板框压滤机过滤时

汇报人：陈晓楠仲霓3.固液分离的辅助手段2.机械分离1.概述3.固液分离的辅助手段2.机械分离1.概述概述固液分离的定义固液分离（solid-liquidseparation）就是把生产中含水的中间或最终产品（包括排出物）的液相和固相分开，即从悬浮液中将固体颗粒与液相分离的作业，是现代冶金、化工、环境、材料、轻工、水利及矿物工程等工艺过程的重要环节。概述固液分离的目的1）回收有价值的固相（如：矿物加工中精矿的脱水，水冶过程中对有价金属的回收）；2）回收液相（如：矿物加工中尾水的循环利用，造纸纸浆的返回使用）；3）同时回收两相（如：产品脱水后的回水利用）；4）不回收任何一相（如：使某些废水达到排放标准排放）。目前发展趋势为同时回收固液两相。概述固液分离的特点1）固液分离作业属于物理过程，不涉及化学反应。2）在固液分离作业中，一般液体是连续相，固体是分散相；但在过滤的吹干作业中，认为固体为连续相，液体为分散相。3）促进固体颗粒与液体产生相对运动的推动力，主要有重力、离心力、磁场力、外界压力差等；主要阻力为液体的粘滞力（黏度）和湍流阻力等。概述固液分离的分类1)机械分离法：利用机械力使液体与固体颗粒分离，可分为重力场、离心力场、压力、沉淀浓缩及重力、真空、离心、压力过滤等方法；2)热力分离法：利用热能使水分汽化而与固体分离；（如蒸发evaporation；结晶crystal）3)物理化学分离法：利用物理的或化学工程达到分离。（如电解electrolyse；萃取extraction）固液分离利用最广泛和最多的是：机械分离和热分离二种3.固液分离的辅助手段2.机械分离1.概述机械分离过滤利用重力、离心力或压力差使悬浮液通过多孔性过滤介质，使其中固体被截留，滤液穿过介质流出以达到固液混合物的分离。过滤方式滤饼过滤：利用滤饼本身作为作为过滤层的一种过滤方式。深层过滤：固体颗粒不形成滤饼而是被截留在较厚的过滤介质空隙内。常用于处理量大而悬浮颗粒较小、固体含量较低且颗粒直径较小的情况。机械分离过滤介质的分类1）织物介质又称滤布，包括天然和合成纤维、玻璃丝、金属丝制成的织物。织物介质特点：介质薄，阻力小，清洗方便，价格便宜，是工业上应用最广泛的过滤介质。2）多孔性介质如素烧陶瓷，烧结金属等等。多孔性介质特点：介质较厚，孔道细，阻力大。3）堆积介质固体颗粒（砂，木炭等等）或非编织的纤维。4）多孔膜机械分离过滤设备的分类过滤设备根据过滤推动力的不同可分为四种类型：(1)重力过滤机——利用滤浆自身的压头；(2)加压过滤机（压滤机）——在滤浆表面施加压力；(3)真空过滤机——在过滤介质的另一侧抽真空；(4)离心过滤机——利用离心力的分离作用。机械分离板框压滤机由许多块带凹凸纹路的滤板与滤框交替排列组装于机而构成。机械分离板框压滤机板框式压滤机是应用比较普遍的过滤机。采用的过滤介质为织物，过滤中要添加助滤剂，常用的助滤剂是硅藻土，称为板框式硅藻土过滤机。1.止推板；2.滤框；3.滤板；4.纵梁；5.压紧板；6.机座；7.油缸机械分离板框压滤机止推板和机座由两个纵梁连接，构成机架。机架上靠近压紧装置一端放置着压紧板。在止推板与压紧板之间依次交替排列着滤框和滤板，滤框与滤板之间夹着滤布。压紧后，滤框与其两侧滤布之间形成滤室。滤布介质同时起着密封垫片的作用，防止滤框与滤板接触面间的泄漏。机械分离板框压滤机在止推板与压紧板之间依次交替排列着滤框和滤板，滤框与滤板之间夹着滤布。滤布一般采用棉织或合成纤维工业滤布，尺寸应大于板框外围尺寸，密度及层数视料液而定。滤板一般采用高分子聚合物(如增强聚丙烯等)制造。机械分离板框压滤机过滤时，滤液穿过滤布进入滤板；滤渣则积沉于滤布上，在框内形成滤饼。