• Е.Н. Черкас, заместитель генерального директора ОАО «Дарница» по производству
• А.Ю. Котова, к.б.н., руководитель отдела маркетинга ООО «Экспресс-Эко»
Отличительной особенностью ООО «Экспресс-Эко» является мощный научно-технологический отдел, работа которого позволяет практически каждый год предлагать потребителям новые фильтрующие материалы и фильтроэлементы на их основе. В этой статье мы хотим познакомить читателей с нашими новыми изделиями – пористой пленкой на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и фильтроэлементами на ее основе.
Наше предприятие уже более 15 лет производит глубинные элементы на основе СВМПЭ. Основными достоинствами элементов из полиэтилена являются его термохимическая стойкость и способность к многократным регенерациям и промывкам, в том числе в направлении, противоположном фильтрации, под большим давлением. Этим обеспечивается большой ресурс его работы. Стремясь увеличить площадь фильтрации в фильтроэлементе, специалистами ООО «Экспресс-Эко» была разработана технология получения пористой пленки на основе СВМПЭ (фото 1).
Фильтровальный материал представляет собой пористую пленку толщиной 1-1,5 мм, что позволяет обеспечить удержание загрязнений как на поверхности фильтрующего слоя, так и в его глубине. Пленка изготавливается с номинальным рейтингом фильтрации 5, 10, 20 и 40 мкм при эффективности удержания частиц не менее 99%.
С одной стороны пленка имеет почти идеально гладкую поверхность, с противоположной стороны пленка имеет профилированную поверхность. Данные элементы в отличие от других элементов не имеют дренажных или иных слоев, что обеспечивает чистоту фильтровального материала и гарантирует отсутствие выделений в фильтрат. При этом пористая пленка является достаточно проч- ной, что позволяет проводить фильтрацию при высоких перепадах давления, а также проводить промывку обратным током горячей водой и моющими растворами.
Гофрированные элементы ЭКОПЛЕН-РЕ на основе пленки из СВМПЭ уже опробованы и успешно эксплуатируются на ряде предприятий, в том числе и химико-фармацевтической отрасли. Например, элементы ЭКОПЛЕН-РЕ успешно используются для фильтрации рециркуляционной воды. При этом элементы имеют высокий однократный ресурс работы, а затем практически полностью восстанавливают свои эксплуатационные характеристики при регенерации в щелочном растворе и последующей промывке.
Элементы ЭКОПЛЕН-РЕ используются для предварительной фильтрации растворов с большим содержанием твердой фазы, для фильтрации вязких растворов, для предварительной фильтрации воды с высоким содержанием коллоидного железа. Отсутствие дренажных материалов на основе по- липропиленовых или полиэфирных волокон, делает элементы ЭКОПЛЕН-РЕ практически незаменимы при фильтрации агрессивных жидкостей, например, спиртов.
Прочность пленки и свойства ее поверхностей позволили создать новые конструкции фильтроэлементов, которые оказались весьма перспективными. Так, для сбора мелкодисперсный осадков был разработан фильтроэлемент, так называемого карманного типа (фото 2). В элементе фильтровальный материал в виде рукава размещен на внутренней поверхности перфорированного каркаса из полипропилена. К каркасу примыкает профилированная поверхность пленки, обеспечивая дренаж. Фильтрующий элемент высотой 250, 500 или 750 мм устанавливается в штатный фильтродержатель с посадочным гнездом диаметром 56,5 мм с байонетным затвором и фильтрация происходит в направлении изнутри-наружу. Дисперсия угля оседает на стенках фильтроэлемента, постепенно заполняя внутреннее пространство фильтра. Фильтрующий элемент высотой 250 мм удерживает до 280 г дисперсии угля, соответственно элемент высотой 750 мм – до 800-900 г угля.
После окончания процесса фильтрации фильтрующий элемент извлекается из фильтродержателя, и после высушивания уголь легко удаляется с гладкой поверхности полиэтиленовой пленки. Также фильтроэлемент может быть отмыт непосредственно в фильтродержателе. Фильтрующий элемент используется многократно и имеет большой ресурс работы. Фильтрат после намыва минимального слоя угольной пыли на поверхность фильтрующего слоя становится прозрачным, и не требуется больших затрат на его доочистку и окончательное осветление, как при использовании фильтров на основе нержавеющей сетки.
Твердая фаза раствора под давлением оседает на стенках фильтроэлемента достаточно плотной массой, которая затем может быть смыта с поверхности за очень непродолжительное время. При этом ресурс фильтроэлемента восстанавливается практически полностью.
Это подтвердили производственные испытания, проведенные на ОАО «Дарница», (г.Киев) в апреле-мае этого года.
Были профильтрованы несколько серий раствора кальция хлорида 100 мг/мл с концентрацией угля 0,001 % (100г/100л). Перед фильтрацией остановлен процесс перемешивания раствора с углем для оседания угля на стенки реактора. Температура раствора 20-25 град.
Использовались фильтроэлементы марки ЭКОПЛЕН-РЕ-К (техническая марка ЭФП-701-L/5- 500-A7-S) высотой 500 мм и рейтингом фильтрации 5 мкм и фильтроэлементы на основе гофрированной полипропиленовой мембраны с рейтингом фильтрации 5 мкм и высотой 500 мм одного из импортных производителей.
Время промывки фильтрующего элемента (производства импортной компании) – 10мин. Скорость потока воды 30л/мин.
Время промывки фильтрующего элемента (производства «Экспресс-Эко») – 1 мин. Скорость потока воды 30л/мин.
Несмотря на то, что площадь фильтрующей поверхности в карманном элементе в 20 раз меньше, скорость фильтрации по сравнению с гофрированным фильтроэлементом меньше всего лишь в 2,5 раза. При этом промывка фильтрующего элемента карманного типа производства «Экспресс-Эко» менее длительна (в 10 раз) и более эффективна (в гофрированном элементе остается большое количество частиц угля и других загрязнений между гофрами мембраны и подложки).
В результате испытаний специалисты предприятия пришли к выводу: Считаем более целесообразным применять фильтрующий элемент карманного типа производства ООО «Экспресс-Эко» для фильтрации серий препарата Кальция хлорид 100мг/мл объемом 400л по причине более эффективной промывки от загрязнений между сериями препарата.
Помимо сбора активированного угля данный тип фильтрующих элементов, на наш взгляд, целесообразно применять в технологических процессах, связанных с фильтрацией сред с высоким содержанием проницаемого осадка, а также с фильтрацией труднофильтруемых (непроницаемых) осадков с применением вспомогательных веществ. При этом речь идет не только о фильтрации жидкостей, но и фильтрации воздуха и других газов. Данный тип элементов используется для сбора стеклянной, сахарной пыли и других мелкодисперсных порошков в воздушных средах.