Фильтр-пресс — аппарат периодического действия для разделения под давлением жидких неоднородных систем (суспензий, пульп) на жидкую фазу (фильтрат) и твердую фазу (осадок, кек). Фильтр-прессы применяются для фильтрования широкого класса суспензий, а также пригодны для разделения суспензий с небольшой концентрацией твердых частиц и суспензий с повышенной температурой, охлаждение которых недопустимо вследствие выпадения кристаллов из жидкости.
Движущей силой процесса фильтрования является напор подаваемой в аппарат суспензии. Суспензия под давлением поступает внутрь пакета плотно сжатых фильтровальных плит (плит и рам). Плиты обтягиваются фильтровальной тканью. Частицы твердой фазы задерживаются на поверхности фильтровального полотна, а жидкая фаза свободно проникает через мелкие поры фильтроткани и далее через систему каналов выводится из фильтра.
Первые фильтр-прессы появились в Англии и США в середине XIX века. Одно из первых успешных применений фильтр-прессов в промышленности — очистные сооружениясахарного завода в Вустере (штат Массачусетс, США в 1898-1917 года. До начала 1970-х фильтр-прессы не могли обходиться без применения тяжелого физического труда, что делало их малоэффективными по сравнению с вакуум-фильтрами. Определенный прогресс в механизации и автоматизации позволил создать системы раздвижки плит, выгрузки осадка, промывки и регенерациифильтроткани. Фильтр-прессы широко применяются как в промышленности, так и в коммунальном хозяйстве.
С 1888 года (официальная дата изобретения фильтр-пресса — 27 ноября[источник не указан 812 дней]) в мире было зарегистрировано более 400 патентов на фильтр-прессы и элементы их конструкции. Основная масса изобретений касается устройства пакета фильтровальных элементов — рам и плит.
Первоначально зажим и раздвижка плит на фильтр-прессе осуществлялся с помощью механического винта вручную. Далее вместо ручного привода стал использоваться электромеханический привод. Но у системы зажима плит винтом был один существенный недостаток — низкое давление фильтрации, не более 0,6 МПа. Во второй половине XX века в конструкции фильтр-пресса появился объёмный гидравлический привод, ситуация изменилась, стала возможной фильтрация при давлении до 3,0 МПа. Также был механизирован и автоматизирован процесс раздвижки фильтровальных плит (рам), съёма осадка, регенерации фильтровальной ткани.
Но настоящую революцию пережили фильтр-прессы с созданием в середине 1960-х годов фильтровальных плит с отжимной мембраной (диафрагмой). Мембраны значительно расширяют возможности фильтр-пресса. Принцип их действия таков: мембраны под действием давления (жидкости или газа) вздуваются, объем фильтровальных камер уменьшается и осадок под действием давления сжимается, поры в осадке сокращаются, из-за чего происходит дополнительное выделение жидкой фазы из осадка.
Основные параметры
Площадь поверхности фильтрования у современных фильтр-прессов может достигать значения более 1200 м²
Объем фильтровальных камер у современных фильтр-прессов может достигать значения более 30 м³