进入滤板的滤液沿沟槽向下流动，从每块滤板左下角的旋塞排出(明流式)，或从每块滤板左下角小孔形成的通道排出(暗流式)。机械分离板框压滤机明流式过滤可以随时观察每块滤板中滤液的流动情况。如某滤布有破裂，流出的滤液必显混浊，应当立即关闭其旋塞，使该块滤板停止工作。机械分离板框压滤机暗流式过滤不可能个别地观察每块滤板中滤液的流出情况。暗流式的密闭性好，酒与空气接触少，氧化程度轻，在葡萄酒过滤中较多采用机械分离板框压滤机优点：结构简单，制造容易，设备紧凑，过滤面积大而占地小，操作压强高，滤饼含水少，对各种物料的适应能力强。缺点：间歇手工操作，劳动强度大，生产效率低。机械分离转鼓真空过滤机转筒真空过滤机是工业上应用最广的一种连续操作的过滤设备。机械分离转鼓真空过滤机设备的主体是一个能转动的水平圆筒，圆筒表面有一层金属网，网上覆盖滤布，筒的下部进入滤浆中，圆筒沿径向分割成若干扇形格，每个都有单独的孔道通至分配头上。圆筒转动时，凭借分配头的作用使这些孔道依次分别与真空管及压缩空气管相通，因而在回转一周的过程中每个扇形格表面即可顺序进行过滤、洗涤、吸干、吹松、卸饼等项操作。机械分离转鼓真空过滤机转筒的过滤面积一般为5～40m2，浸没部分占总面积的30%～40%。转速可在一定范围内调整，通常为0.1～3r/min。滤饼厚度一般保持在40mm以内。优点：能连续自动操作，省人力，生产能力大，适用于处理易含过滤颗粒的浓悬浮液。缺点：附属设备较多，投资费用高，过滤面积不大。过滤推动力有限，不易过滤高温的悬浮液。机械分离沉降在某种力场中利用分散相和连续相之间的密度差异，使之发生相对运动而实现分离的操作过程。由地球引力作用而发生的颗粒沉降过程，称为重力沉降。机械分离重力沉降设备1）沉淀池：应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池在废水处理中广为使用。它的型式很多，按池内水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。机械分离2）澄清池：是指同时完成混合、反应和絮体沉降过程的构筑物。机械分离离心分离借助于离心力，使比重不同的物质进行分离的方法。离心分离因数根据Fr对离心机分类：常速离心机:Fr＜3000g中速离心机:3000g＞Fr＜50000g高速离心机:Fr＞50000g超高速离心机:Fr=20000-1000000ggrFr2机械分离离心机种类1）瓶式离心机实验室常用，低中速离心机，转速3000-6000rpm，转子外摆式或角式。外摆式角式机械分离2）管式离心机管式离心机具有一个细长而高速旋转的转鼓。管式离心机转鼓直径小，转速高，一般为16000r/min，分离因数大，可达50000rpm，为普通离心机的8～24倍。因此分离强度高，可用于液—液分离和微粒较小的悬浮液的澄清。机械分离管式离心机分为GF和GQ两种，其中GF型管式离心机用于处理乳浊液，而进行液—液分离操作；GQ型管式离心机，用于处理悬浮液，而进行液—固分离的澄清操作。机械分离3）碟片式离心机碟式离心机是立式离心机的一种，转鼓装在立轴上端，通过传动装置由电动机驱动而高速旋转。机械分离碟片式离心机工作原理：转鼓内有一组锥顶角为60－100度的的互相套叠在一起的碟形零件--碟片。碟片与碟片间的距离用附于碟片背面的具有一定厚度的狭条来控制，碟片的距离为0.5-2.5mm，当转鼓连同碟片以高速旋转时，碟片间的悬浮液中的固体颗粒因其有较大的质量，优先沉降于碟片的内腹面，并连续向鼓壁方面沉降，澄清的液体则被迫反方向移动而在转颈部进液管周围的排液口排出。