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第三节过滤
一、过滤操作的基本概念
1、过滤的概念
过滤
利用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介质(过滤介质),使悬浮液中固液得到分别的单元操作。
过滤操作中所处理的悬浮液
滤浆
通过多孔介质的液体
滤液
被截留住的固体物质
滤渣(滤饼)
实现过滤操作的外力有重力、压力、离心力,
化工中应用最多的是压力过滤。
2、过滤方式
过滤
深层过滤
滤饼过滤
固体颗粒的沉积发生在较厚的粒状过滤介质床层内部,悬浮液中的颗粒直径小于床层直径,当颗粒随流体在床层的曲折孔边穿过时,便粘附在过滤介质上。
适用于悬浮液中颗粒甚小且含量甚微(%以下)的场合
固体颗粒成饼层状沉积于过滤介质表面,形成滤饼
适用于处理固相含量稍高(固相体积分率在1%以上)的悬浮液。
3、过滤介质
过滤介质是滤饼的支承物,应具有下列条件:
a)多孔性,孔道适当的小,对流体的阻力小,又能截住要分别的颗粒。
b)物理化学性质稳定,耐热,耐化学腐蚀。
c)足够的机械强度,运用寿命长
d)价格便宜
工业常用的过滤介质主要有
a)织物介质:又称滤布,包括有棉、毛、丝等自然纤维,玻璃丝和各种合成纤维制成的织物。
优点:织物介质薄,阻力小,清洗与更新便利,价格比较便宜,是工业上应用最广泛的过滤介质。
b)多孔固体介质:如素烧陶瓷,,棉花饼等
这类介质较厚,孔道细,阻力大,能截留1~3μm的颗粒。
c)积累介质:由各种固体颗粒(砂、木炭、石棉粉等)或非编织的纤维(玻璃棉等)积累而成,层较厚。
d)多孔膜:由高分子材料制成,膜很薄(几十μm到200μm),孔很小,,应用多孔膜的过滤有超滤和微滤。
4、助滤剂
滤饼
不行压缩滤饼:
颗粒有确定的刚性,所形成的滤饼并不因所受的压力差而变形
可压缩滤饼:
颗粒比较软,所形成的滤饼在压差的作用下变形,使滤饼中的流淌通道变小,阻力增大。
加入助滤剂可削减可压缩滤饼的流淌阻力
加入方法
预涂
将助滤剂混在滤浆中一起过滤
用助滤剂配成悬浮液,在正式过滤前用它进行过滤,在过滤介质上形成一层由助滤剂组成的滤饼。
二、过滤设备
1、板框压滤机
1)板框压滤机的构造
由很多块带凹凸纹路的滤板与滤框交替排列组装于机而
构成。
滤板和滤框多做成正方形,角上均开有小孔,组合后即
构成供滤浆和洗涤水流通的孔道。
滤框的两侧覆以滤布,围成容纳滤浆及滤饼的空间。
(1)板框压滤机
滤板
洗涤板:
非洗板:
滤框:二钮
滤板与滤框装合时,按钮数以1-2-3-3-1-2的依次排列。
三钮板
一钮板