动态过滤机（超滤设备）

固液分离

固液分离的目的是回收悬浮液中的有用物质，悬浮液可以是一相，也可以是两相。为了达到固液分离的目的，主要的操作方法有重力沉降、离心分离和过滤。1.重力沉降法悬浮液中固体颗粒的密度高于液相，在重力作用下相对运动，实现两相分离。2.过滤是以某种多孔物质为介质，在外力作用下，将悬浮液中的固体颗粒截留，液相通过介质的通道流出，实现固液分离的方法。外力可以是重力、离心力和通过机械方法在多孔材料的上游和下游侧之间的压力差。常见的过滤设备有真空过滤机、板框压滤机、离心过滤机等。图5-1深层过滤机理过滤主要有两种方式：3360一种是深层过滤，其过滤机理如图5-1所示。其特征在于固体颗粒附着在过滤介质的孔上，适用于固体颗粒粒径小于过滤介质孔径，固体含量小于0.1%的悬浮液。另一种是滤饼过滤，采用织物、多孔固体或多孔膜作为过滤介质。这些介质的孔隙通常小于颗粒的孔隙。在过滤过程中，流体可以通过介质的孔隙，但颗粒太大，无法进入孔隙，被过滤介质拦截，形成滤饼。所以颗粒的滞留主要靠筛分，如图5-2所示。其特征在于，固体颗粒以饼状沉积在过滤介质的上游侧，并且适用于高固体含量的悬浮液。图5-2滤饼过滤过程1。过滤介质织物介质3360也称为滤布，包括由天然纤维如棉、毛、丝、麻和各种合成纤维制成的织造和非织造滤布，以及由金属或非金属材料制成的网。这种过滤介质在工业上应用最广泛。粒状介质3360包括硬粒状物质，例如沙子、木炭、石棉、硅藻土、珍珠岩等。主要用于深层过滤和助滤剂。多孔固体介质3360它是具有许多细孔的固体材料，如多孔陶瓷、多孔塑料、多孔氧化铝、多孔金属等制成的管、板等。它适用于处理仅含少量细颗粒的悬浮液。2.过滤的操作方式恒压过滤3360它是在恒压差下进行的，是最常见的过滤操作方式。连续过滤器上的过滤为恒压过滤；间歇过滤器上的过滤大多是恒压过滤。恒压过滤时，由于滤饼增厚，过滤阻力逐渐增大，但由于压差恒定，过滤速度逐渐降低。恒定过滤速率：它是指过滤速率保持恒定的过滤操作模式。例如板框压滤机有一定的内部空间。当悬浮液充满内部空间时，它将继续匀速进料，以保持滤液流量恒定。恒速过滤时，随着滤饼厚度的增加，滤饼的过滤阻力也在增加。为了保持恒速过滤，必须不断增加过滤压力以克服过滤阻力。因此，实际上不可能将恒速过滤进行到底。恒速过滤后恒压过滤3360是将恒压过滤和恒速过滤合理结合的过滤运行模式。一般在过滤开始时进行恒速过滤，以避免滤液浑浊，堵塞滤料孔。达到一定压力后，进行恒压过滤，提高滤饼的固含量。3.在悬浮液的预处理和过滤过程中，经常会出现过滤速度低、滤饼呈胶体或凝胶状态、滤液浑浊等现象。为了避免这些情况，提高设备的过滤效率，需要对悬浮液进行预处理。预处理方法有两种：化学方法和物理方法。(1)化学方法化学方法可分为三种：凝聚法、絮凝法和变化法

阳离子型：多胺、聚2-羟丙基-N-甲基氯化铵、聚2-羟丙基-L、聚丙烯胺的曼尼希反应衍生物、甲基丙烯酸-N .阴离子型：聚丙烯酸钠、聚苯乙烯羧酸钠。非离子型3360聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯。改变表面张力：向悬浮液中加入表面活性剂，降低了液体的表面张力，使分离后滤饼中的残余水分减少，固含量增加。(2)物理方法包括陈化、结晶、改变悬浮液的温度、降低悬浮液的粘度和添加助滤剂。4.常见过滤设备(1)板框压滤机板框压滤机是由许多滤板和滤框交替排列而成。板和框架都支撑在一对带有支撑耳的横梁上，支撑耳可以通过压紧装置压紧和拉开。板框压滤机的结构和工作原理见图5-3。