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更新时间:2025-06-26
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文档摘要

其次节过滤

过滤根本原理

过滤

过滤是在外力作用下,使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道,被截留在介质上,从而实现固、液分别的操作。

而悬浮液中的固体颗粒

说明①其中多孔介质称为过滤介质;所处理的悬浮液称为滤浆;滤浆中被过滤介质截留的固体颗粒

称为称为滤饼或滤渣;通过过滤介质后的液体称为滤液。

②驱使液体通过过滤介质的推动力可以有重力、压力(或压差)和离心力;

③过滤操作的目的可能是为了获得清净的液体产品,也可能是为了得到固体产品。

④洗涤的作用:回收滤饼中残留的滤液或除去滤饼中的可溶性盐。

滤浆滤饼

过滤介质

过滤介质

过滤介质起着支撑滤饼的作用,并能让滤液通过,对其根本要求是具有足够的机械强度和尽可能小的流淌阻力,同时,还应具有相应的耐腐蚀性和耐热性。 工业上常见的过滤介质:

①织物介质:又称滤布,是用棉、毛、丝、麻等自然纤维及合成纤维织成的的织物,以

及由玻璃丝或金属丝织成的网。的应用最为广泛。

这类介质能截留颗粒的最小直径为 5~65m。织物介质在工业上

②积存介质:由各种固体颗粒(砂、木碳、石棉、硅藻土)或非纺织纤维等积存而成,多用于深床过滤中。

③多孔固体介质:具有很多微细孔道的固体材料,如多孔陶瓷、多孔塑料、多孔金属制成的管或板,能拦截1~3m的微细颗粒

④多孔膜:用于膜过滤的的各种有机高分子膜和无机材料膜。 广泛使用的是醋酸纤维素

和芳香酰胺系两大类有机高分子膜。可用于截留

深层过滤和滤饼过滤

m以下的微小颗粒。

滤饼过滤:悬浮液中颗粒的尺寸大多都比介质的孔道大。过滤时悬浮液置于过滤

介质的一侧,在过滤操作的开头阶段,会有局部小颗粒进入介质孔道内, 并可能穿过孔道而不被截留,使滤液仍旧是混浊的。随着过程的进展,颗粒在介质上逐步积存,形成了一个颗粒层,称为滤饼。在滤饼形成之后,它便成为对其后的颗粒起主要截留作用的介质。因此,不断增厚的滤饼才是真正有效的过滤介质,穿过滤饼的液体则变为澄清的液体。

深层过滤:此时,颗粒尺寸比介质孔道的尺寸小得多,颗粒简洁进入介质孔道。

但由于孔道弯曲瘦长,颗粒随流体在曲折孔道中流过时, 在外表力和静电力的作用下附着在

孔道壁上。因此,深层过滤时并不在介质上形成滤饼,固体颗粒沉积于过滤介质的内部。这种过滤适合于处理固体颗粒含量极少的悬浮液。

滤饼的可压缩性和助滤剂

滤饼的可压缩性是指滤饼受压后空隙率明显减小的现象,时明显增大,过滤压力越大,这种状况会越严峻。

它使过滤阻力在过滤压力提高

另外,悬浮液中所含的颗粒都很细,刚开头过滤时这些细粒进入介质的孔道中会将孔道堵死,即使未严峻到这种程度,这些很细颗粒所形成的滤饼对液体的透过性也很差,

大,使过滤困难。

为解决上述两个问题,工业过滤时常承受助滤剂。

即阻力

二过滤设备

板框过滤机

〔1〕构造与工作原理:由多块带凸凹纹路的滤板和滤框交替排列于机架而构成。板和框一般制成方形,其角端均开有圆孔,这样板、框装合,压紧后即构成供滤浆、滤液或洗涤液流淌的通道。框的两侧覆以滤布,空框与滤布围成了容纳滤浆和滤饼的空间。

板和框的构造如下图。悬浮液从框右上角的通道被1〔位于框内〕进入滤框,固体颗粒滤液穿截留在框内形成滤饼,待框内布满滤饼,左上角的通道2过滤饼和滤布到达两侧的板,经板面从板的旋塞排出。 的左下角旋塞排出。

即停顿过滤。假设滤饼需要洗涤,先关闭洗涤板下方的旋塞,洗液从洗板〔位于框内〕进入,依次穿过滤布、滤饼、滤布,到达非洗涤板,从

其下角

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溢式板枢压滤机的楚滤個〕洗诛由

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假设将非洗涤板编号为1、框为2、洗涤板为3,则板框的组合方式听从1—2—3—2——1—2—3之规律。组装之后的过滤和洗涤原理如下图。

滤液的排出方式有明流和暗流之分,假设滤液经由每块板底部旋塞直接排出,则称为明流〔明显,以上争论以明流为例〕;假设滤液不宜暴露于空气中,则需要将各板流出的滤液集合于总管后送走,称为暗流。

说明:①板框压滤机的操作是间歇的,每个操作循环由装合、过滤、洗涤、卸渣、整理五个阶段组成。

〔详见教材〕

为横穿洗涤法,其洗涤面积为过滤面积的

上面介绍的洗涤方法称1/2,洗涤液穿过的

滤饼厚度为过滤终了时滤液穿过厚度的2倍。假设承受置换洗涤法,则洗涤液的行程和洗涤面积与滤液完全一样。

〔2〕主要优缺点:板框压滤机构造简洁,过滤面积大而占地省,过滤压力高,便于用耐腐蚀材料制造,操作敏捷,过滤面积可依据产生任务调整。主要缺点是间歇操作,劳动强度大,产生效率低。

叶滤机

〔1〕构造与工作原理:叶滤机由很多滤叶组成。滤叶是由金属多孔板或多孔网制造的扁平框架,内有空间,外包滤布,