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过滤介质在过滤机中的选择
来源: | 作者:filterfabric | 发布时间: 2017-01-09 | 222 次浏览 | 分享到:

过滤介质在过滤机中的选择

摘录自《过滤介质及其选用》

过滤介质是所有过滤设备的心脏,目前过滤操作所依据的原理可分为滤饼过滤、深层过滤和表面过滤三类。

一、滤饼过滤

滤饼过滤使用织物、多孔固体或孔膜等作为过滤介质,选用介质的孔一般小于过滤的颗粒,过滤时液体可以通过介质小孔,而大于小孔的颗粒被介质截留形成滤饼,因此滤饼过滤主要?#21487;?#20998;起作用。

实际上滤饼过滤中尽管过滤介质的孔很小,但仍会有一些微小颗粒进入介质小孔,?#34892;?#39063;粒还会穿过介质使滤液浑浊。随着过滤的?#20013;?#35768;多颗粒一齐拥向介质孔口,在孔中和孔口上形成架桥现象。当固体颗粒浓度较高?#20445;?#26550;桥现象很快生成,此时介质的作用开始实现,由于滤饼的空隙很小,使越来?#36739;?#23567;的颗粒被截留,形成密实的滤饼层,使滤液变清,此后过滤才能真正?#34892;?#22320;进行。

滤饼过滤通常用于处理固体体积浓度高于1%的悬浮液,对于较稀的悬浮液,可以借助于一些?#38469;?#25163;段提高其进料浓度,也可以添加助滤?#31890;?#20419;进滤饼尽快形成。滤饼过滤根据其采用的过滤?#38469;?#19981;同,一般又分为真空过滤、加压过滤和离心过滤三种基本类型,每种类型?#21152;?#20854;相应的过滤设备。

用于滤饼过滤的过滤介质,其?#38469;?#29305;性必须满足此种过滤的特殊要求:介质的结构能保证开始过滤?#20445;?#39063;粒能迅速在介质表面架桥,使细颗粒不致穿滤流失;介质的孔道内夹持颗粒的比?#23454;停?#20171;质的堵塞最小;滤饼能容易地、完全地卸除;介质结构便于清洗再生。常用的滤饼过滤介质主要有滤布、滤纸、滤网、侧边式滤芯?#21462;?#23545;用作深层过滤的介质,则要求其结构满足指定的截留精度,能阻挡要求阻挡的颗粒;床层要求足够的容量,使其被颗粒堵塞的进程缓慢,以延长操作周期。

对各种过滤介质的共同要求是?#27827;?#33391;的过滤特性(比阻小、截留精度高);良好的物理、机械性能(强度高、抗蠕变、钢柔性、耐磨性高)?#27426;砸欢?#24037;艺操作条件及环境下,化学稳定性好(耐腐蚀、耐温度及微生物作用等);清洗、再生方便,价格便宜,来源可靠。

1.真空过滤

真空过滤是利用真空设备提供的负压作为推动力使悬浮液实现液—固分离的一种过滤过程,对应的过滤设备叫做真空过滤机。

(1)真空抽滤器

真空抽滤器是一种间歇式真空过滤设备,主要用于不宜进行连续过滤的小规模生产或试验?#33455;俊?#36807;滤介质采用编织布。

(2)真空叶滤机

这种过滤机对滤饼生成周期长的滤浆有良好的适应性。真空叶滤机又称为木耳过滤机。过滤介质采用编织布。

(3)转鼓真空过滤机

转鼓真空过滤机按过滤面形式分为外滤面转鼓真空过滤机和内滤面转鼓真空过滤机两种类型。

外滤面转鼓真空过滤机广泛应用于化工、冶金、?#31216;貳?#30707;油、精煤、造纸以及废水处理等工业部门,用于分离流动性好、不太稀薄的悬浮液。过滤介质采用编织布。

GD系列折带式卸料转鼓真空过滤机适用于过滤速度中等或较慢的料浆的过滤。由于滤布可以得到充分洗涤,因此该机适用于过滤容易堵塞滤布的料浆,主要应用于金属氢氧化物、高炉?#39029;尽?#36896;纸业、石油化学制品、氧化铁浆、各种工业废水等的过滤。

