6. 过滤机

6过滤机——增加内容主要讲述：（1）真空过滤机（2）压滤机•6.1概述过滤原理：在压力差的作用下，悬浮液通过多孔介质（过滤介质），使固体颗粒截留在过滤介质表面，形成滤饼，而液体则被过滤掉，达到固液分离目的。过滤分离的推动力为过滤介质两侧的压力差。过滤机的处理对象：固液相容性好，浓度较高，难易用离心机进行固液分离的悬浮液。一.过滤机的种类以推动力来分类：⑴重力过滤机（自由沉降式）⑵加压过滤机（压榨式）⑶真空过滤机（负压式）p1p2过滤介质•沙层过滤机•⑴重力过滤机袋式过滤机•努契型过滤机•压滤机（板框式，厢式）•间歇加压式加压叶滤机•水平板型•⑵加压过滤机努契型•转鼓型过滤机•连续加压式旋转型压滤机•压榨脱水过滤机•转鼓型•间歇真空过滤机努契型•叶滤型•⑶真空过滤机转鼓型•连续真空过滤机叶滤型•带型•过滤方式：1.恒压过滤：保持过滤压力不变，过滤速率随滤饼增厚而减漫2.恒速过滤：保持过滤速率不变，供料泵定量供料，供料压力不断升高。3.变压变速过滤：在整个过滤中，压力和速率不断变化。4.先恒压后恒速：滤饼薄时，用低压力，保持恒速率；滤饼厚时，压力升高，达到指定压力时，再恒压过滤。过滤机广泛用于：化工，石油，矿山，食品，医药，污水处理等。过滤介质用来阻挡固相颗粒的物质，叫过滤介质。分类：（一）按作用原理分：⑴表面过滤介质：固相颗粒被截留在介质表面，形成滤饼。如：滤纸，滤布，滤网，毛毡等。⑵深层过滤介质：固相颗粒被截留在介质内部。如：砂滤层，过滤涂料，助滤剂，多孔金属，多孔塑料，陶瓷，分子筛等。•（二）按结构分：非金属型：棉、毛、丝、石棉、纸、毡、编织物等。⑴挠性过滤介质金属型：钢丝、钢网等。金属与非金属混合编织物。金属⑵刚性过滤介质陶瓷塑料铝，玻璃硅藻土膨胀珍珠岩⑶松散性过滤介质细砂无烟煤分子筛•（三）.过滤介质的选择•方法：一是靠经验，二是靠实验。明确过滤目的：要获得滤饼还是要获得滤液，还是两者都要。1.了解固相颗粒性质：知道固相颗粒尺寸、形状及密度。以颗粒大小来选择过滤介质，见表8—2。如：金属编织滤网过滤＞75μm颗粒。非金属编织滤布过滤＞10μm颗粒。纤维素纸、玻璃纤维纸、毛毡＞5~10μm颗粒。多孔塑料＞0.005μm颗粒。2.了解液体性质：酸性，碱性，中性，温度，粘度，密度等。要考虑过滤介质的耐酸、碱性，耐腐蚀性，高温变形，过滤阻力，堵塞、再生和经济性等。3.了解滤饼的性质：比阻，可压缩性，结晶性，松散性，可塑性，粘性，含液量，湿度等。要考虑过滤介质的强度、易加工、使用方便、廉价、不易堵塞、滤饼易剥离。总之：要考虑滤液澄清度、过滤速度、化学稳定性、使用寿命、经济性、易再生，易更换等。6.2过滤机一.真空过滤机原理：依靠抽真空，使滤布内外形成一定的压力差，即真空度。把液相吸走，固相过滤在滤布上。常用真空度：0.0533~0.08MPa（1atm=0.1013MPa)过滤机种类：⑴刮刀卸料式转鼓真空过滤机⑵无格式转鼓真空过滤机⑶预涂层式转鼓真空过滤机⑷滤布行走式转鼓真空过滤机供料方式：浸没式，内部给料式，侧部给料式，顶部给料式。卸料方式：刮刀卸料，滤布行走卸料，绳索卸料，辊卸料等。（一）刮刀卸料式转鼓真空过滤机主要部件：转鼓，分配头，搅拌器，刮刀，料浆槽等。使用范围：分离0.01~~1.0mm颗粒的悬浮液。工作原理：转鼓外包有滤布，转鼓内支架下有10~~30个彼此独立的扇形小滤室，每个滤室通向轴中心，中心外侧有分配头，分配头连接真空泵，泵抽真空时，使滤布内外形成一定真空度，滤液穿过滤布被抽走，固体颗粒被截留在滤布上形成滤饼。转鼓转一周，经过四个阶段区，即：过滤区，洗涤区，脱水区，卸料区。