Pre-Coat Filter filtration to sub-micron range

Overall System Design
A complete automatic cycling Pre-Coat filtration system consists of the Pre-Coat filter vessel, a patented slurry feeder for mixing and storing the pre-coat material, a Hydro-Vac secondary recovery filter to concentrate and remove the dirt Ioaded pre-coat powder after each filtration cycle and a main system liquid reservoir.

The Primary Filter
The heart of the Pre-coat filtration system is a pressure vessel containing a packed array of wire-mesh-covered, perforated tubes. The tubes are attached to a basee in the upper dome structure of the vessel. Fabrication of this assembly is such that any liquid flow, in either top-to bottom or bottom-to-top direction, must flow through the perforated tubes.

The mesh-covered tubes serve as septums upon which a fine cellulose powder (or an alternative filter aid) is deposited in thin layers to form a filter cake. This filter cake permits removal of contaminant particles as small as 1/2 micron. When cellulose powder is caked on the filter septums, it becomes an excellent ultra-high filtration medium which permits liquids to flow through the microscopic pores in the cake, but prevents the passage of suspended solids (i.e. contaminants). In the filtration mode of operation liquid flows vertically up through the pre-coated filter tubes into the pressure vessel
dome. From there the filltered liquid is transported to a clean liquid storage tank.

The slurry tank is a steel reservoir used for mixing clean liquid with filter aid to create the pre-coat slurry. A storage hopper and feeder are mounted on the slurry tank.

The secondary filter is generally a Hydro-Vac vacuum filter. However, a Flat Bed pressure filter may also be used on special applications. The Hydro-Vac unit concentrates and removes the dirt-laden pre-coat powder following each filtration cycle.

The main system liquid reservoir is a divided tank. One compartment holds dirty liquid discharged from the operation; the other holds clean filtered liquid to be re-circulated. The tank may be equipped with a drag conveyor and/or magnetic separator if the liquid contains solid that can be readily removed by settling. The reservoir may also be a simple, vertical-sided tank for systems requiring the removal of only fine particles.

The coded pressure vessel is designed and fabricated to withstand the highest expected pressure it will encounter with a safety factor of three. For installations requiring special certification, vessels will meet the requirements and stamped accordingly.

The pre-coat storage hopper is designed to accurately meter a hygroscopic powder, like cellulose, regardless of humidity levels.

Animation

Automatic sequence of operation

1. FILTER-FILL
When the filter-fill operation starts, the primary filter vessel is empty, the tubes are clean and the recovery system is isolated. Clean liquid is pumped into the primary filtering vessel from the slurry tank filling the vessel entirely.

2. SLURRY MIX
As clean liquid is circulated from the primary filter back into the slurry tank, a hopper meters filter-aid powder into the slurry tank, mixing it with clean liquid and creating a precoat slurry.

3. PRE-COAT
As the slurry is pumped into the bottom of the primary filter vessel it flows up through the tubes and back to the slurry tank. Repeatedly re-circulating this slurry deposits a full layer of filter powder on the outside of the tubes (screened surface).

4. FILTER CYCLE
When the screened tubes are pre-coated, the filtration process begins automatically. The following actions occur simultaneously: the filter pump feeds dirty liquid to the primary filter and the slurry pump is stopped and the slurry feed valve is closed. The dirty liquid flows through the intricate micro passages of the pre-coat filter cake where particles down to 1/2 micron and smaller are retained. The filtered liquid travels up the perforated tubes to the upper chamber of the primary filter and is then transferred out the clean liquid return line.

5. BLOW-DOWN -SYSTEMS
BLOW-DOWN IS TRIGGERED AUTOMATICALLY
As contaminants build up on the filter cake, the pressure dierential between the top and the bottom of the main filter vessel gradually increases. At a preset pressure level blow-down begins. All feed and discharges valves are closed and a large dump valve opens. Compressed air enters the primary filter dome, forcing the clean liquid down and through the perforated tubes. The blow-down force is such that all liquids, pre-coat powder and contaminants are effectively discharged from the primary filter tank and into the secondary recovery system in approximately 12 seconds. This rapid discharge effectively cleans the primary filter tubes and the next pre-coat automatically begins.

RECOVERY FILTRATION
When the blow-down cycle is completed, the small Hydro-Vac filter begins operation. A negative pressure in the Hydro-Vac draws the liquid in the dump tank, down through a filter cloth where contaminants and pre-coat powder are deposited. The Hydro-Vac filter operates until all liquid has been removed from it and all used pre-coat powder and dirt are deposited in a bin. The secondary filter then shuts down until the next blow-down cycle.

Examples

Pre-coat Filtration System: Filtratie tot submicron bereik

Algehele systeemontwerp
Een compleet automatisch cyclisch pre-coat filtratiesysteem bestaat uit het pre-coat filtervat, een gepatenteerde mestvoedermachine voor het mengen en opslaan van het voorbedekkingsmateriaal, een Hydro-Vac secundair terugwinningsfilter voor het concentreren en verwijderen van het vuilige pre-coat poeder na elke filtratiecyclus en een vloeistofreservoir van het hoofdsysteem.