内滤面转鼓真空过滤机的过滤表面在转鼓的内部,适用于过滤固相粒子粗细不匀?#39029;两?#36895;度大(大于8mm/s)的悬浮液,主要用于采矿、煤炭与冶金工业。过滤介质一般采用编织布。

(4)圆盘真空过滤机

圆盘真空过滤机适用于过滤密度小、不易沉淀的悬浮液,主要用于选矿、无机化工、湿法冶金、氧化铝、催化剂、煤的洗选、废水处理等各种大量滤浆的过滤。

近年来,国内外利用亲水陶瓷材料作滤片研制出陶瓷圆盘真空过滤机,其特点是真空度高、真空损失小、节能、过滤效果大大改善、过滤效率提高、滤饼水分降低、滤液澄清度更高、含固量极小,但是一次性投?#24335;?#22823;。

圆盘真空过滤机的过滤介质一般为合成?#23435;?#30340;纺织布。陶瓷真空过滤机采用的是微孔陶瓷板。

(5)带式真空过滤机

带式真空过滤机适用于过滤含粗颗粒的高浓度滤浆以及滤饼需要多次洗涤的物料,已经广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、煤炭、造纸、火电、制药、环保等部门。例如分离铁精矿、有色金属及非金属矿和尾矿、铀浸出液、湿法冶金、氧化铝、催化剂、树脂、柠檬酸、精煤粉、纸浆、石膏、青霉素、污水处理?#21462;?/span>

带式真空过滤机的过滤介质一般为单丝或双层结构的聚酯滤布。这类滤布的特点是透气性能好、阻力系数小、物料易于剥离、耐磨性能好、强度高。

(6)翻斗式真空过滤机

翻斗式真空过滤机适用于颗粒度100300目、浓?#20173;?/span>1535%的滤浆,广泛应用于磷酸生产中料浆的过滤,以及钨合金、铝业、铁砂、镍、铁矿石、二氧化锰、碳酸钙和其他特殊金属的固—液分离。

翻斗真空过滤机的过滤介质目前使用涤纶布较好,耐腐蚀、透气性好。最好是采用聚丙烯单丝滤布,表面光洁平整,不粘滤饼。

(7)转台真空过滤机

转台真空过滤机适用于过滤洗?#26377;?#26524;较好的料浆,也适用于过滤颗粒粗、密度大的料浆或密度小的悬浮颗粒的料浆。过滤介质一般为合成?#23435;?#30340;纺织布。

2.加压过滤

加压过滤是利用加压设备提供的压力作为推动力,使悬浮液实现液—固分离的一种过滤过程。其对应的过滤设备称为加压过滤机。

(1)板框压滤机

压滤机按滤室结构可分为板框式压滤机?#25302;?#24335;压滤机两大类。板框压滤机属于间歇式加压过滤机,它具有单位过滤面积占地少、对物料的适应性强、过滤面积的选择?#27573;?#23485;、过滤压力高、洗?#26377;?#26524;好、滤饼含湿?#23454;汀?#22266;相回收率高、结构简单、操作维修方便、?#25910;?#23569;、寿命长等优点,是加压过滤机中结构最简单、应用最广泛的一种机型。其缺点是需人工排卸滤饼,劳动强度大,操作条件差。

板框压滤机用的过滤介质一般为滤布(编织布),有特殊要求时也可以用其他过滤介质。

(2)厢式压滤机

自动厢式压滤机适?#27233;?#24230;大、颗粒小、渣量多等过滤?#35759;?#36739;大的物料,因此在冶金、化工、石油、染?#31232;?#21046;糖、陶瓷等工业领域均获得广泛的应用。

厢式压滤机的过滤介质与板框式压滤机相同。

(3)加压叶滤机

由于叶滤机是采用加压过滤,过滤推动力大,一般用于过滤浓度较大、?#27233;?#32780;不易分离的悬浮液;也适用于悬浮液固相含量虽少(小于1%),但只需要液相而废弃固相的场?#31232;?#30001;于其滤叶等过滤部件均采用不锈钢材料制造,因此常用于啤?#21860;?#26524;汁、饮?#31232;⒅参?#27833;的净化、硫磺的净化、制药、精细化工和某些加工业对分离设备的卫生条件要求较高的生产场合;又由于槽体容?#36164;?#29616;保温或加热,可用于过滤操作要求在较高温度下的场合;另外,该机密封性能好,适用于易挥发液体的过滤。对于要求滤液澄清度高的过滤,一般均采用预敷层过滤方式。