沉渣沿碟片表面滑动而脱离碟片并积聚在转鼓内直径最大的部位，分离后的液体从出液口排出转鼓。机械分离4）螺旋卸料沉降离心机卧式螺旋卸料沉降离心机是利用离心沉降原理分离悬浮液的设备，它主要用于完成固液相有密度差的悬浮液的固相脱水，液相澄清，粒度分级，浓缩等工艺过程。机械分离卧螺卸料沉降离心机工作原理：转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断定推至转鼓锥端，经排渣口排出机外，较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。3.固液分离的辅助手段2.机械分离1.概述固液分离的辅助手段分离助剂在固液分离的效果不理想时，可以采用加入助滤剂的方式提高效率。助滤剂一般为刚性、多孔、高渗透性粉粒，加入浆料后以提高过滤性能。助滤剂的使用方法为为两种：形成预涂层和体加料方式。可以用作助滤剂的包括硅藻土、膨润土、石棉、纤维、非活性的炭粒、石灰、白灰等。硅藻土类助滤剂固液分离的辅助手段磁性分离利用磁分离器除去悬浮液中的磁性固体颗粒，以净化某些液体（如液压回路中的油）的方法。目前已使用的高强度磁性分离器（HGMS），采用在高场强的均匀磁场中放置不锈钢毛或钢丝，在它们附近形成很大的磁场强度，能够截留具有弱磁性的微细颗粒（如Fe2O3、K2O等，粒度可小至零点几微米）。高强磁场分离器（HGMS）示意图固液分离的辅助手段电场分离电场分离主要是利用直流电促进悬浮液中的颗粒产生双电层，使悬浮液体系产生电泳或电渗析现象，从而实现固相和液相的相对运动，达到固液分离的目的。质点相对于其四周的连续相发生移动所产生的电动效应为电泳，而溶液相相对于固定不动壁发生移动所产生的电动效应为电渗。电泳沉降、电渗析脱水及电场过滤是利用电泳和电渗析现象的具体在沉降方面的应用。固液分离的辅助手段动态过滤利用其它力场的作用，将在过滤中形成的滤饼不断地“削薄”或“消除”，使过滤介质上不积存或少积存滤饼。横流式过滤：使液体的流动方向与过滤介质平行，不断地去除在介质表面形成的部分或全部滤饼，滤饼不会被压紧附在滤布上，可以大大增加过滤的速度。电渗过滤：电渗过滤是限制滤饼层增厚的有效措施，可以在不积存滤饼的情况下保持恒速过滤。主要用于膜滤，解决膜的污染。固液分离的辅助手段浮选浮选是以加压的液体减压到大气压时释放出足够的空气为依据的。以气泡形式释放出的空气可以粘附或吸着固体颗粒，并将其带到液面上，然后对浮于液面上的固体颗粒加以刮离，就可以实现固液分离过程。机械法浮选的气泡较大，可达1mm，但不适宜处理微小颗粒的悬浮液。气溶法，亦即溶气浮选（dissolvedaiflotation—DAF）最为经济，适宜处理含微细颗粒乃至胶体的悬浮液。电浮选，是采用电解的方式在阴阳电极产生氢、氧气，产出直径小于30µm的气泡，一般不用于大规模生产。固液分离的辅助手段凝聚与絮凝技术凝聚作用是指在某些电解质作用下，由于胶粒之间双电层电排斥作用降低，电位下降，而使胶体体系不稳定的现象。一般反离子化合价越高，即凝聚能力越强。阳离子对带负电荷的胶粒凝聚能力的次序为：Al3+Fe3+Ca2+Mg2+K+Na+Li+。常用的凝聚剂有：Al2(S04)3·18H20(明矾)；AlCl3·6H20；FeCl3；ZnS04；MgC03等。固液分离的辅助手段凝聚与絮凝技术絮凝作用是指在某些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，使胶粒形成较大絮凝团的过程。絮凝剂包括各种天然聚合物和人工合成聚合物。天然絮凝剂：多糖、海藻酸钠、明胶和骨胶等。人工合成的絮凝剂：聚丙烯酰胺类、聚苯乙烯类物和聚丙烯酸类聚合物等。