Вакуумная фильтрация – принцип работы, схема и оборудование

Вакуумная фильтрация – это эффективный метод отделения твердых и жидких компонентов во многих производственных процессах. Она основывается на создании разницы давлений между фильтруемой смесью и фильтрующей поверхностью. Это помогает ускорить отделение жидкости от твердых частиц и увеличить производительность процесса.

Вакуумная фильтрация находит широкое применение в различных отраслях промышленности, таких как пищевая, химическая, фармацевтическая и другие. При правильном выборе оборудования и настройке параметров процесса, вакуумная фильтрация может значительно повысить производительность и качество производимой продукции, снизить затраты на производство и обеспечить безопасность труда работников.

Система вакуумной фильтрации

Системы вакуумной фильтрации обычно состоят из следующих элементов:

• воронка Бюхнера или Шотта;

• приемный сосуд (коническая или широкогорлая колба Бунзена, круглодонная колба, колба Энглера); 

• патрубок;

• резиновые уплотнения (кольца или пробки) для обеспечения герметичности стыка двух первых;

• набор упругих трубок;

• колбы Тищенко или другие защитные емкости;

• фильтр;

• вакуумный насос.

Фильтры для системы могут быть изготовлены из бумаги, целлюлозы или стекла. Также могут использоваться мембраны.

Порядок соединения элементов системы вакуумной фильтрации следующий:

1. Подсоедините воронку Бюхнера или Шотта к резервуару для сбора и поместите между ними резиновое уплотнение для обеспечения 100% герметичности.

2. Соедините между собой два патрубка, один принадлежит приемной емкости другой выход из предохранительного резервуара.

3. Выход из предохранительного резервуара соединяется с насосом, где происходит всасывание воздуха; если есть третий выход, он должен быть перекрыт запорным краном.

4. Поместите фильтрующий элемент на перегородку воронки.

5. Включите вакуумный насос.

6. Медленно влейте жидкость. Сначала начните с небольшого количества. 

7. В конце процедуры выключите насос и удалите осадок.

При проведении работ по сбору и фильтрации необходимо помнить о следующих правилах:

• Осадок на выходе не должен занимать более половины общего объема воронки.

• Размер фильтра должен соответствовать размеру перегородки для фильтрата в воронке и не должен иметь отверстий при выравнивании.

• Перед включением вакуумного насоса фильтр должен быть увлажнен.

• Если при включении вакуумного насоса слышен свистящий звук, значит, фильтр собран неправильно. Насос должен быть отрегулирован так, чтобы он начал издавать ровный, размеренный гул.

• Перед выключением вакуумного насоса убедитесь, что в рабочей среде атмосферное давление. В противном случае жидкость будет всасываться в предохранительный резервуар.

• Как только отсек для осадка заполнится, его необходимо опорожнить, чтобы предотвратить попадание частиц в рабочую камеру вакуумного насоса.

Скачать подборку вакуумных насосов для фильтрации

Лабораторные вакуумные насосы для фильтрации

Водокольцевые насосы уже давно используются в качестве вакуумных насосов в лабораторной фильтрации. Однако при всей своей простоте и дешевизне они имеют существенные недостатки по сравнению с современными механическими средствами откачки. Работа таких насосов требует непрерывной подачи и возврата воды, что значительно ограничивает мобильность вакуумной системы. Кроме того, при наличии в откачиваемой среде водорастворимых веществ, сточные воды необходимо очищать.

Современным и более универсальным решением для вакуумной фильтрации являются механические химические насосы мембранного или поршневого типа. Эти насосы не требуют подачи воды во время работы, компактны и очень мобильны. Мембранные насосы имеют предел остаточного давления до 1 мбар, что на порядок ниже самого низкого давления водокольцевых насосов. Высокое отрицательное давление повышает эффективность и скорость процесса фильтрации. Для агрессивных сред предлагаются насосы с химически стойкой конструкцией.

Рекомендации по выбору лабораторного вакуумного насоса для фильтрации

При выборе лабораторного вакуумного насоса для фильтрации, необходимо учитывать следующие факторы:

• Объем фильтрационной колбы. Для больших объемов необходимо выбирать мощные насосы, которые смогут обеспечить достаточно быстрый процесс фильтрации.

• Требуемый вакуумный уровень. Для фильтрации необходим достаточно высокий вакуум, поэтому нужно выбирать насосы, способные достичь требуемого уровня вакуума.

• Тип обрабатываемых материалов. Если материалы, которые требуется фильтровать, легко испаряются, то лучше выбирать насосы с улучшенным вакуумным уровнем и возможностью работать на сухом ходу.

• Цена насоса. Цены на вакуумные насосы могут значительно различаться, поэтому необходимо учитывать бюджет и выбирать насос, который соответствует требованиям анализа при разумной цене.

• Производительность. Чем выше производительность насоса, тем быстрее будет проходить процесс фильтрации.

Дополнительные функции. Некоторые модели насосов имеют дополнительные функции, такие как защита от перегрева или автоматическое отключение при достижении заданного вакуумного уровня. Эти функции могут быть полезны при работе в лаборатории.