加压叶滤机的过滤介质一般为滤网。

(4)带式压榨过滤机

带式压榨过滤机是借助于上下两条环绕在按?#27426;?#39034;序排列的一系列辊筒上的端滤带实现挤压脱水的一种压榨过滤机。此机由于具有结构简单、操作方便、能耗少、噪音低、处理量大、可以连续作业等优点,目前已在?#31216;貳?#21270;工、造纸、浮选尾?#21644;?#27700;和环保污泥脱水领域获得了大量的应用。

带式浓缩脱水一体化是将污泥浓缩段与污泥脱水段组合于一体。具有处理效率高、脱水效果好、能耗低等优点,适用于化工、煤炭、冶金、?#31216;貳?#36896;纸、城市给排水等行业的工业生产和生活的各类污泥脱水和部分工业物料的固—液分离。

带式压榨过滤机的过滤介质,由于滤网承受压力和强力较大,要求机械性能高,能承受较高的压力和强力,且不?#30528;?#20559;、打折,目前主要采用聚酯网带。

3.离心过滤

离心过滤是利用机械旋转产生的离心力来分离或浓缩液—固、液—液等非均相系混合物的一种过滤方式,其使用的设备叫做过滤离心机。

(1)三足式离心机

三足式离心机适用于中颗粒度悬浮液的固相颗粒分离?#25302;宋次?#26009;的脱水,广泛应用于化工、轻工、制药、?#31216;泛头?#32455;等工业部门。

三足式离心机常用的过滤介质有滤布(编织布)或金属滤网两大类。过滤介质的选用可遵循以下基本原则:

第一,被过滤物料为较粗的结晶颗粒(粒径为0.51mm),且晶粒分布很均匀?#20445;?#21487;以选用?#37117;?#23380;径较粗的单丝?#23435;?#32455;物或者金属丝网、条形网类过滤介质,以有利于降低滤饼的含湿率,提高设备的生产能力和过滤介质的再生效果;

第二,被过滤物料为中等颗粒,且料浆浓度较高?#20445;?#21487;采用斜纹或者?#24418;?#32455;物的工业滤布、孔径小的金属丝网等作为过滤介质,以保证固相颗粒的收率,也有利于降低滤饼的含湿率;

第三,被过滤物料所含的固相颗粒很?#31119;?#20294;固相浓度较高或固相浓度中等,或被过滤物料虽然颗粒不很?#31119;?#20294;粒径分布很宽?#20445;?#20026;了保证固相颗粒的收率,应选用?#37117;?#25928;果好的平纹织法的工业滤布,且滤布紧密度应高。

(2)上悬式离心机

上悬式离心机是转鼓主轴上端悬挂在支架横梁上的一种过滤机。主要用于分离中等颗粒(0.11mm)?#25302;?#39063;粒(0.010.1mm)的悬浮液,如砂糖、葡萄糖、味精、氯化钾、?#20154;?#38078;、磷酸氢钙、硼砂、轻质碳酸钙、聚氯乙稀和树脂等的分离。其过滤介质一般为滤网。

(3)卧式刮刀卸料离心机

卧式刮刀卸料离心机是一种全自动间歇卸料过滤式离心机。卧式机械刮刀卸料离心机适用于刮削松散物料;卧式虹吸刮刀卸料离心机适用于生产量大、要求过滤含湿低并需充分洗涤的场合,广泛用于淀粉、碳酸氢?#21860;?#30899;酸钙、聚丙烯腈等物料的分离。

刮刀离心机的过滤介质为衬网,即转鼓内装过滤网,过滤网由衬网(不锈钢丝网)和面网(滤布)组成。过滤介质的选择原则与三足式离心机相同。

(4)活塞推料离心机

活塞推料离心机是一种自动连续操作的过滤式离心机。活塞推料离心机主要适用于含固量为3070%的中粗颗粒悬浮液的过滤,即对分散度?#31995;停?#33021;很快脱水和失去流动性的悬浮液最为适宜;不适用于分散度较高的悬浮液、胶?#27425;?#26009;或无定形物料,也不适?#21496;?#26377;很大亲液性的物料,以及具有高摩擦系数物料的分离。其过滤介质一般为筛网。