板框自动压滤机的外形见图5-4。图5-3板框压滤机工作示意图5-4板框自动压滤机外形图板框多做成方形，板框的角端设有工艺孔。孔的数量与工艺要求有关，从2到4。在板和框架结合并压紧后，它们形成用于滤液、洗涤液和悬浮液循环的通道。框架的两侧覆盖有滤布，空的框架和滤布围成一个容纳滤液和滤饼的空间。滤板有两个作用：一是支撑滤布；另一点是提供滤液通道。因此，在过滤板上做出各种凹凸线，凸的支撑滤布，凹的形成滤液通道。可洗涤滤饼的板框压滤机，滤板分为洗涤板和非洗涤板。两个滤板的结构和功能不同。板式压滤机的操作非常重要。过滤时，进料压力应逐渐缓慢增加，以防止滤布表面的孔隙因压力过大而堵塞，过滤无法正常进行。板式压滤机的滤液排放方式分为明流和暗流。如果滤液直接从每块滤板底部排出，则称为明流。明流的好处是便于观察各滤板的工作情况。如果不应该让滤液暴露在空气中，就要把每块板排出的滤液收集起来，然后通过总管排出，这叫暗流。板框压滤机具有结构简单、制造方便、辅助设备少、单位过滤面积大、过滤压力高、对各种悬浮液适应性强等特点，应用广泛。但由于间歇操作，生产效率低，劳动强度大，滤布损耗严重，洗涤效果差。图5-5厢式压滤机工作原理板框压滤机的规格很多，过滤面积可以从几平米到几百平米。(2)箱式压滤机箱式压滤机是板框压滤机的改进型，国外称之为凹面压滤机。它保留了板框压滤机的优点，克服了板框压滤机的一些缺点，并能在过滤过程中冲洗滤饼。箱式压滤机的结构和工作原理见图5-5。(3)带式压滤机带式压滤机是一种结构简单、操作方便、性能优良的连续压滤机。它在结构上借鉴了造纸机的连续辊机构；各种聚合电解

质絮凝剂的应用，为带式压滤机提供了工艺上的条件;多聚酯纤维滤网为它提供了良好的滤带，这三个因素创造了带式压滤机出现和应用的条件。目前，带式压滤机被广泛应用于过滤各种污泥、选煤产品、湿法冶金的残渣、管道输送的物料等。但在选矿产品中应用较少。带式压滤机主要由一系列按顺序排列的、直径大小不同的辊轮、两条缠在这系列辊轮上的过滤带，以及给料装置、滤布清洗装置、高速调偏装置、张紧装置等部分组成。带式压滤机的工作包括四个基本的过程:絮凝和给料，重力脱水，挤压脱水，卸料和清洗滤带。带式压滤机的结构和工作原理见图5－6，对置滚压式带滤机结构及工作原理见图5－7。图5－6 带式压滤机的工作原理图5－7 对置滚压式带滤机(4)转鼓真空过滤机转鼓真空过滤机是一种连续操作的过滤设备。广泛用于矿物加工和化工等部门。它主要适用于固体颗粒粒径在0.01～1mm的悬浮液的过滤。设备的主体是一个能转动的水平圆筒，圆筒表面为有孔的金属板或金属丝网，网上再覆盖滤布，悬浮液在圆筒的下部与圆筒接触。接触的部位可以是圆筒的内表面，也可是外表面，工业上最常见的是外表面接触。转鼓真空过滤机工作原理见图5－8。图5－8 转鼓真空过滤机工作原理转鼓内部沿径向分隔成若干扇形格，每格均有单独孔通道通向分配头。当转鼓转动时，凭借分配头的作用使这些孔道依次与真空管及压缩空气相通，故转鼓在回转一周的过程中每个扇格可按顺序进行过滤、洗涤、脱水、吹松、卸饼等操作。分配头由紧密贴合的转动盘和固定盘构成，转动盘随转轴一起旋转，固定盘侧面的各四槽分别与不同作用的管道相通。固定盘有三个凹槽，故整个转鼓可分为三个区域:过滤区、洗涤及脱水区、卸料和再生区。外滤面转鼓真空过滤机能连续自动操作，生产能力大，特别适宜于处理量大并易过滤的悬浮液;附属设备较多，投资费用高，过滤面积不大，滤饼含水量较高，洗涤不充分。(5)动态过滤机动态过滤机是利用现代动态过滤技术生产的新型过滤设备，它主要是为解决用滤饼层过滤难以过滤的悬浮液的高效过滤和洗涤问题。