Filtrarea

Filtrarea este procesul de separare a materiei solide suspendate de un lichid, prin determinarea trecerii acestuia din urmă prin porii unei substanțe, numită filtru. Lichidul care a trecut prin filtru se numește filtrat. Filtrul poate fi hârtie, pânză, vată, azbest, zgură sau vată de sticlă, faianță neagrată, nisip sau alt material poros. Filtrarea este foarte frecvent utilizată în tehnologia chimică și prezintă deseori mari dificultăți. În majoritatea operațiilor tehnice, pânza de bumbac este materialul filtrant, dar ocazional este necesară o pânză de lână sau de păr. Pânza poate fi fixată pe un cadru de lemn în așa fel încât să se formeze o pungă superficială, în care este turnat lichidul tulbure. Filtratul, în această ușurință, este tulbure la început, dar devine curând limpede, iar apoi porțiunea tulbure este returnată la filtru. Filtrarea este adesea întârziată de prezența precipitatelor fine, subțiri sau de formarea de cristale în interstițiile pânzei, din soluția fierbinte. Orice încercare de grăbire a filtrării, prin răzuirea sau agitarea precipitatului pe cârpă, va face întotdeauna tulburarea filtratului.
O formă mai bună este „filtrul-sac”, care este o luncă lungă și îngustă de bumbac twilled, susținută de un capac exterior de plasă grosieră, puternică, capabilă să susțină o greutate considerabilă și o presiune hidrostatică. Aceste pungi au adesea cinci sau șase picioare lungime și opt centimetri sau mai mult în diametru. Capătul deschis al pungii este strâns legat în jurul unui inel metalic sau al unui mamelon, prin care întregul este suspendat și prin care este introdus lichiorul de filtrat. „Când lichidele fierbinți sunt filtrate, pungile sunt adesea agățate în camere încălzite cu abur, temperatura fiind aproape cea a lichidului.
În filtrarea sub presiune, lichidul este forțat prin interstițiile filtrului prin presiunea atmosferică directă, aerul fiind evacuat din receptor sau prin presiune hidrostatică, obținută fie prin intermediul unei coloane mari de lichid, fie printr-o pompă de forță. Prin prima metodă, numită filtrare prin aspirație, lichidul poate fi forțat în jos prin filtrul într-un receptor; precipitatul se adună pe partea superioară a filtrului și devine o parte a stratului de filtrare. Acest lucru provoacă uneori dificultăți, deoarece particulele anumitor precipitate se unesc pentru a forma un strat impermeabil. Sau filtratul poate fi tras în sus prin filtru, care este suspendat în lichidul care urmează să fie filtrat; astfel, înfundarea nu are loc atât de ușor, deoarece o mare parte a precipitatului se așează pe fundul vasului și nu intră în contact cu filtrul până când majoritatea lichidului id a fost extras.
În lucrările tehnice, presiunea este obținută de obicei prin presa de filtru (Fig. 8 și 8 a). Acesta este un cadru puternic de fier, în care sunt acceptate un număr de

celule de filtru din fier sau bronz. Fiecare celulă este alcătuită din două plăci metalice plate cu margini ridicate, separate de un „cadru de distanță” gol din același metal. Există o gaură în centrul fiecărei plăci și caneluri pe fiecare suprafață care duc la o deschidere la marginea inferioară a plăcii. Un filtru este format din două bucăți de pânză, puțin mai mari decât plăcile, cusute împreună de-a lungul marginii unei mici deschideri circulare tăiate în centrul fiecărei. O bucată de pânză este trecută prin orificiul plăcii și apoi ambele bucăți sunt întinse lin, una de ambele părți ale plăcii.
O altă placă este pregătită în același mod și a fost plasat un cadru de distanță între ele, celula astfel formată este așezată vertical în cadrul de presare, unde este susținut de urechi pe fiecare placă și cadru de distanță. „Când numărul dorit de celule este gata, acestea sunt strânse strânse împreună prin intermediul unui șurub greu, care trece printr-un capăt al cadrului de presare. Astfel, o serie de celule, căptușite cu o cârpă de filtrare și conectate printr-un canal drept prin Se formează o gaură centrală. O pompă puternică de forță conduce lichidul care trebuie filtrat în celule, unde trece de la una la alta până când acestea sunt toate umplute. Presiunea hidrostatică forțează lichidul prin filtre în canelurile din plăci, de-a lungul căruia curge și scapă prin deschiderile din partea inferioară a plăcii. Sedimentul reținut de cârpă colectează bolnav celula și formează o prăjitură solidă, care umple în cele din urmă fiecare