(5)离心卸料离心机

离心卸料离心机又称锥篮离心机,主要用于分离大于0.1mm的结晶颗粒、无定形物?#31232;⑾宋次?#26009;,如浓度在50%左右的悬浮液、食盐、砂糖、化肥、羊毛、粘?#21512;宋取?#20854;过滤介质一般为筛网。

4.滤布的选型

4.1滤布的过滤性能

滤布的过滤性能不仅与构成滤布?#23435;?#30340;材质有关,而且与滤布的纱线构成方式和滤布的织法也有关。滤布的物料和化学稳定性与构成滤布的?#23435;?#26448;料有很大关系。

不同类型纱线织成的滤布,其过滤性能按优?#20154;?#24207;排序如下:

(1)滤液澄清度:单丝滤布<?#27492;?#28388;布<短?#23435;?#32433;滤布;

(2)过滤速度:单丝滤布>?#27492;?#28388;布>短?#23435;?#32433;滤布;

(3)滤饼含湿率:单丝滤布<?#27492;?#28388;布<短?#23435;?#32433;滤布;

(4)卸饼性能:单丝滤布>?#27492;?#28388;布>短?#23435;?#32433;滤布;

(5)使用寿命:单丝滤布<?#27492;?#28388;布<短?#23435;?#32433;滤布;

(6)再生性能:单丝滤布>?#27492;?#28388;布>短?#23435;?#32433;滤布。

不同织造方法制成的滤布,其过滤性能按优?#20154;?#24207;排序如下:

(1)滤液澄清度:平纹滤布>斜纹滤布>?#24418;?#28388;布>非织造类滤布;

(2)过滤速度:平纹滤布<斜纹滤布<?#24418;?#28388;布<非织造类滤布;

(3)滤饼含湿率:平纹滤布>斜纹滤布>?#24418;?#28388;布>非织造类滤布;

(4)卸饼性能:?#24418;?#28388;布>斜纹滤布>平纹滤布>非织造类滤布;

(5)使用寿命:斜纹滤布>平纹滤布>?#24418;?#28388;布>非织造类滤布;

(6)再生性能:?#24418;?#28388;布>斜纹滤布>平纹滤布>非织造类滤布。

4.2常用滤布的特性

物料的过滤需要选择能满足其过滤要求的滤布。在选择滤布?#20445;?#38500;要先了解物料的物理、化学性质外,还要知道所选滤布的物理、化学性质,以及不同材质对各种物料的适应能力,此外还需考虑滤布的纱线结构、?#23435;?#30340;长短、编织方法等对滤布过滤性能的影响。

(1)棉滤布。棉滤布的耐热性、耐磨性、抗拉强度尚好。由于?#23435;?#30701;、润湿时膨润度好,所以棉滤布截留粒子的性能好。遇到热的稀酸和冷的浓酸?#20445;?#26825;滤布的耐磨性和抗拉强度降低?#25381;?#21040;强碱?#20445;?#26825;滤布的耐磨性和抗拉强度也要降低。棉滤布易腐败、霉变,使用温度不超过100棉滤布不适用于过滤强酸、强碱性料液,但由于棉滤布价廉,所以使用仍较普遍。

(2)丙纶滤布。丙纶是聚烯烃类化纤,学名为聚丙烯。丙纶的耐热性、耐磨性、抗拉?#36828;?#22909;,耐酸、碱腐蚀,是过滤高?#28388;帷?#30897;性物料最适合的滤布。由于其难溶于有机溶?#31890;?#25152;以还普遍应用于溶剂、?#25512;帷?#26579;?#31232;?#30719;物油等的过滤。使用温度可达90

