introductory

近年來(lái)，人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到固液分離的重要性，認(rèn)識(shí)到它與資源、能源的有效利用及環(huán)境問(wèn)題密切相關(guān)。因此，對(duì)過(guò)濾物料性能的各異性，對(duì)過(guò)濾機(jī)械的更新?lián)Q代，過(guò)濾介質(zhì)的性能選擇提出了新的要求。壓濾機(jī)過(guò)濾機(jī)理的進(jìn)一步明析化，為過(guò)濾介質(zhì)的選擇提供了有利的條件。

1壓濾機(jī)簡(jiǎn)介

1.1壓濾機(jī)的工作原理、使用場(chǎng)合、分類(lèi)壓濾機(jī)是一種能把由固液兩相構(gòu)成的漿液，在流體靜壓力作用下，通過(guò)過(guò)濾元件、過(guò)濾介質(zhì)(濾板、濾布)滲出液體、留阻顆粒物質(zhì)形成濾餅而實(shí)現(xiàn)固液分離的間歇性過(guò)濾設(shè)備。適用于洗精煤脫水、高灰分煤泥脫水、黃金尾礦脫水、造紙黑液木素分離等行業(yè)的固液分離，是理想的環(huán)保把關(guān)設(shè)備。按濾板結(jié)構(gòu)形式分為板框壓濾機(jī)和自動(dòng)廂式壓濾機(jī)。板框壓濾機(jī)是過(guò)濾機(jī)中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛的一 種 機(jī) 型。自動(dòng)廂式壓濾機(jī)單機(jī)過(guò)濾面積大，過(guò)濾壓力高，最高壓力已達(dá)3.5MPa。

1.2壓濾機(jī)的過(guò)濾范圍及應(yīng)用壓濾機(jī)適濾的粒子尺寸和給料的濃度范圍，分別是1～100μm和0.5%～30%(體積分?jǐn)?shù))。壓濾機(jī)采用的過(guò)濾壓力取決于料漿的過(guò)濾特性，但最高壓力不應(yīng)超過(guò)0.8MPa。2壓濾機(jī)過(guò)濾機(jī)理過(guò)濾分為篩濾(即 表 面 過(guò) 濾)、深 層 過(guò) 濾 及 濾餅過(guò)濾等幾種基本類(lèi)型。

2.1篩濾過(guò)濾介質(zhì)有大的孔隙，只要固體粒子的尺寸大于該孔隙，它們就會(huì)沉淀在過(guò)濾介質(zhì)上，而尺寸小于孔隙的粒子，則隨濾液一起通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)。

2.2深層過(guò)濾深層過(guò)濾又分為高孔隙率和低孔隙率兩種，其捕捉粒子的機(jī)理有攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散效應(yīng)、重力效應(yīng)和靜電效應(yīng)。

2.3濾餅過(guò)濾隨著過(guò)濾的進(jìn)行，介質(zhì)上形成了濾餅，濾餅本身起著過(guò) 濾 介 質(zhì) 的 作 用，固體粒子被濾餅表面截留，而液體則透過(guò)濾餅和介質(zhì)成為濾液。濾餅逐漸增厚，濾液也逐漸清澈。在過(guò)濾的初期，由介質(zhì)截留的大于其孔隙的粒子，而細(xì)小的粒子則透過(guò)介質(zhì)隨濾液排除。此時(shí)的濾液不夠清澈，應(yīng)打循環(huán)返回到懸浮液槽中。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的循環(huán)后，再收集合格的濾液。在大粒子被介質(zhì)截留的同時(shí)，有些小于介質(zhì)孔隙的細(xì)小粒子會(huì)在孔隙上“架橋”，架起的橋會(huì)攔住細(xì)小粒子透過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，因而被截留住的大粒子和小粒子逐漸累積成薄餅層，乃至厚餅層。此后，過(guò)濾便轉(zhuǎn)入濾餅的過(guò)濾階段。應(yīng)當(dāng)指出:在過(guò)濾初期，尚無(wú)濾餅形成，無(wú)粒子貫入介質(zhì)孔隙中，過(guò)濾介質(zhì)和液體是清潔的，液流是流速較低的層流，在這種前提下，出現(xiàn)了達(dá)西定律，即達(dá)西公式:Q=P×A/μ×Rm(1)式中Q———體積流速，m3/s;Rm———過(guò)濾介質(zhì)阻力;P———壓差，Pa;A———過(guò)濾面積，m2;μ———液體的粘度，Pa.S。反之，如果過(guò)濾液體為懸浮液，則會(huì)在介質(zhì)上形成濾餅，并逐漸增厚，則過(guò)濾中受到兩個(gè)阻力，一個(gè)是介質(zhì)阻力Rm，另一個(gè)是濾餅阻力Rc，因此，濾餅過(guò)濾方程式為:Q=P×A/μ×(Rm+Rc)(2)由式(2)可知，懸浮液過(guò)濾時(shí)，隨著過(guò)濾時(shí)間的進(jìn)行，過(guò)濾速率是逐減的。在濾餅過(guò)濾中，過(guò)濾速度之所以逐漸降低，是由于過(guò)濾介質(zhì)的孔隙受到了粒子的堵塞以及增厚的濾餅逐漸密實(shí)所致。針對(duì)這樣的問(wèn)題，往往要給難過(guò)濾的料漿加絮凝劑(如聚丙烯酰胺)或助濾劑(硅藻土)。由此看來(lái)，在濾餅過(guò)濾操作中，前接篩濾，后續(xù)深層過(guò)濾。

