真空过滤机

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真空过滤机是以真空负压为推动力实现固液分离的设备,在结构上,过滤区段沿水平长度方向布置,可以连续完成过滤、洗涤、吸干、滤布再生等作业。橡胶带式过滤机具有过滤效率高、生产能力大、洗涤效果好、滤饼水分低、操作灵活,维修费用低等优点。橡胶带式过滤机可广泛应用于冶金、矿山、化工、造纸、食品、制药、环保等领域中的固液分离,尤其在烟气脱硫中的石膏脱水方面( FGD )有良好的应用。

真空过滤机概念

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真空过滤机,是由负压形成真空过滤的固液分离机械,是在滤液出口处形成负压作为过滤的推动力。

真空过滤机用途

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真空带式压滤机是一种自动化程度高的新型过滤设备,产品广泛应用于:热电、化工、制药、造纸、建材、冶炼、橡胶、食品等领域。真空带式压滤机是一种自动化程度高的新型过滤设备,产品广泛应用于:热电、化工、制药、造纸、建材、冶炼、橡胶、食品等领域。

真空过滤机产生

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过滤机是利用多孔性过滤介质,截留液体与固体颗粒混合物中的固体颗粒,而实现固、液分离的设备。过滤机广泛应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿、煤炭和水处理等部门。
中国古代即已应用过滤技术于生产,公元前二百年已有植物纤维制作的。公元105年,蔡伦改进了造纸法,他在造纸过程中将植物纤维纸浆荡于致密的细竹帘上,水经竹帘缝隙滤过,一薄层湿纸浆留于竹帘面上,干后即成纸张。
最早的过滤大多为重力过滤,后来采用加压过滤提高了过滤速度,进而又出现了真空过滤。20世纪初发明的转鼓真空过滤机实现了过滤操作的连续化。此后,各种类型的连续过滤机相继出现。

真空过滤机工作原理

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真空过滤器是在滤液出口处形成负压作为过滤的推动力。这种过滤机又分为间歇操作和连续操作两种。间歇操作的真空过滤机可过滤各种浓度的悬浮液,连续操作的真空过滤机适于过滤含固体颗粒较多的稠厚悬浮液。
间歇操作的过滤机因能实现自动化操作而得到发展,过滤面积越来越大。为得到含湿量低的滤渣,机械压榨的过滤机得到了发展。
用过滤介质把容器分隔为上、下腔,即构成简单的过滤器。悬浮液加入上腔,在压力作用下通过过滤介质进入下腔成为滤液,固体颗粒被截留在过滤介质表面形成滤渣(或称滤饼)。
过滤过程中过滤介质表面积存的滤渣层逐渐加厚,液体通过滤渣层的阻力随之增高,过滤速度减小。当滤室充满滤渣或过滤速度太小时,停止过滤,清除滤渣,使过滤介质再生,以完成一次过滤循环。
液体通过滤渣层和过滤介质必须克服阻力,因此在过滤介质的两侧必须有压力差,这是实现过滤的推动力。增大压力差可以加速过滤,但受压后变形的颗粒在大压力差时易堵塞过滤介质孔隙,过滤反而减慢。
悬浮液过滤有滤渣层过滤、深层过滤和筛滤三种方式。滤渣层过滤是指在经过过滤初期后,形成了初始滤渣层,此后,滤渣层对过滤起主要作用,这时大、小颗粒均被截留;深层过滤是指过滤介质较厚,悬浮液中含固体颗粒较少,且颗粒小于过滤介质的孔道,过滤时,颗粒进入后被吸附在孔道内的过滤;筛滤是过滤截留的固体颗粒都大于过滤介质的孔隙,过滤介质内部不吸附固体颗粒的过滤方式,例如转筒式过滤筛滤去污水中的粗粒杂质。
在实际的过滤过程中,三种方式常常是同时或相继出现。过滤机的处理能力取决于过滤速度。悬浮液中的固体颗粒大、粒度均匀时,过滤的滤渣层孔隙较为畅通,滤液通过滤渣层的速度较大。应用凝聚剂将微细的颗粒集合成较大的团块,有利于提高过滤速度。
对于固体颗粒沉降速度快的悬浮液,应用在过滤介质上部加料的过滤机,使过滤方向与重力方向一致,粗颗粒首先沉降,可减少过滤介质和滤渣层的堵塞;在难过滤的悬浮液(如胶体)中混入如硅藻土、膨胀珍珠岩等较粗的固体颗粒,可使滤渣层变得疏松;滤液粘度较大时,可加热悬浮液以降低粘度。这些措施都能加快过滤速度。[1] 