它可以在密闭、高温、高压等条件下用一台设备连续完成过滤、增浓、洗涤和脱水等过滤操作。动态过滤是在传统固定滤饼层过滤理论上发展起来的，但两者在机理上完全不同。在动态过滤过程中，悬浮液在介质上高速平行流动，当滤液穿过过滤介质时，固体颗粒在介质上不沉积或只有极少量沉积产生极薄的滤饼。因此动态过滤的过滤阻力就主要由过滤介质所决定，这样对于颗粒细小、形成的滤饼为可压缩性滤饼的悬浮液，用动态过滤就可得到快速有效的分离效果。图5－9 旋叶式过滤机动态过滤机的洗涤效果也特别优异。当洗涤液进入过滤机时，由于滤渣是高速流动的，故洗涤液和滤渣能得到充分混合，防止了洗涤液短路和洗涤死区的现象出现，提高了洗涤效率并节省了洗涤液。动态过滤机通过降低过滤阻力使过滤效率有了很大的提高。在相同的过滤面积和操作条件下，动态过滤机的生产能力比板框过滤机的生产能力能提高6倍以上，并且能连续过滤，可实现自动化操作。常见的动态过滤机有旋叶式、旋管式和平板式压滤机。旋叶式过滤机结构见图5－9。三、离心分离方法是悬浮液依靠惯性离心力的作用而实现固液分离的过程。常见的离心分离设备有旋流分离器，沉降离心机等。主要用于脱水、浓缩、分离、澄清、净化及固体颗粒的分级等工艺过程。离心机的主要构件为一快速旋转的转鼓，转鼓安装在垂直或水平的轴上，当料浆进入转鼓内后，随转鼓旋转而旋转，在离心力作用下实现分离。转鼓的外壁分为有孔和无孔两种;有孔的转鼓在内表面覆以滤布，当转鼓快速旋转时滤液在离心力作用下穿过滤布而被甩出，颗粒被滤布所截留，这个操作称为离心过滤;无孔的转鼓是当转鼓快速旋转后料浆在离心力作用下按密度不同而分层，密度大的靠近转鼓外壁，密度小的靠近转鼓中央，这个操作称为离心沉降。离心沉降通常又根据所处理的料浆不同分为两类:一类是对悬浮液进行的离心沉降继续操作，称为离心沉降;另一类是对乳浊液或含有微量团体颗粒的悬浮液进行的离心沉降操作，称为离心分离。离心机的分类方法有很多，如按操作方式可分为过滤式离心机、沉降式离心机和分离式离心机;按操作过程可分为间歇操作离心机和连续操作离心机;当然离心机的分类方法还有许多，如按结构型式、分离因素、卸料方式等进行分类。1.三足式离心机图5－10 三足离心机1.三足式离心机三足式离心机是工业上最早应用的间歇式离心机，也是目前我国应用最广、制造最多的一种离心机。其最重要的特征是转鼓悬挂在机座的三根支柱上。三足式离心机有过滤式和沉降式两种，常用的多为过滤式。其卸料方法有人工卸料和机械卸料两种，每种方法又有各种方式。三足离心机结构见图5－10。三足式离心机具有结构简单、价格低、运转平稳、适应性强等优点，适用于过滤周期长，处理量不大，要求滤渣含湿量低的场合;其缺点是操作周期长，生产能力低，只能用于中小型生产。2.卧式刮刀卸料离心机卧式刮刀卸料离心机是一种间歇式离心机，有过滤式和沉降式两种，以过滤式使用较多。主要用于处理含有中等或小颗粒且颗粒不怕被刮刀破坏的悬浮液。其特点是对料液的浓度和数量变化不敏感;过滤时间、洗涤时间、分离以及卸料时间均可自由调节;滤渣较干;并能得到较好的洗涤效果;操作周期短，生产能力大。但对颗粒破碎严重，电机负荷不均匀，并且滤渣也不能除尽。虹吸刮刀卸料离心机是过滤式刮式刮刀卸料离心机的重要改进型式。它利用虹吸原理增加了过滤的推动力，使生产效率明显提高。并且还可以根据过程的需要自由调节过滤速度，以利滤渣的洗涤和干燥。3.卧式活塞推料离心机卧式活塞推料离心机是一种连续加料、脉动卸料的过滤式离心机。它具有效率高、产量高、生产连续化、操作稳定可靠等特点。