⑴过滤区：转鼓内抽真空，在真空度作用下，滤液透过滤布经分配头被抽走，固相颗粒被截留在滤布上形成滤饼层。⑵洗涤区：转鼓转出液面后，由喷嘴把洗涤液喷到滤饼上，对滤饼进行洗涤，洗涤液也被吸走。⑶脱水区：在真空抽吸作用下，把滤饼上的液相进一步抽吸，进行脱水处理。⑷卸料区：通入压缩空气，从转鼓内部反吹，使滤饼隆起，然后由刮刀卸料。转鼓转速：1/12~~2转/分。转鼓浸没率：25~~37%，最高达：60%。优缺点：结构简单，运转和维护保养容易，造价便宜，连续操作；但滤出的液体中有少量细固相颗粒。用途：较广泛普遍的用于化工，冶金，石油，矿山，污水处理等。（二）无格式转鼓真空过滤机特点：与上一种比较，这种转鼓不分格室，无分配头，无格室配管，整个转鼓内腔皆抽为真空，只有卸料区有反吹管。上部洗涤区在转鼓内有洗涤液接收盒，洗涤液由此排出。卸料区有反吹管，有脉动气压反吹，吹下的滤饼由接收盒排出。下部还有滤布再生段。转鼓转速为：1/6~~33rpm转鼓浸没率：5~~50%优缺点：过滤能力大，效率高，滤布寿命长，不易堵塞；但要有大排量的真空源，造价高。广泛应用于：食品，制药，冶金，石油，化工，净化水，污水处理等。（三）预涂层转鼓真空过滤机特点：在正式过滤前，先在滤布上涂上一层助滤剂（预涂层），然后，进行过滤操作，预涂层为过滤介质，起过滤作用。预涂层材料：硅藻土加助滤剂。预涂层厚度：50~~100mm,过滤作用主要发生在预涂层上。使用范围：固体颗粒d＜1μm的悬浮液。转鼓转速：1.6r/min;高速可达10~~40rpm转鼓浸没率：30~~50%结构：基本与普通型转鼓真空过滤机一样，只增加了预涂层。分区：过滤区，洗涤区，干燥区，卸料区。工作原理：滤液通过过滤区段的预涂层和滤布过滤后，由排出管排出。固相颗粒则被预涂层截留，形成滤饼，经洗涤、干燥后，进入卸料区由刮刀卸料。卸料时，刮刀将滤饼连同一层预涂层刮下，被刮预涂层厚度为0.05~0.2mm，所以，滤饼内含有预涂层原料。当预涂层被刮剩到10~15mm厚时，要重新喷吐预涂层。优点：⑴可以稳定地获得澄清滤液。⑵能过滤浓度极稀的液体（浓度在0.1%以下）。⑶过滤速度快，因始终在新鲜的涂层上进行。⑷能过滤含细微颗粒的滤浆。缺点：⑴滤饼内含有预涂层料。⑵预涂层费用高，因含有助滤剂。应用范围：医药，气体除尘，含油浮渣分离，净化水，造纸等。（四）滤布行走式转鼓真空过滤机又称：带式转鼓真空过滤机特点：借助于行走的滤布卸除滤饼，靠滤带在卸料辊处的突然转向卸除滤饼，有时也有刮刀卸料。主要部件：转鼓，分配头，滤浆槽，搅拌器，真空泵，滤液泵，带式滤布等。转鼓转速：0.15~0.9r/min。转鼓内真空度：0.0533~0.08MPa。优点：⑴很薄的滤饼也能被卸除。⑵滤饼湿含量较低。⑶滤布两面都受到充分洗涤，并连续进行。缺点：⑴滤布容易磨损，要有防止滤布跑偏装置。⑵滤液澄清度相对差。用于：选矿，造纸，石油，化工，转炉除尘，工业废水，污水处理等。•（五）膜过滤超细过滤技术，20世纪60年代发展起来。过滤范围：粒径10～0.005μm的固体颗粒和胶脂物。超细过滤：颗粒粒径在0.0001～0.001μm之间。用于：食品、饮料、医药、饮用水的精制、医用纯水、口服液制备、澄清和除菌，颜料的回收，血液透析、酒和醋酸的澄清与提纯、实验室制剂的澄清和分离等。膜过滤装置：有过滤器、膜组件、泵、管路、控制阀和仪表等组成。原理：在一定压力差作用下，使过滤液经过滤膜，•过滤膜材料：醋酸纤维素、聚醚、聚酰胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酯、再生纤维、丙烯腈共聚物等。无机膜材料有：陶瓷膜、金属滤膜、氧化锆、α-氧化铝、γ-氧化铝等。