회분여과기(batch filter) ,반연속식여과기(연속여과기) 공정 FLOW

[포레코]

 여과해서 회수하는 것이 cake인가 liquid인가 아니면 양쪽 모두인가 혹은 분사입자의 량의 다소등의 조건에 따라서 여과기의 형태가 정해집니다. 원액중의 분산입자의 농도에 의해 여과기구가 다른 것은 물론 여과방식 및 여과기가 정해집니다. 일반적으로 고형물이 부피의 1%보다 크면 cake 여과에 해당하고, 그 이하이면 청정여과로 분류할 수 있습니다.
여과조제를 이용한 여과기는 다음의 3가지 조작, 첫째 precoat를 하고 둘째 precoat층을 통해 여과를 하고, 셋째 여과 종료 후에 cake을 이탈시키고 세척하는 방법을 반복해서 작업을 하게 됩니다. 이를 동반한 여과기 타입은 크게 2가지가 있으며 진공식 반연속식 필터와 가압식의 회분식 필터로 나누고, 전자는 연속식 필터에 가깝고 후자는 흔히 필터프레스라고 하는 수동식에 해당됩니다.

  여과장치는 실제의 문제를 해결하며서 상황에 따라 독자적으로 발전하였고 어느 물질을 여과하기 위해서 관련 문헌을 찾기가 어렵고, 실제의 실험을 통하여 자료를 구하고, 장치를 선택해야 합니다.

  회분여과기(batch filter)는 여과 압력원의 차이에 따라서 가압식과 진공식으로 나누고 근본적 차이로 진공식은 대기압 1kg/cm² 이하의 압력에서 사용되고 가압식은 그러한 제한이 없으며 일반적으로 3~8kg/cm² 까지 사용하게 됩니다.

  반연속식여과기(연속여과기포함)는 분산입자의 량이 아주 많은 경우 고형분이 1.0%보다 많은 액의 여과에 belt filter등이 사용된다. 연속적인 제거, 배출되는 cake이 형성되고 이 경우는 여과조제가 사용되지 않습니다. 이는 drum type의 precoat filter와는 다른 연속여과기(continuous filter)에 해당됩니다. 고형분이 1.0~0.1% 범위내에서도 농축이 되지만 여과조제를 가해 고형분 농도를 증가시키므로 연속여과하는 것이 가능합니다.
고형분이 0.1% 이하가 되면 연속 제거할 수 있는 두계의 cake이 되지 않기 때문에 이 형식을 개량한 드럼형의 rotary precoat filter에서 연속식과 유사한 여과가 진행됩니다. 가압식도 만들어지지만 널리 사용되는 것은 진공식입니다. 가압식도 만들어지지만 널리 사용되는 것은 진공식입니다.

아래 Rotary Vacumm Precoat Filter와 같이 여재를 표면에 부착한 드럼이 회전하고, 드럼의 하부 약 1/3이 원액에 잠겨 있게 됩니다. 드럼의 직경, 길이, 여과면적이 0.3m x 0.3m x 0.28m² 의 소형에서 2.4m x 4.8m x 27.2m² 의 대형여과기가 제작되고 있습니다.

드럼의 표면에 50~100mm 두께의 여과조제 precoat를 형성하고, 그 표면에서 여과를 진행합니다. precoating 된 cake을 두께가 약 0.001~0.2mm 로 드럼이 1회전할 때만다 깍이어 지고, precoat된 cake층이 없어질 때까지 연속해서 사용하므로, 연속식 여과기와 같지만, cake이 없어지면 여과작업을 끝내고, 연이어 precoat를 해서 시작하는 면에서 회분식과도 유사합니다. 반연속식이라고 불리는 것은 이 때문이며, 경우에 따라서는 1회의 프리코트로 수시간부터 1주일까지도 사용할 수도 있습니다.

아래의 여과 메커니즘과 일반적인 회분식 여과기와 rotary vacumm precoat filter의 흐름도가 아래에 나타나 있습니다.

[ Rotary Vacuum Precoat ]

[ Mechanisms of Filtration ]

 

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