De primaire filter
Het hart van het Pre-coat filtratiesysteem is een drukvat dat een gepakte reeks met gaas bedekte, geperforeerde buizen bevat. De buizen zijn bevestigd aan een schot in de bovenste koepelstructuur van het vat. De fabricage van dit samenstel is zodanig dat elke vloeistofstroom, van boven naar beneden of van beneden naar boven, door de geperforeerde buizen moet stromen. De met gaas bedekte buizen dienen als septums waarop een finecellulosepoeder (of een alternatief filterhulpmiddel) wordt afgezet in dunne lagen om een ​​filterkoek te vormen. Deze filterkoek maakt verwijdering van verontreinigende deeltjes zo klein als 1/2 micron mogelijk. Wanneer cellulosepoeder op de filterseptums wordt gekoekt, wordt het een uitstekend ultra-hoog filtratiemedium dat vloeistoffen door de microscopische poriën in de cake laat stromen maar de doorgang van gesuspendeerde vaste stoffen (dwz verontreinigingen) voorkomt. In de filtratiemodus van bedieningsvloeistof stroomt verticaal omhoog door de vooraf gecoate filterbuizen in de drukvatkoepel. Van daaruit wordt de gefilterde vloeistof naar een schone vloeistofopslagtank getransporteerd.

De mengmesttank is een stalen reservoir dat wordt gebruikt voor het mengen van schone vloeistof met filterhulpmiddel om de pre-coat-slurry te maken. Een opslagtrechter en -invoer zijn op de mesttank gemonteerd.

Het secundaire filter is in het algemeen een Hydro-Vac-vacuümfilter. Een drukfilter voor een plat bed kan echter ook worden gebruikt voor speciale toepassingen. De Hydro-Vac-unit concentreert en verwijdert het met vuil beladen pre-coat poeder na elke filtratiecyclus.

Het vloeistofreservoir van het hoofdsysteem is een verdeelde tank. Een compartiment houdt vuile vloeistof vast die uit de bewerking wordt geloosd; de andere houdt schoon gefilterd om opnieuw in omloop te worden gebracht. De tank kan zijn uitgerust met een sleeptransporteur en / of magnetische scheider indien de vloeistof vaste stof bevat die gemakkelijk kan worden verwijderd door bezinken. Het reservoir kan ook een eenvoudige tank met verticale zijkanten zijn voor systemen waarbij alleen fijne deeltjes moeten worden verwijderd.

Het gecodeerde drukvat is ontworpen en gefabriceerd om de hoogste verwachte druk te weerstaan die het met een veiligheidsfactor van drie zal tegenkomen. Voor installaties waarvoor een speciale certificering vereist is, zullen de schepen aan de vereisten voldoen en dienovereenkomstig worden gestempeld.

De voorvulopslagtrechter is ontworpen voor het nauwkeurig doseren van een hygroscopisch poeder, zoals cellulose, ongeacht de vochtigheidsniveaus.

Animatie

Automatische volgorde van werking

1.FILTERVULLEN 

Wanneer de filtervulbewerking start, is het primaire filtervat leeg, zijn de buizen schoon en is het herstelsysteem geïsoleerd. Schone vloeistof wordt in het primaire filtervat gepompt uit de slurrytank die het vat volledig vult.

2. SLURRY MIX
Terwijl schone vloeistof van het primaire filter terug in de mesttank circuleert, filtert een vultrechter filterpoeder in de mesttank, mengt het met schone vloeistof en creëert een pre-coat-slurry.

3. PRE-COAT
Terwijl de suspensie in de bodem van het primaire filtervat wordt gepompt, stroomt deze omhoog door de buizen en terug naar de mesttank. Herhaaldelijk opnieuw circuleren van deze slurrie zet een volledige laag filterpoeder op de buitenkant van de buizen (gescreend oppervlak).

4. FILTERCYCLUS
Wanneer de afgeschermde buizen vooraf zijn gecoat, begint het filtratieproces automatisch. De volgende acties worden gelijktijdig uitgevoerd: de filterpomp voert vervuilde vloeistof naar het primaire filter en de slurrypomp wordt gestopt en de slurrytoevoerklep wordt gesloten. De vuile vloeistof stroomt door de ingewikkelde micro-doorgangen van de pre-coat filterkoek waar deeltjes tot 1/2 micron en kleiner worden vastgehouden. De gefilterde vloeistof beweegt de geperforeerde buizen omhoog naar de bovenste kamer van het primaire filter en wordt vervolgens uit de schone vloeistofretourleiding overgebracht.

5. BLOW-DOWN -SYSTEMS
BLOW-DOWN WORDT AUTOMATISCH INGESTELD
Naarmate zich verontreinigingen op de filterkoek opbouwen, neemt het drukverschil tussen de bovenzijde en de bodem van het hoofdfiltervat geleidelijk toe. Bij een vooraf ingesteld drukniveau begint het spuiten. Alle toevoer- en afvoerafsluiters zijn gesloten en er opent een grote afvoerklep. Perslucht komt de primaire filterkoepel binnen en dwingt de schone vloeistof naar beneden en door de geperforeerde buizen. De uitblaaskracht is zodanig dat alle vloeistoffen, voorbekledingspoeder en verontreinigingen effectief worden afgevoerd uit de primaire filtertank en in het secundaire terugwinsysteem in ongeveer 12 seconden. Deze snelle ontlading reinigt effectief de primaire filterbuizen en de volgende voorlaag begint automatisch.

FILTRATIE VOOR HERSTEL
Wanneer de uitblaascyclus is voltooid, begint het kleine Hydro-Vac-filter te werken. Een negatieve druk in de Hydro-Vac trekt de vloeistof in de storttank, omlaag door een filterdoek, waar verontreinigingen en pre-coat poeder worden afgezet. Het Hydro-Vac filter werkt totdat alle vloeistof is verwijderd en alle gebruikte pre-coat poeder en vuil zijn afgezet in een prullenbak. Het secundaire filter schakelt dan uit tot de volgende spuicyclus.

Voorbeelden