6.3压滤机种类：⑴板框式压滤机（厢式）⑵无压榨机构的滤布固定式凹板压滤机⑶有压榨机构的滤布固定式凹板压滤机⑷滤布单独行走式凹板压滤机⑸滤布全行走式压滤机⑹带式压滤机特点：把滤浆夹在滤布中间，然后靠外部加压或挤压，将滤液压榨出来，滤饼夹在滤室内，最后卸出。加压方式：间歇式加压压滤机自动式加压压滤机优点：⑴占地面积小，对物料适应性强。⑵过滤压力高，滤饼湿含量低。⑶结构简单，容易操作，故障少，寿命长，维修保养方便。⑷固相回收率高，可得到澄清液。⑸操作稳定，过滤面积可增减。应用：食品，冶金，颜料，染料，采矿，石油，医药，化工，等行业。如：制糖，啤酒，油脂（（一）板框式压滤机工作原理：过滤时，滤浆被放入板框内，在指定压强（泵压）作用下，滤液分别穿过两侧滤布排出。固相则被滤布截留在框内。当滤饼达到一定厚度或充满全框后，即停止过滤。打开板框，卸出滤饼，清洗滤布，重新装合，进行下一个循环。过滤压力：0.8~~1.5MPa板框种类：金属，木材，塑料等。（二）无压榨机构的滤布固定式凹板压滤机主要部件：过滤机本体，滤浆加入系统，滤饼洗涤系统，滤饼排出系统，滤布洗涤系统，油压系统等。工作过程：⑴过滤：滤浆泵把滤浆压入各滤室进行过滤，滤饼充满后停泵。⑵洗涤滤饼：洗涤泵将洗涤液打入各滤室，洗涤滤饼。⑶空气吹风：将空气送入各室，将滤饼内液体排干。⑷卸出滤饼：打开各滤室，滤饼从滤布上落下。⑸合板压紧：由油缸将所有滤板合在一齐并压紧，进行下一个循环。(三）有压榨机构的滤布固定式凹板压滤机工作原理：⑴过滤：由泵把滤浆打入凹板框内，在泵压0.3~0.7MPa下过滤。⑵洗涤滤饼：泵打入洗涤液，洗涤滤饼。⑶压榨脱水：压榨囊内打入液体，囊膨胀挤压，对滤饼进行压榨脱水。⑷排除滤饼：滤板开启，滤布呈倒V型张开，经振动，把滤饼卸出。⑸洗涤滤布：开启自动滤布洗涤装置，冲洗滤布。⑹合板压紧：开启油泵油缸，将各滤板压紧，进入下一个循环。（四）滤布单独行走式凹板型压滤机工作过程：⑴加压过滤：用泵将滤液从上部打入各滤室，进行加压过滤。⑵压榨脱水：把高压水打入侧面囊中，进行压榨滤饼。⑶排出滤饼：滤室在油缸作用下打开，滤布可单独上下行走，滤饼脱落。⑷洗涤滤布：滤布回位时，高压水洗涤滤布，然后合板，进入下个循环。（五）滤布全行走式压滤机工作过程：各滤室用一条相连的滤布，由驱动装置使整条滤布行走，同时，排出滤饼。滤布总长达30~70米，用化学纤维（如聚丙稀）编织而成。由加料泵加料并加压过滤，压榨膜膨胀压榨滤饼。油压缸装置实现滤板的开、合及压紧，滤板开时卸出滤饼。滤布的张紧和驱动装置，实现滤布的行走和过滤。洗涤装置实现对滤布的洗涤和再生。滤布全行走式压滤机带式真空过滤机（六）带式压滤机特点：连续自动运转，动力小，处理量大，滤饼湿含量低，运转平稳，无振动和噪音，结构简单，操作维修方便。工作原理：两条循环行走的滤布带在重多压辊之间张开与挤压，料浆夹在两条滤布带之间，通过辊与辊之间进行过滤压榨，滤饼从尾部卸出。滤布经过洗涤后循环进入下一个压榨过程。广泛用于：污水、污泥、废水处理，造纸，皮革，建材，金属，煤炭，化工，食品等。工作过程：分四个工作区，重力脱水区，加压脱水区，压榨脱水区，卸料区。⑴重力脱水区：料浆在滤布上，靠重力过滤出大部分游离水，形成固相浓度为10%的不能流动的半滤饼状态。⑵加压脱水区：逐渐减少两条滤布带之间的间隙，增加对料浆的压力，进行加压脱水。⑶压榨脱水区：对滤饼进行压榨，滤布带在轧辊之间弯曲挤压，水分脱出。⑷卸料区：利用滤布带的转向，滤饼自动卸出或用刮刀卸出。压辊方式：⑴相对辊方式：两辊相对挤压，接触面积小，压榨时间短。⑵水平辊方式：利用滤布张力对辊子施加压力，接触面宽。带式压滤机