returnert til presserammen for å «bli satt i drift igjen. Filtratet er fanget i et trau.
I en annen form for press, i stedet for den sentrale åpningen, er det et hull i cornel «på hver plate og avstandsramme i en slik posisjon at når den plasseres i pressen, hull danner en kontinuerlig kanal gjennom hjørnet av hele celleserien.Et lite hull boret på innsiden av hver avstandsramme, i rett vinkel mot kanalens retning, tillater væsken inn i hver celle. Filteret er et tøystykke hengt over avstandsrammen på en slik måte at begge sider av rammen er dekket. En ramme som er så dekket er satt mellom hvert par rillede plater. Små hull blir kuttet i kluten for å tilsvare kanalen i hjørnene på cellene. Metoden for filtrering er den samme som i de sentrale matemaskinene.

Trykket oppnådd av kraftpumpen kan være bare noen få pund, eller det kan stige til flere hundre pund per kvadrattomme. Filterpressen kan inneholde fra et dusin til femti eller flere celler, og disse cellene kan være så store som fire meter i diameter. For mange formål er pressen omgitt av spoler eller kapper, gjennom hvilke damp eller kjøleløsninger kan sirkuleres, i henhold til ønsket eller kald filtrering. Filterpressen er veldig rask og virker mye i industrielt kjemisk arbeid. For bruk med syre eller etsende væsker er platene og avstandsrammer ofte dekket med bly eller en legering som ikke er lett korrodert.
Sentrifugalmaskinen (fig. 9) erstatter i stor grad filterpressen og andre filtre, spesielt når krystaller skal fjernes. Dette gir den raskeste metoden og etterlater stoffet nesten tørt. Sentrifugalmaskinen er en sylindrisk boks eller kurv (A) av wire gasbind eller perforert metallplate, festet 011 en vertikal aksel (B), som roterer med veldig høy hastighet. Innholdet i esken blir drevet til ytterveggen av sentrifugalkraften, og det faste stoffet blir beholdt av gasbindet eller silen. Væsken passerer gjennom og blir fanget i et fast skall (C) som omgir den roterende kurven. Disse maskinene har forskjellige størrelser fra 12 til 60 tommer diameter og 8 til 36 tommer dybde på kurven. To generelle
former er i bruk: den overdrevne typen, der drivhjulet (P) er festet i den øvre enden av skaftet, over kurven; og den underdrevne typen, der kurven er plassert på den øvre enden av skaftet, og trinsen under. I den overdrevne typen er det ofte vanlig å henge akselen i fleksible lagre. Dermed er kurven i stand til å tilpasse seg til enhver endring i tyngdepunktet, forårsaket av ulik belastning, og går uten vibrasjoner.
Sandfiltre brukes noen ganger til arbeid i stor skala. Disse
er laget som følger; I en boks med perforert bunn, er det lagt et lag med grov grus; dette er dekket av finere småstein; disse
av sand, og en jute eller lerretsklut dekker det hele. Et tre- eller jerngitter tilsettes for å beskytte filteret når sedimentet blir skyvet ut. Filteret plasseres ofte over en beholder fra hvilken luften kan være uttømt, og gir dermed trykkfiltrering om nødvendig.