Результат интеллектуальной деятельности: Фильтрующий материал

Предложенное изобретение относится к области очистки жидкостей и газов и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности для повышения качества фильтрации.

Известен фильтрующий материал из диатомита (патент на изобретение РФ №2237510, МПК B01D 39/06, 2004 г.), реализуемый в виде порошка с размером частиц от 0,1 до 0,001 мм. Недостатком данного фильтрующего материала являются: малый размер частиц, что затрудняет его регенерацию из-за уноса частиц, и неправильная (несферическая) форма частиц, что снижает сыпучесть и плотность упаковки фильтрующего материала.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является гранулированный фильтрующий материал, содержащий кембрийскую глину и молотый бой автоклавного пенобетона (патент на изобретение РФ №2553896, МПК B01D 39/06, 2015 г.). Недостатком известного фильтрующего материала являются его невысокие эксплуатационные свойства, т.е. низкое качество готового продукта, которое проявляется:

- в недостаточной эффективности очистки из-за малого (не более 50%) содержания пористого материала (пенобетона) в гранулах;

- в низкой сорбционной емкости пенобетона (в отличие, например, от природных сорбентов);

- в малом сроке службы ввиду отсутствия возможности качественной промывки гранул.

Кроме того, известный материал не может применяться в многослойных фильтрах с обратной промывкой, т.к. отсутствует возможность регулирования гидравлической крупности гранул.

Технический результат предложенного решения заключается в повышении качества готового продукта и расширении сферы его применения.

Указанный технический результат достигается тем, что фильтрующий материал состоит из ядра и оболочки, при этом ядро выполнено из материалов, выбранных из стекла, стеклянной микросферы, стеклянного микрошарика или диатомита, а оболочка, накатанная на упомянутое ядро, выполнена из диатомита или диатомитовой породы, обожженных при 700-1200°С.

Фильтрующий материал может содержать ядро, выполненное из диатомита, при этом оболочка выполнена двойной, состоящей из диатомитовой породы, обожженной в присутствии гидроксида натрия при 700-1200°С.

Выполнение поверхности или всего ядра гранулы из материала, который при обжиге гранулы образует прочную связь с пористым материалом оболочки (диатомитом), позволяет повысить прочность гранулы, т.е. качество готового продукта.

Ядро гранулы для регулирования ее веса и гидравлической крупности выполнено из указанных выше материалов, в частности из стекла (например, из частички измельченного стекла; из стеклянного микрошарика; из стеклянной микросферы; из частички пеностекла).

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Гранула фильтрующего и сорбирующего материала состоит из частички измельченного стекла (ядро), эквивалентный диаметр которой находится в интервале от 400 до 1000 мкм, и накатанной на стекло оболочки, средней толщиной 200-400 мкм из измельченных частиц диатомитовой породы. Диатомит в результате обжига при температуре от 700 до 1200°С остекловывается, образуя прочную связь со стеклянным ядром и между частицами, что повышает прочность гранулы. Герметичное стеклянное ядро облегчает промывку гранулы при регенерации фильтра, повышает ее прочность и вес, а соответственно, и гидравлическую крупность гранулы.

Пример 2. Гранула фильтрующего и сорбирующего материала состоит из стеклянной микросферы диаметром от 600 до 1200 мкм, на которую накатано две оболочки: нижняя оболочка средней толщиной 150 мкм - из частиц морского диатомита, имеющего мелкие поры; внешняя оболочка средней толщиной 100 мкм - из частиц озерного диатомита с более крупными порами. Диатомит в результате обжига при температуре от 700 до 1200°С остекловывается, образуя прочную связь со стеклянным ядром и между частицами, что повышает прочность гранулы. Герметичная стеклянная микросфера облегчает промывку гранулы при регенерации фильтра, повышает ее прочность и снижает вес, понижая гидравлическую крупность.

Пример 3. Гранула фильтрующего и сорбирующего материала (имеющего эквивалентный диаметр 0,8-1,7 мм) состоит из диатомитового ядра (имеющего эквивалентный диаметр 0,4-1,4 мм). На ядро сначала накатывается оболочка из щелочи NaOH (от 0,5 до 5% от массы гранулы), а затем - оболочка из измельченных частиц диатомитовой породы. В результате обжига при температуре от 700 до 1200°С диатомит остекловывается, образуя прочную связь со стеклянным ядром и между частицами, а нижняя (щелочная) оболочка становится стеклянной и водонепроницаемой. Это повышает прочность гранулы, облегчает ее промывку при регенерации фильтра, позволяет регулировать ее вес и, соответственно, гидравлическую крупность гранулы.