真空过滤机分类及特点

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间歇式真空过滤机:
真空过滤机与加压过滤机机理基本相同,只是过滤介质的一侧压力低于大气压,推动力较小。真空抽滤器:结构简单,过滤推动力较重力过滤器大。真空叶滤机:结构简单,适于一般的泥浆状物料过滤,但操作条件较差,劳动强度较高。
连续式真空过滤机:
外滤面转鼓真空过滤机:能连续和自动操作,能有效地进行过滤,洗涤,脱水,操作现场干净,易于检查和修理。缺点是成本高,使用范围受热液体或挥发性液体的蒸汽压限制,沸点低或在操作温度下易挥发的物料不能过滤,难以处理含固量多和颗粒特性变化大的料浆,并且滤饼含湿量在30%左右,很少低于10%,主要用于化工,食品行业。
内滤面转鼓真空过滤机:适用于过滤固体颗粒粗细不均的悬浮液,不需要搅拌装置,机器成本低,能适应进料浓度的变化,若需要在高温下操作,很容易采取保温措施。缺点是,转鼓表面不能充分利用,滤饼需要一定的黏性,否则易脱落,致使真空度下降,进料流量发生变化;更换滤布困难。
圆盘真空过滤机:按单位过滤面极算价格最低,占地面积小,但滤饼湿度高于转鼓真空过滤机。由于过滤面为立式,滤饼厚薄不均,易龟裂,不易洗涤,薄层滤饼卸料困难,滤布磨损快,且易堵塞。易于处理沉降速度不高,易过滤的物料,不适合处理非黏性物料,应用范围与转鼓真空过滤机相同。
转台真空过滤机:结构简单,洗涤效果好,洗涤液与滤液分开,对于脱水快的料浆,单台过滤机的处理量大,缺点是,占地面积大,滤布磨损快,且易堵塞。
翻盘式真空过滤机:可过滤黏稠的物料,适应性强,适用于分离含固量的质量分数大于20%,密度较大,且易分离和滤饼要进行充分洗涤的料浆,常用于化工,轻工等行业。
翻盘式真空过滤机的维护;
1、转动部件安装精度控制困难且发生偏离过程缓慢;
2、过滤机钢结构疲劳破坏作用缓慢;
3、酸性介质对零部件腐蚀作用缓慢;[2] 
带式真空过滤机:分固定室式,移动室式,滤带间歇移动时三种,带式真空过滤机是水平过滤面,上面加料,过滤效率高,洗涤效果好,滤饼厚度可调,滤布可正反两面同时洗涤,操作灵活,维修费用低,可应用于化工,制药,食品行业,对于沉降速度较快的料浆的分离性能优佳,当滤饼需要洗涤时更为优良。[2] 

真空过滤机前景

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正在发展的新型过滤设备有:机械力压榨过滤设备;能实现无滤渣层过滤的动态过滤机;洗选煤炭污水处理、化工和石油工业用的大型过滤设备。
在过滤理论研究方面,滤渣层过滤阻力和孔隙率的测算、过滤速度、过滤设备的模拟和放大、稀薄液体澄清过滤和动态过滤机理,以及过滤介质的研究,都是重要的课题。利用电子计算机控制过滤操作是过滤设备的发展方向。
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参考资料
词条标签:
科技