(3)涤纶滤布。涤纶属于聚酯类化纤,学名为聚对苯二甲酸?#21494;?#33026;。涤纶的抗拉强?#21462;?#32784;磨损性、尺寸稳定?#36828;?#24456;好,特别适用于转鼓真空过滤机、带式压榨过滤机。它的化学稳定性不太好,但耐氧化剂和还原剂的腐蚀,耐酸性也较好,但不耐浓硫酸和磷酸,遇高温、高浓度的碱时会发生化学反应而使聚酯溶解,遇苯酚类的溶?#31890;?#38543;着浓度和温度的提高呈膨润状,在高温下的湿空气中会水解,所以使用温度较其他合成?#23435;?#20302;,约为80

(4)尼龙滤布。尼龙又称锦纶,属于脂肪族聚酰?#38450;?#21270;纤。尼龙的耐磨性、抗拉强?#21462;?#20280;长率和弹?#36828;?#24456;好。尼龙滤布的使用温度可达100,?#22270;?#24615;也好,仅次于四氟化碳?#23435;?#20294;尼龙滤布不耐酸,遇浓硫酸、浓盐酸会发生化学反应而溶解。易被氧化剂氧化,在遇到高温或高浓度氧化剂?#20445;?#27687;化速度很快。尼龙滤布能溶解于苯酚类或浓甲酸等有机溶剂。

(5)维纶滤布。维纶是聚乙烯醇类化纤,学名为聚乙烯醇缩甲醛。维纶的抗拉强度和耐磨性较好,?#22270;?#24615;能也很好,遇浓硫酸、浓盐酸呈膨润状或分解,不溶于动、?#21442;鎘图?#30719;物油,遇热吡啶、苯酚呈膨润状或分解。使用温度可至100

(6)非织造布。非织造布的抗拉性能和耐磨性能均比同种?#23435;?#32455;成的滤布要差。非织造滤?#21152;?#19981;规则的孔隙结构,孔隙较大,过滤机理接近深层过滤,当悬浮液浓度较高?#20445;?#20250;发生架桥,对粒子的截留效果好,所以应用较广泛。常用于制药、涂?#31232;?#31934;油、?#31216;貳?#39278;?#31232;?#26579;?#31232;?#40655;?#28304;?#30340;液体、冷却油、?#21442;?#27833;的过滤。

4.3常用滤布的选型原则

不同的过滤需要和不同类型的过滤设备对滤布提出了不同的要求,只有科学、恰当地选择滤布,才能?#34892;?#22320;提高过滤设备的处理能力和分离质量。

4.3.1选择滤布前的准备工作。

选择滤布前,需要详细了解固—液分离生产过程中的物?#29616;?#31867;、分离目的、生产能力、过滤机类型等性能指标,以便选择适宜的滤布。但由于各?#20013;?#33021;指标千差万别,要想选择性能优良的合适滤?#21152;幸欢?#22256;?#36873;?#22312;很多情况下,选择滤布通常是以相互兼顾为原则。

(1)过滤要求。了解是回收固体弃去液体,还是回收液体弃去固体,或者两者都回收,或两者都舍弃;滤饼的含液量和滤液的澄清度要求?#29615;?#24323;物是否还需处理。

(2)料浆中固体颗粒的特性。如颗粒大小、粒度分布?#27573;А?#22266;体颗粒的可压缩性、颗粒形状、固体真密?#21462;?/span>

(3)料液中液体的特性。如黏?#21462;?#23494;?#21462;?#37240;碱性、氧化—还原性、对有机物的可溶性、温?#21462;?/span>

(4)料浆的特性。如黏?#21462;?#23494;?#21462;?#27987;度(固体和液体的比例)、颗粒的分散?#21050;?/span>

(5)过滤机类型。根据生产能力、投资、使用面积等具体情况确定过滤机的类型?#21462;?/span>

4.3.2选型的原则和方法。

滤布选型时应综合考虑以?#24405;?#20010;方面:

(1)滤布材料的物理、化学稳定性。应根据料浆的物理、化学特性,选择合适的滤布材?#31232;?#28388;布选型?#20445;?#38656;考虑的物理、化学性能包括使用温?#21462;?#25239;拉性能及变形性、化学稳定性、溶解性或膨润性、耐酸碱性?#21462;?/span>

(2)力学性能。应根据过滤机的类型来选择滤布的抗拉性能、耐磨性能、伸长率、弹性等力学性能。如带式真空过滤机、滤布行走式厢式压滤机、折带卸料式转鼓真空过滤机等过滤设备要求滤布具有较好的抗拉性能。

