Фильтры для работы при нормальных условиях

Они обычно снаряжаются горючими материалами. Чаще всего используются маты или картоны на основе смеси асбеста с целлюлозой, шерстью или хлопком или из синтетических волокон.

Высокотемпературные фильтры

Материалами для этих фильтров чаще всего служат стеклянные волокна; используются также волокна из кварца, кремнезема, базальта, графита, металлов, алю- моборосиликатов и других термостойких материалов. Предельно допустимая рабочая температура применения этих материалов ограничена температурой плавления исходных веществ и находится в пределах 400— 1000°С.

Химически стойкие фильтры

Эти фильтры должны противостоять воздействиям паров и капелек кислот, щелочей и органических растворителей; они изготавливаются из синтетических полимеров или специальных сортов стеклянного волокна.

Целлюлозно-асбестовые картоны. Эти материалы применялись ранее для снаряжения коробок противогазов, а затем для улавливания радиоактивной пыли.

Картон получают на бумагоделательных машинах из специально обработанных сортов целлюлозы в смеси с чрезвычайно тонкими волокнами асбеста (0,01 — 1 мкм). Мягкие войлокоподобные картоны толщиной 0,5—2,5 мм можно легко гофрировать, клеить. Содержание асбеста в картонах составляет 5—50%; их фильтрующие свойства почти полностью зависят от вида асбеста, степени его расщепления на тонкие волокна и равномерности его распределения между грубыми волокнами целлюлозы, выполняющими роль каркаса для асбеста. Известно также, что эти материалы применяют в смеси с шерстью, хлопком и стеклянными волокнами.

Асбестосодержащие материалы очень доступны и отличаются высокой эффективностью (более 99,99% по наиболее проникающим частицам), но обладают следующими недостатками: низкой термостойкостью (менее 100°С), горючестью, плохой стойкостью к увлажнению и агрессивным воздействиям кислот и щелочей, а также очень низкой пылеемкостью (5—30 г/м2 по атмосферной пыли при Арк = 1 кПа и и = 0,01—0,025 м/с). Из-за перечисленных недостатков плотные картоны в качестве фильтрующих материалов применяются в промышленности редко.

Значительно лучшими фильтрующими и эксплуатационными свойствами в сочетании с высокой химической и термической стойкостью обладают материалы на основе стеклянных и синтетических волокон.

Фильтрующие материалы из тонких и улътратонких стеклянных волокон изготавливают двух типов: маты, получаемые прессованием мокрых слоев стеклянных волокон, и бумага, отливаемая из пульпы на бумагоделательных машинах. Тонкие и ультратонкие стеклянные волокна получают распылением расплавленного боросиликатного стекла высокоскоростными струями горячего воздуха или вытягиванием нитей; при вытягивании образуются весьма однородные волокна, но более грубые (больше 2 мкм).

Стекловолокнистые проклеенные маты удобно наматывать в несколько слоев на перфорированный цилиндр; при этом можно значительно увеличить фильтрующую поверхность (до 20—30 м2 в 1 м3 корпуса). Пылеемкость таких фильтров достигает 100— 150 г/м2 (при и = 0,025 м/с, Ар= 1 кПа, м в = 0,6 мкм, где м в — медианный диаметр волокна).

В качестве тонковолокнистых сред широкое распространение получили фильтрующие материалы типа ФП (фильтров Петря- нова), состоящие из полимерных смол. Они представляют собой слои синтетических волокон диаметром 1—2,5 мкм, нанесенные в процессе получения на марлевую подложку или основу из скрепленных между собой более толстых волокон. В качестве полимеров для ФП чаще используются перхлорвинил (ФПП) и диаце- татцеллюлоза (ФПА), хотя возможно применение полистирола, полиакрилонитрила, фторполимеров и других полимеров [74].

Материалы ФП характеризуются высокими фильтрующими свойствами. Малая толщина слоев ФП (0,2—1 мм) позволяет получать поверхность фильтрации до 100—150 м2 в расчете на 1 м3 аппарата.

Наибольшее применение получили перхлорвиниловые волокна, характеризующиеся гидрофобностью и высокой химической стойкостью в кислотах, щелочах и растворах солей. Но они не стойки против масел и растворителей и термостойкость их невелика (до 60°С). Ацетатные волокна гидрофильны (недостаточно стойки к кислотам и щелочам), но термостойкость их достигает 150°С. Пылеемкость материалов типа ФП (50—100 г/м2) вследствие их высокой пористости (е = 93—98%) несколько выше, чем асбест- целлюлозных картонов и стекловолокнистых бумаг.

Перечень и характеристика фильтров тонкой очистки приведена в работах [63, 71].

 
Посмотреть оригинал