Нефть ва газни қайта ишлаш жараёнлари ва ускуналари Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги олий ўқув юртлари бакалавриатининг «Нефть ва нефть-газни қайта ишлаш технологияси»

2.5. Ф И Л Ь Т Р Л А Ш

Суспензия ва чангли газларни фильтр тўсиқлар орқали ўтказиб тозалаш жараёни фильтрлаш дейилади. Фильтр тўсиқлар қаттиқ заррачаларни ушлаб қолиб, суюқлик ёки газни ўтказиб юбориш қобилиятига эга. Фильтр тўсиқлар ёки фильтр сифатида майда тешикли тўрлар, турли газламалар, сочилувчан материаллар (қум, майдаланган кўмир, бентонитлар), керамик буюмлар ва бошқалар ишлатилади. Фильтр сифатида пахта, юнг ва синтетик газламалардан тайёрланган материаллар ҳам ишлатилади.
Фильтр тўсилар бир қатор талабларга мос келиши керак. Энг аввало фильтрловчи материал ғоваксимон тузилишга эга бўлиб, ғовакларнинг ўлчами шундай бўлиши керакки, бунда чўкма заррачалари тўсиқнинг устида қолиши керак. Бундан ташқари фильтр муҳит таъсирига кимёвий барқарор, юқори ҳароратга бардошли, механик жиҳатдан пишиқ бўлиши мақсадга мувофиқ бўлади. Фильтр тўсиқнинг устида ҳосил бўлган чўкма ҳам фильтрловчи материал вазифасини бажаради.
Фильтрлаш пайтида материаллар ҳам ишлатилиши мумкин. Бундай материаллар қаторига фаоллаштирилган кўмир, майдаланган асбест, диатомит, перлит ва ҳоказолар киради. Қўшимча материаллар фильтраланиши лозим бўлган суспензияга қўшилади ёки фильтрнинг иш юзаси бундай материаллар билан қатлам қилиб қопланади. Қўшимча материаллар чўкма билан аралаштирилиб, унинг ғоваклигини оширади ва гидравлик қаршилигини камайтиради. Бундан ташқари, диатомит, перлит, фаоллаштирилган кўмир ва бошқа моддалар адсорбциялаш хусусиятига эга, шу сабабдан фильтрдан чиқаётган тайёр маҳсулот анча тозаланган бўлади.
Фильтрлаш пайтида суспензия таркибидаги майда заррачалар фильтрловчи материалнинг устки қисмида чўкма ҳолида ёки фильтрловчи материалнинг ўзида тешикларни тўлдирган ҳолда ўтириб қолиши мумкин. Бу ҳусусиятларга кўра фильтрлаш жараёни иккига бўлинади: а) чўкма қатлами ҳосил қилиш йўли билан фильтрлаш; б) фильтрловчи материалларнинг тешикларини тўлдириш орқали фильтрлаш. Саноатнинг кўп тармоқларида чўкма ҳосил қилиш йўли билан фильтрлаш кенг қўлланилади.
Фильтрлаш жараёнида сиқилувчи ва сикилмайдиган чўкмалар ҳосил бўлади. Сиқилувчи чўкмалардаги заррачалар босим ортиши билан деформацияга учраб, уларнинг ўлчами кичиклашади. Сиқилмайдиган чўкмаларда босим ортиши билан заррачаларнинг шакли ва ўлчами деярли ўзгармайди.
Фильтрлаш жараёнининг унумдорлиги ва олинадиган фильтратнинг тозалиги, асосан, фильтр тўсиқларнинг ҳусусиятларига боғлиқ. Фильтр тўсиқларининг тешиклари катта ва гидравлик қаршиликлари кичик бўлиши зарур. Фильтр тўсиқлар таркибий тузилишига қараб эгилувчан ва эгилмас бўлади. Фильтр тўсиқлардан олдинги ва кейинги босимлар фарқи ёки фильтрловчи материалларга суюқлик босимини ҳосил қилувчи марказдан қочма кучлар фильтрлаш жараёнининг ҳаракатлантирувчи кучи вазифасини бажаради.
Ҳаракатлантирувчи кучлар турига қараб фильтрлаш икки гуруҳга бўлинади. 1. Босимлар фарқи таъсирида фильтрлаш. 2. Марказдан қочма кучлар таъсирида фильтрлаш (центрифугалаш).
Фильтр тўсиқнинг иккала томонидаги босимлар фарқи ∆Р қуйидаги усуллар билан ҳосил қилиниши мумкин: а) суспензия устунининг массасидан фойдаланиш (∆Р 0,05 МПа гача); б) вакуум ҳосил қилиш (∆Р 0,05-0,09 МПа гача); в) суюқликни насослар ёрдамида ҳайдаш (∆Р 0,5 МПа гача); г) сиқилган ҳаво бериш (∆Р 0,05-0,3 МПа гача).
Саноатда фильтрлашдан сўнг қуйидаги қўшимча жараёнлар амалга оширилади: 1) чўкмани ювиш; 2) чўкмани оддий ҳаво (ёки инерт газлар) ёрдамида дудлаш; 3) чўкмани иссиқ ҳаво ёрдамида қуритиш.
2.12-расмда фильтрлаш жараёнининг схемаси берилган, бу ерда Р₁>Р₂, ҳаракатлантирувчи куч босимлар фарқи билан белгиланади: ∆Р=Р₁–Р₂ (Р₁ – суспензиянинг устидаги босим, Р₂ – фильтр тўсиқдан кейинги босим).



2.12-расм. Суспензияни ажратишга мўлжалланган фильтрнинг схемаси:
1-қобиқ; 2-суспензия; 3-чўкма; 4-фильтр тўсиқ; 5-фильтрат.

Фильтрлаш жараёни уч хил режимда олиб борилади: 1) доимий ўзгармас босимлар фарқи билан фильтрлаш (∆Р=const); 2) доимий фильтрлаш тезлиги билан фильтрлаш (dV/dτ=const); 3) бир вақтнинг ўзида босимлар фарқи ва фильтрлаш тезлиги ўзгариб турган ҳолатда фильтрлаш. Ўзгармас босимлар фарқи таъсирида чўкма қатлами ҳосил қилиш йўли билан фильтрлаш энг кўп қўлланилади.