厢式压滤机和板框式压滤机要求滤?#21152;幸欢?#24377;性和有?#27426;?#30340;变形,伸长率和断裂伸长率则反映了其变形能力。刮刀卸除滤饼的过滤机、板框式压滤机、厢式压滤机都要求滤布具有良好的耐磨性能。

(3)过滤精?#21462;?#25152;选滤布必须满足生产工?#23637;?#23450;的过滤精?#21462;?#36807;滤精度要求不太高的高浓度物料的过滤,所选滤布的最大透过粒径与物料中需截留的颗粒的粒径不宜相差太大,但对于过滤精度要求高的过滤或无滤饼成形的稀薄料浆的过滤,所选滤布的最大透过粒径应不大于物料中需截留的颗粒粒径,以保证过滤精?#21462;?#27492;外,滤布孔隙的均匀性也很重要。

(4)初始过滤速率。滤布的透气阻力、透水阻力及加压、真空过滤的初始过滤速?#35782;?#38388;接或?#33519;?#34920;明滤布的初始过滤速率。一般?#27492;擔?#36879;气阻力大的滤布,其透水阻力也大,阻力大的滤布初始过滤速率则小,?#31895;?#21017;相反。对于液—固分离设备选择滤?#21152;?#20197;透水率或初始过滤速率为选择依据。一般?#27492;擔?#25130;留性能好的滤布,阻力大;截留性能差的滤布,阻力小。分离细颗粒、低浓度的物料,一般选择截留性能较好的滤布,以满足生产中规定的分离精度;分离大颗粒、高浓度的物料,一般选用截留性能?#22278;?#19968;些、阻力低的滤布,以提高设备的生产率。

(5)滤饼剥离性能。滤饼与滤布之间存在着黏着力,黏着力越小,越易于卸饼。滤?#21152;?#28388;饼间的黏着力与滤布的材质、?#23435;?#30340;长短、织法有关。一般?#27492;擔?#21333;丝?#23435;?#30340;滤布比长?#27492;肯宋?#21644;短?#23435;?#30340;滤布卸饼性能好,平纹滤布的卸饼性能最差,?#24418;?#28388;布的卸饼性能最好。

(6)再生效率。滤布随着使用时间的延长,部分孔隙被固相颗粒堵塞,使过滤阻力上升,过滤速率下降,因此需要再生。滤布的再生性能与滤布的材质、?#23435;?#38271;短、织法等?#21152;?#20851;系。一般?#27492;擔?#21333;丝滤布的再生性能最好,长丝滤布次之,短?#23435;?#28388;布最差。结构致密的平纹滤布?#22836;?#24067;类滤布的再生性能差,斜?#21860;⒍形?#31867;的滤布再生性能好。再生的滤?#21152;幸欢巍?#20877;生性能稳定期?#20445;?#25152;以生产中设备通常显现的过滤速?#36866;?#28388;布进入“再生性能稳定期”时的过滤速率。

(7)小样试验。用上述方法初步确定的滤布往往?#34892;?#22810;?#20998;幀?#36890;过小样试验才能筛选出最佳滤布。小样试验可以测定滤布的过滤速率、滤布的强?#21462;?#28388;饼的含湿量、卸饼性能等数据,通过数据的对?#21462;?#20998;析就能选定最佳滤布。

(8)模拟试验。滤布选定后,为了验证其可靠性,可以进?#24515;?#25311;试验。可选择拟用相同的小型过滤机或过滤过程推动力相似的试验机进?#24515;?#25311;试验,以验证小样试验所得的测定数据。

在实验应用中,选择滤布既要满足过滤生产的要求,又要使过滤成本达到最低。所以应对液相澄清?#21462;?#22266;相含液率、固相回收率、设备处理效率、单位处理量的成本综合进行考虑和评价。

二、深层过滤

深层过滤是采用砂、?#22266;俊?#38518;瓷、塑料及经加工处理后的金属粉末、?#23435;人?#24418;成的多孔粒状床层进行的澄清过滤。处理自?#27492;?#30340;砂滤操作即为典型的深层过滤。深层过滤的特点是固体颗粒的捕捉是在过滤介质内部形成的孔隙中进行,可以阻挡比过滤介质孔隙更小的颗粒。

