فیلتر پرس چیست؟

فیلتر پرس یک دستگاه بسیار کارآمد و همه کاره است که برای جداسازی مواد محلول جامد از مایع در صنایع مختلف استفاده می شود. این دستگاه برای حذف ناخالصی ها یا جدا کردن مایعات و جامدات از مخلوط با اعمال فشار به مجموعه ای از صفحات فیلتر طراحی شده است. این فرآیند شامل فیلتر کردن مایع و جمع‌آوری ذرات جامد باقی‌مانده است که در نتیجه یک مایع شفاف و یک کیک جامد آب‌گیری شده را تحویل میدهد. در ادامه کاربردها، مواد قابل جداسازی با این دستگاه و عملکرد فیلتر پرس را به تفصیل بررسی خواهیم کرد.

کاربردهای فیلتر پرس

کاربردهای فیلتر پرس متنوع و گسترده است. معمولا در صنایع مختلفی از جمله صنایع شیمیایی، صنایع دارویی، صنایع مواد غذایی و آشامیدنی، صنایع معدن، صنعت تصفیه فاضلاب و بسیاری دیگر از صنایع مورد استفاده قرار میگیرد. هدف اصلی استفاده از فیلتر پرس در این صنایع عبارتند از:

1. جداسازی جامد از مایع: هدف اصلی فیلتر پرس جداسازی مخلوطی متشکل از ذرات جامد معلق در مایع است. این ذرات جامد می توانند ترکیبات معدنی، مواد آلی یا حتی مواد خطرناک باشند. با اعمال فشار بر صفحات یا غشاهای فیلتر، مایع از الیاف پارچه عبور کرده و فیلتر شده و ذرات جامد در صفهات قیلتر پرس باقی میمانند.
2. شفاف سازی: می توان از فیلتر پرس برای شفاف سازی مایعات با حذف ذرات ریز و ناخالصی ها استفاده کرد. به عنوان مثال، در صنعت نوشیدنی، از فیلتر پرس برای حذف مخمر، رسوبات و سایر ذرات اضافی برای به دست آوردن یک محصول شفاف و با کیفیت استفاده می شود.
3. غلظت: در کاربردهای خاص، می توان از فیلتر پرس برای غلیظ تر کردن جامدات موجود در مایع استفاده کرد. با آبگیری مخلوط جامد و مایع در فیلتر پرس، مایع حذف شده به حداقل می رسد و در نتیجه مواد جامد غلیظ تری ایجاد می شود.
4. آبگیری: یکی از اولیه ترین کاربرد های فیلتر پرس آبگیری است. این فرآیند شامل کاهش رطوبت مواد جامد با فشار دادن مایع از طریق فشار است. این امر در صنایعی مانند معدن کاری، که در آن زباله‌های جامد باید قبل از دفع یا پردازش بیشتر به درستی آبگیری شوند، بسیار مهم است.

اجزا و قسمتهای مختلف فیلتر پرس

فیلتر پرس دستگاه پیچیده ای است که از اجزای مختلفی از جمله صفحات، قاب ها، شیر و شلنگ، پمپ فشار و سایر لوازم جانبی تشکیل شده است. انتخاب مواد برای این اجزا تا حد زیادی به الزامات فرآیند، ماهیت ماده که قرار است فیلتر شود و سازگاری آن با فیلتر پرس بستگی دارد. موارد زیر برخی از مواد رایج مورد استفاده در فیلتر پرس هستند:

1. صفحات و قاب ها: صفحه و قاب های فیلتر پرس قطعات ضروری هستند که کیک تصفیه شده را نگه می دارند و محفظه ای را برای جداسازی جامد از مایع ایجاد میکنند. این قطعات را می توان از مواد مختلفی از جمله چدن، فولاد ضد زنگ، پلی پروپیلن یا ترکیبی از مواد مختلف ساخت. انتخاب مواد به عواملی مانند سازگاری شیمیایی، مقاومت در برابر دما، مقاومت در برابر خوردگی و دوام آنها بستگی دارد.
2. پارچه فیلتر: پارچه فیلتر بین صفحات قرار دارد و وظیفه نگه داری ذرات جامد را بر عهده دارد و در عین حال اجازه عبور مایع را می دهد. انواع مختلفی از پارچه‌های فیلتر مانند پارچه‌های رزینی فیلتر، کاغذهای فیلتر و صفحات فیلتر در بازار هستند. معمولا برای بهره برداری بهینه از دستگاه پارچه‌های فیلتر استفاده می شوند و از الیاف مصنوعی مانند پلی پروپیلن، پلی استر یا الیاف طبیعی مانند پنبه، پشم ساخته می شوند. البته انتخاب نوع پارچه ی فیلتر به اندازه ذرات، مقاومت شیمیایی و شرایط عملیاتی فرآیند فیلتراسیون بستگی دارد.