celulă complet. Procesul este apoi oprit, celulele despărțite și tortul de sediment fiind îndepărtat, celulele sunt returnate în cadrul de presare, pentru a „fi puse din nou în funcțiune. Filtratul este prins într-un jgheab.
Într-o altă formă de presă, în loc de deschiderea centrală, există o gaură în colțul „fiecărei plăci și cadru de distanță într-o astfel de poziție încât, atunci când este plasat în presă, găurile formează un canal continuu prin colțul întregii serii de celule.O gaură mică găurită în interiorul fiecărui cadru de distanță, în unghi drept față de direcția canalului, admite lichidul în fiecare celulă. Filtrul este o bucată de pânză agățată peste cadrul de distanță, astfel încât ambele părți ale cadrului să fie acoperite. Un cadru atât de acoperit este pus între fiecare pereche de plăci canelate. Găuri mici sunt tăiate în pânză pentru a corespunde canalului din colțurile celulelor. Metoda de filtrare este aceeași ca în mașinile de alimentare centrală.

Presiunea obținută de pompa de forță poate fi de doar câteva kilograme sau poate crește la câteva sute de lire pe inch pătrat. Presa de filtrare poate conține de la o duzină la cincizeci sau mai multe celule, iar aceste celule pot avea diametrul de până la patru picioare. În multe scopuri, presa este înconjurată de colaci sau jachete, prin care pot circula soluții de abur sau de refrigerare, în funcție de filtrarea la cald sau la rece. Presa de filtrare este foarte rapidă în acțiunea sa și este folosită pe scară largă în lucrările chimice industriale. Pentru utilizare cu lichide acide sau corozive, plăcile și cadrele de distanță sunt adesea acoperite cu plumb sau cu un aliaj care nu se corodează ușor.
Mașina centrifugă (Fig. 9) înlocuiește într-o mare măsură presa de filtrare și alte filtre, mai ales atunci când cristalele urmează să fie îndepărtate. Aceasta oferă cea mai rapidă metodă și lasă substanța aproape uscată. Mașina centrifugă este o cutie sau coș cilindric (A) din tifon de sârmă sau tablă perforată, fixat 011 un arbore vertical (B), care se rotește cu o viteză foarte mare. Conținutul cutiei este condus către peretele exterior de către forța centrifugă, materia solidă fiind reținută de tifon sau ecran. Lichidul trece și este prins într-o coajă fixă (C), înconjurând coșul rotativ. Aceste mașini au diferite dimensiuni de la 12 la 60 inci diametru și 8 până la 36 inci, adâncimea coșului. Sunt utilizate două forme generale
: tipul supraîncărcat, în care scripetele de antrenare (P) sunt fixate la capătul superior al arborelui, deasupra coșului; și tipul sub-acționat, în care coșul este plasat pe capătul superior al arborelui și scripetele de dedesubt. La tipul supraîncărcat, se obișnuiește frecvent suspendarea arborelui în lagăre flexibile. Astfel coșul este activat pentru a se adapta la orice schimbare a centrului de greutate, cauzată de o încărcare inegală și funcționează fără vibrații.
Filtrele de nisip sunt uneori folosite pentru lucrări pe scară largă. Aceste
sunt realizate după cum urmează; Într-o cutie cu fundul perforat, se pune
un strat de pietriș grosier; aceasta este acoperită cu pietricele mai fine; aceste
de nisip, iar o pânză de iută sau pânză acoperă întregul. Se adaugă o grătar de lemn sau de fier pentru a proteja filtrul, atunci când sedimentul este
lăturat. Filtrul este adesea plasat deasupra unui recipient din care aerul poate fi evacuat, asigurând astfel filtrarea sub presiune
dacă este necesar.