深层过滤能除掉亚微?#20934;?#30340;粒子,这样小的粒子很难用沉淀法或普通过滤法来处理。深层过滤可分为砂滤、预敷过滤和滤芯过滤三种类型。

三、表面过滤

随着过滤应用领域的扩大,为了提高难过滤的物料的过滤速度,开发了与传统滤饼过滤法完全不同的动态过滤法——十字流过滤。

传统的滤饼过滤机理。滤浆垂直于过滤介质的表面流动,固体被介质所截留,逐渐形成滤饼。随着过滤的?#20013;?#36827;行和滤饼的增厚,过滤速度明?#32422;?#23567;,直至滤液停止流出。

十字流过滤的机理。滤浆一边平行于过滤介质流动,一边受到过滤,滤液的流速远低于滤浆的流速,二者的流动方向互相垂?#33519;?#38169;,因此十字流过滤又称错流过滤。滤浆的快速流动,?#36828;?#31215;在介质上的颗粒起到了剪切扫流的作用,从而抑制了滤饼的增厚,使滤饼始终保持在某一稳定的厚?#21462;?span>

动态过滤尤其适用于含细而黏的带塑性、黏性颗粒,生成滤饼具有较大的可压缩性且工艺过程不?#24066;?#21152;助滤剂、絮凝剂的难过滤滤浆。

四、过滤介质的选择

1.滤布的选择

选择滤布时应考虑的因素包括:织物?#23435;?#30340;种类、纱的种类、布的?#36127;?#24418;状及编织图形。一旦织物生产出来,这些因素就固定了。可是,还应考虑到滤布在使用中会出现的问题,包括:滤布的收缩和伸长、滤饼的剥离、滤布结构和清洗。

(1)滤布的收缩和伸长。

对过滤机?#27492;擔?#28388;布的收缩会带来许多问题,尤其是板框压滤机和大?#25302;?#24335;压滤机,这些问题最为突出。滤布的反复清洗、?#31245;錚?#20250;加剧收缩。特别是聚酰胺材质的滤布,洗后最好不要?#31245;錚?#24212;采取湿储存。

纱线?#25302;宋?#21560;收液体后会膨?#20572;宋本?#21644;长度会因此而增加,这导致了滤布尺寸的变化,随之给紧密装配着的滤板带来一系?#24418;?#39064;。带式过滤布在使用过程中不断受到拉伸力的作用,滤布尺寸?#19981;?#19981;断伸长,这将给滤布的使用带来许多问题。

(2)滤饼的剥离。

滤饼的剥离与滤饼对滤布的附着力和卸饼力之间的平衡有关。附着力主要是由静电?#22836;?#24503;华力引起的;其次,化学键合也起着重要作用。

滤饼卸除的?#34892;?#24615;取决于以下三个因素:

第一,滤饼与滤布的结合强?#21462;?#32467;合强度受到滤饼黏性、纱线特性及织造组织的影响。结合力取决于第一层沉淀物的模式。

第二,滤饼内部的强?#21462;?#22914;果滤饼的内聚力小于对滤布的附着力,则会有固体留在滤布上。沿着滤饼的深度方向,含水?#36866;?#21464;化的。

第三,卸饼力。例如从垂直的表面上靠重力卸饼。

卸饼的最佳条件是:滤饼具有高的内聚力和对滤布的低附着力。通过对滤饼压榨,然后缓慢地?#22836;?#21387;力,就能满足这一最佳条件。

(3)滤布结构的影响。

具有光滑表面的单丝布和?#27492;?#24067;,特别适?#27927;?#28082;体中滤出易堵塞滤布的黏性固体粒子,如污泥和胶体?#21462;?#29992;单丝聚酰胺布捕捉这样小的粒子,取决于迅速形成的粒子表面层。密织斜纹布在过滤胶质粒子和黏性粒子?#20445;?#33021;减少布的堵塞。