3過(guò)濾介質(zhì)的分類(lèi)及特性過(guò)濾介質(zhì)是壓濾機(jī)工作的心臟。過(guò)濾介質(zhì)與壓濾機(jī)和懸浮液的過(guò)濾機(jī)理是否匹配，直接影響到壓濾機(jī)的正常使用和工作效率。因此，選擇合適的過(guò)濾介質(zhì)是壓濾機(jī)使用的技術(shù)核心。

3.1過(guò)濾介質(zhì)的分類(lèi)濾布的分類(lèi)方法通常有三種:按濾布的材質(zhì)分類(lèi);按濾布的紗線構(gòu)成分類(lèi);按濾布的織法分類(lèi)。濾布的過(guò)濾性能不僅與構(gòu)成濾布纖維有關(guān)，而且與濾布的紗線構(gòu)成方式和濾布的織法也有關(guān)。紡織濾布的紗線分為單絲紗、復(fù)絲紗和短纖維紗三種。不同類(lèi)型紗纖織成的濾布，其過(guò)濾性能按優(yōu)先順序排序如下:濾液透明度:

單絲濾布＜復(fù)絲濾布＜短纖維紗濾布;

過(guò)濾速度:單絲濾布＞復(fù)絲濾布＞短纖維紗濾布;

濾餅含濕濾:單絲濾布＜復(fù)絲濾布＜短纖維紗濾布;

卸餅性能:單絲濾布＞復(fù)絲濾布＞短纖維紗濾布;

使用壽命:單絲濾布＜復(fù)絲濾布＜短纖維紗濾布;

再生性能:單絲濾布＞復(fù)絲濾布＞短纖維紗濾布;

濾布分為織造類(lèi)和非織造類(lèi)兩類(lèi)?？椩祛?lèi)濾布包括:平紋、斜紋、緞紋。

不同織造方法織成的濾布，其過(guò)濾性能按優(yōu)先順序排序如下:

濾液透明度:平紋濾布＞斜紋濾布＞緞紋濾布＞非織造類(lèi)濾布;

過(guò)濾速率:平紋濾布＜斜紋濾布＜緞紋濾布＜非織造類(lèi)濾布;

濾餅含濕濾:平紋濾布＞斜紋濾布＞緞紋濾布＞非織造類(lèi)濾布;

卸餅性能:非織造類(lèi)濾布＜平紋濾布＜斜紋濾布＜緞紋濾布;

濾布?jí)勖?非織造類(lèi)濾布＜緞紋濾布＜平紋濾布＜斜紋濾布;

再生性能:緞紋濾布＞斜紋濾布＞平紋濾布＞非織造類(lèi)濾布;

簡(jiǎn)要介紹一種適合壓濾機(jī)使用的濾布“高溫定型(砑光)濾布。經(jīng)高溫定型(砑光)處理后的濾布，紗線間的孔形狀由正喇叭口狀變?yōu)榈估瓤跔睢Ｎ炊ㄐ蜑V布在過(guò)濾時(shí) 固 體 顆 粒(細(xì) 小 顆 粒)容易被截留在喇叭口內(nèi)堵塞過(guò)濾通道，不能形成好的架橋孔隙，影響過(guò)濾效果。濾餅和濾布粘結(jié)，影響濾餅的脫落和濾布的水洗再生。經(jīng)高溫定型后的濾布，表面光滑，孔徑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易變形。喇叭口形成漏斗狀，固體顆粒不會(huì)被卡堵，能形成很好的架橋?yàn)V層，過(guò)濾精度更高，濾餅脫落容易，濾布容易 清 洗 再 生，并提高了濾板間的密封性，減小了濾板間的毛細(xì)滲漏，更適合全自動(dòng)壓濾機(jī)的操作。表面高溫定型對(duì)單絲濾布使用效果最佳，也只有單絲布能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形。隨著合成纖維的日益普及，由于合成纖維在拉伸強(qiáng)度，耐酸堿性，耐磨性等性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的紡織材料，如面、麻、絲的性能。目前使用的合成原料主要有滌綸、丙綸、錦綸，其次是維綸、聚乙烯纖維、芳綸以及金屬纖維等。常用材料的性能程度分別如下:

按強(qiáng)力排列:錦綸、滌綸、維綸、丙綸;

按耐磨性排列:錦綸、滌綸、維綸、丙綸;

按耐熱性排列:滌綸、錦綸、維綸、丙綸;

按耐酸性排列:丙綸、滌綸、錦綸、維綸;

按耐堿性排列:丙綸、錦綸、維綸、滌綸。濾布

使用者應(yīng)首先按上述五個(gè)主要物理特性來(lái)確定選用濾布的材質(zhì)，強(qiáng)力的確定應(yīng)結(jié)合所用材質(zhì)的纖維結(jié)構(gòu)(即短纖維或長(zhǎng)絲)和普通與高 強(qiáng) 的 區(qū)別進(jìn)行。用于固—液分離的過(guò)濾物體溫度一般不會(huì)超過(guò)90°C，則主要考慮酸堿度。

3.2廂式快開(kāi)隔膜壓濾機(jī)簡(jiǎn)介廂式快開(kāi)隔膜壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

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