مکانیزم عملکرد فیلتر پرس

فیلتر پرس یک سری مراحل دارد که طی این مراحل جداسازی موثر جامدات و مایعات را تضمین می کند. فرآیند کلی عملکرد فیلتر پرس به شرح زیر است:

1. مرحله پر کردن: اولین مرحله پر کردن فیلتر پرس با مخلوطی است که باید فیلتر شود. بسته به نیاز فرآیند، می توان این کار را به صورت دستی یا با کمک پمپ انجام داد.
2. مرحله فیلتراسیون: پس از پر شدن فیلتر پرس، فرآیند فیلتراسیون آغاز می شود. مایعی که به عنوان فیلتر شناخته می‌شود، از محیط فیلتر عبور می‌کند و از طریق نازل های خروجی به بیرون جریان می‌یابد، در حالی که ذرات جامد به‌عنوان کیک روی محیط فیلتر نگه داشته میشوند.
3. 3. فشار: سپس فشار به فیلتر پرس اعمال می شود تا مایع را مجبور به عبور از پارچه فیلتر کند. بسته به طراحی فیلتر پرس می توان فشار را به صورت مکانیکی، پنوماتیک یا هیدرولیک اعمال کرد. فشار، مایع را از سطح محیط صفحه‌های فیلتر وارد می کند و امکان جداسازی موثر جامد و مایع را فراهم می کند.
4. 4. خشک کردن: پس از اتمام فرآیند فیلتراسیون، فیلتر پرس باز می شود و کیک جامد فیلتر شده از صفحات خارج می شود. بسته به شرایطی که مورد نظر بهره بردار است، کیک جامد ممکن است لازم باشد بیشتر خشک شود تا رطوبت آن کاهش یابد.

انواع فیلتر پرس

انواع مختلفی از فیلتر پرس ها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. انتخاب یک نوع خاص به شرایط خاص فرآیند، از جمله ظرفیت مورد نظر، ناحیه فیلتراسیون و ویژگی های ماده ای که قرار است فیلتر شود بستگی دارد.

برخی از انواع فیلتر پرس رایج عبارتند از:

1. فیلتر پرس صفحه ای و فریم دار: این پایه ای ترین و قدیمی ترین نوع فیلتر پرس است. این نوع فیلتر پرس شامل صفحات و قاب هایی است که به طور متناوب روی هم چیده شده اند و پارچه ی فیلتر بین هر صفحه قرار می گیرد. این یک راه حل همه کاره و مقرون به صرفه برای طیف گسترده ای از فیلتراسیون میباشد.
2. فیلتر پرس محفظه ای توکار: در این نوع فیلتر پرس، هر صفحه دارای یک حفره فرورفته است که ذرات جامد را جمع آوری کرده و کیک را تشکیل می دهد. مایع مجبور می شود از پارچه فیلتر عبور کند و یک کیک جامد آبگیری شده باقی میماند. فیلتر پرس های محفظه ای توکار معمولاً در کاربری های آبگیری موردذ استفاده قرار میگیرند.
3. فیلتر پرس ممبران: فیلتر پرس های غشایی از یک لایه اضافی از غشای الاستومری متصل به هر صفحه استفاده می کنند. این غشاء با سیال پرفشار پر شده است که نیروی فشردن اضافی روی کیک اعمال می کند و در نتیجه آبگیری بهتر و زمان چرخه فیلتراسیون کاهش می یابد. همانطور که اشاره شد با توجه به محدودیت زمانی در فرایند تصفیه برای برخی از صنایع این نوع فیلتر پرس مناسب است.
4. فیلتر پرس اتوماتیک: فیلتر پرس خودکار دارای یک سیستم اتوماتیک برای عملکرد و کنترل فرآیند فیلتراسیون است. نیاز به مداخله دستی را از بین می برد و آن را برای کاربردهای مداوم و در مقیاس بزرگ کارآمدتر و مناسب تر می کند.