将单丝、多丝及纺纱结合起来的织造布,已经将纺纱?#23435;?#30340;高捕捉效率、低压降、深层过滤机理同压光单丝布的光滑表面结合在一起。

(4)滤布的清洗。

对已完成过滤循环的滤布要进行清洗,以便洗掉滤布上的残留饼渣,与此同?#20445;?#21453;冲洗能将堵塞布孔的粒子洗掉。有时用的清洗液不单纯是水,而是经过酸、碱处理或添加了洗涤剂的清洗液。对滤布进行反冲洗的重点,是要确保大型过滤机中的滤布的整个表面?#38469;?#21040;冲洗。此外,还应考虑洗液的PH值。

2.过滤介质的选用

过滤的效果主要决定于所选用的过滤介质是否恰?#20445;?#32780;合适的介质可带来以下经济效益:滤液澄清,固相损失少;滤饼容易卸除;介质不易堵塞,容易洗涤再生;工作寿命长。

选择过滤介质之前,首先要了解过滤目的。如果需要得到澄清的滤液,就选择深层过滤介质;需要滤饼?#20445;?#23601;选用滤饼过滤机理的介质。然后要了解固体粒子、液体、滤浆及滤饼的性质。固体粒子的性质包括:粒子的形状、尺寸和尺寸分布、相对密度?#21462;?#28082;体的性质包括:PH值、温?#21462;?#40655;?#21462;?#30456;对密度?#21462;?#28388;浆的性质包括:浓?#21462;?#31890;子的聚集作用?#21462;?#28388;饼的性质包括:比阻、可压缩性、结晶性、含湿?#23454;取?#27492;外,还应知道生产率。自动化程度高的过滤机,生产率也高,所用的滤?#21152;?#20855;有高强?#21462;?/span>

一般?#27492;擔?#36873;出的合适介质?#27426;?#31526;合以下条件:

(1)过滤阻力小、眼孔不易堵塞、滤饼?#35013;?#31163;;

(2)耐热、耐腐蚀、易加工、价格适中;

(3)过滤速度稳定,符合过滤机理(滤饼过滤机理或深层过滤机理),适应过滤机的种类和操作条件。

滤布的选择步骤如下:

(1)参照有关手册和产品样本初选出能耐住腐蚀的材质。

(2)对符合所选材料的滤布进行滤叶试验。该试验旨在确定过滤速度与滤液澄清度的关系、滤布堵塞与过滤速度的关系、滤饼的剥离性及洗?#26377;?#26524;?#21462;?#20026;了得到澄清度较高的滤液,应选用密实的平纹厚布。对于滤液澄清度要求不高、但是要求有较好的洗?#26377;?#21644;滤饼剥离性的场合,可选用单丝斜纹布或?#24418;?#34180;滤布。

(3)再反复试验,以便观察滤布的堵塞倾向、滤饼的剥离性及滤布的强?#21462;?#28388;布的强度决定于过滤机的类型,例如真空过滤机,因其过滤推动力小,而不应选择高强度厚布?#29615;粗?#21152;压过滤机应当选用高强度厚布。

(4)根据以上试验结果,同时兼顾价格,对滤布进行综合评价,从中择优,送往中间试验。从中试胜出的滤布,再进行几次工业规模的试验,以便最终确认所选滤布的最佳性。

归纳起来,选择滤布的主要着眼点包括:滤液的澄清?#21462;?#36807;滤速?#21462;?#21270;学稳定性、工作寿命以及经济性。

3.干式过滤用纺织品的选用指南

干式过滤广泛用于采矿、化工、钢铁、水泥、砂石加工、公用事业、初级非铁冶炼、石灰、黏土、高岭土、饲?#31232;?#35895;物加工、?#31216;?#21152;工、木材加工、家具加工、造纸及纺织工业。

干式过滤用纺织品的原料主要是聚酯,其次是尼龙、聚丙烯、腈纶、?#30002;?#32858;酰胺和聚四氟乙烯、玻璃?#23435;?#21450;聚苯硫?#36873;?/span>

4.液体过滤用纺织品的选用指南

聚丙烯?#23435;?#30001;于其抗化学性能好,而被广泛用来制造液体过滤用的织造布或非织造布。在液体过滤用材中,聚丙烯已占50%的份额。此外,用聚酯?#23435;?#21046;成的织造布或非织造布也用于液体过滤。

液体过滤?#20445;?#22810;数采用织造布。但是,近来采用非织造布进行液体过滤的情况正在增多。

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