نگهداری و ملاحظات کار با فیلتر فشاری

برای اطمینان از عملکرد مناسب و طول عمر یک فیلتر پرس، تعمیر و نگهداری منظم و ملاحظات نگه داری از آن ضروری است. در اینجا چند نکته مهم وجود دارد که باید در بهره برداری از فیلترهای فشاری در نظر داشت:

1. تمیز کردن مناسب: پس از استفاده مرتباً فیلتر پرس را تمیز کنید تا از تجمع مواد جامد روی صفحات و قاب ها جلوگیری شود. این عمل به حفظ کارایی و اثربخشی فرآیند فیلتراسیون کمک می کند.
2. تعویض پارچه فیلتر: پارچه‌های فیلتر باید به طور مرتب بررسی و در صورت لزوم تعویض شوند. پارچه فیلتر آسیب دیده یا مسدود شده می تواند منجر به عملکرد ضعیف فیلتر شود و ممکن است نیاز به تمیز کردن مکرر داشته باشد.
3. پایبندی به پارامترهای عملیاتی: بسیار مهم است که فیلتر پرس را با پارامترهای توصیه شده، از جمله فشار، دما و سرعت جریان طراحی شده کار کنید. تغییردر این پارامترها می تواند بر فرآیند فیلتراسیون تأثیر بگذارد و ممکن است منجر به کاهش راندمان جداسازی شود.
4. ملاحظات ایمنی: همیشه هنگام کار و نگهداری فیلتر پرس، دستورالعمل های ایمنی ارائه شده توسط سازنده را رعایت کنید. این دستور العمل ها شامل پوشیدن تجهیزات حفاظتی مناسب، اطمینان از محیط کار ایمن و درک خطرات احتمالی مرتبط با فرآیند فیلتراسیون است.

عوامل تاثیر گذار در انتخاب پارچه دستگاه فیلتر پرس

یکی از عناصر موثر در طراحی یک پارچه مناسب برای فیلتر پرس، ترکیب مواد پارچه است. پارچه مناسب باید بر اساس توانایی آن در فیلتر کردن و جداسازی موثر ذرات جامد از مایعات انتخاب شود. مواد متداول مورد استفاده برای پارچه فیلتر پرس شامل پلی استر، پلی پروپیلن و نایلون است.

علاوه بر این، الگوی بافت یا بافتن پارچه بسیار مهم است. بافت مناسب باید ساختار محکمی داشته باشد تا از عبور ذرات از پارچه جلوگیری کند.

نفوذپذیری منسوجات نیز عامل مهمی است. پارچه باید اجازه دهد مایع در حالی که ذرات جامد را حفظ می کند جریان یابد. نفوذپذیری را می توان با کنترل ضخامت نخ ها یا تراکم بافت تنظیم کرد.

علاوه بر این، دوام و مقاومت پارچه را باید در نظر گرفته شود. پارچه باید بتواند در برابر فشارهای بالا و استفاده دقیق از فیلتر پرس بدون پارگی یا تخریب مقاومت کند. همچنین باید در برابر مواد شیمیایی، سایش مقاوم باشد و دارای ثبات ابعادی عالی برای اطمینان از طول عمر بیشتر باشد.

ویژگیهای سطحی منسوجات می تواند نقش مهمی در راندمان فیلتراسیون آن داشته باشد. یک سطح صاف می تواند از گرفتگی جلوگیری کند و آزاد شدن کیک را تسهیل کند.

راهنمای انتخاب فیلتر پرس

در انتها، فیلتر پرس یک دستگاه همه کاره و کارآمد است که برای جداسازی جامد از مایع در صنایع مختلف استفاده می شود. مزایای متعددی مانند کاهش مواد زائد جامد، شفاف سازی مایعات، غلظت و آبگیری را ارائه می دهد. انتخاب مواد برای فیلتر پرس به الزامات فرآیند خاص و سازگاری با مواد تصفیه شده بستگی دارد. درک عملکرد، نگهداری و انواع مختلف فیلتر پرس ها می تواند به صنایع کمک کند تا فرآیندهای فیلتراسیون خود را بهینه کنند و به جداسازی موثر جامدات و مایعات دست یابند.