但对料液的浓度变化较敏感，并且需要固体颗粒的粒径较大才能正常进行操作。卧式活塞推料离心机的活塞级数除单级外，还有双级、三级、四级等。我国生产的主要为单级和双级活塞两种。卧式刮刀卸料离心机结构及工作原理见图5－11。4.卧式螺旋卸料沉降离心机卧式螺旋卸料沉降离心机简称卧螺离心机。其结构及工作原理见图5－12。它是一种在全速运转条件下连续进料、分离和卸料的连续式沉降离心机。它适用于各种粒径以及固含量为1%～50%的悬浮液的固液分离;对于三相混合物、粒子分级、活性污泥脱水和其他难分离物料的分离也能得到满意的分离效果。它的主要优点是:自动连续操作，无滤网和滤布，能长期运转，维修方便;应用范围广，能完成固相脱水、液相澄清、液－液－固三相分离、粒度分级等工作过程;对物料适应性强，适用于较宽的粒度分布和较大的浓度波动;结构紧凑，易于密封。某些机型能在加压和低温下操作;单机生产能力大，分离质量高，操作费用低。但卧螺离心机也有不足之处，如沉渣含湿量较高，洗涤效果不好，结构复杂，造价高等。图5－11 活塞推料离心机图5－12 卧式螺旋转筒离心机结构示意图四、常见固液分离设备的型式及适用范围目前固液分离的设备种类繁多，选型的范围也广，如何选择合适的、合理的固液分离设备是一个十分复杂的问题。常见固液分离设备的适用范围见表5－1。不同过滤方式的分离效果见表5－2。表5－1 常见固液分离设备的适用范围表5－2 不同过滤方式的分离效果

分离与过滤机械发展趋势是什么？

当今世界，高新技术迅猛发展，这种强大的发展趋势也给分离与过滤机械产品的创新和发展注入了新力量和源泉，超音速铀分离、超导分离、激光分离、超声波过滤、纳米超滤、仿真自滤等高科技项目不断推新，其整个行业发展势头与相关产业的进步起头并进，主要表现可总结为以下几个方面：1）高参数趋势第一是大规格趋势：因为资源以及能源开发、三废治理、环保等工业逐渐朝着大型化的方向发展，就需要有大型号大规模的分离与过滤设备提供支持，比如Φ3000离心分离机以及2000m2压滤机等。第二是高速率趋势：当前各企业的管理者都比较重生产效率问题，为了满足企业对特殊材料的分离任务并保障设备的工作质量和效率，就必须有高速运转且高速过滤的设备作为后盾，比如音速铀浓缩离心分离机以及高速率旋叶压滤机等，并且它们都采用了针状轴承整机以及磁力全速动平衡技术。第三是高精度趋势：目前全球精细化工、医药生物等行业的发展速度越来越快，为了提高此类产品的纯度质量，就要有更加精细的设备，比如高精度精密膜分离器、千级铀扩散膜滤机组、十字流动态过滤机等。第四是高压力趋势：节能是当前世界关注的重点课题，为了尽可能大的减少产品的含液量，以达到降低干燥产品过程中的能耗，设备的压力就应该逐渐增大，比如加压叶滤机等。2）节能多功能趋势随着医药生物工程技术水平的不断发展，贵重制品的污染以及节约现在已经得到了相关人士的持续关注，为了实现这一目标，就要设计出节能减排共更能、干燥功能、过滤功能和集反应功能共有的一体化设备，像具备压榨功能的多功能加压过滤机以及水平带式过滤机等。3）智能化趋势为了适应特殊场合的需求并且提高机械的生产效率和质量，我们必须采用全自动化高水平且能够连续作业的专业设备，逐渐朝着机器人操作以及电脑控制的方向发展，像控无人操作碟型分离机或者水平带型过滤机等。4）材料新型化趋势未来设备的机械性能一定会逐渐提高，这就需要抗腐蚀性能、耐磨性、刚度、强度优异等新材料的支持，例如新型合成树脂、橡胶、硬质合金SiO2、陶瓷、工程塑料复合而成的新型材料，除此之外还需要零件表面镀镍磷技术以及喷涂、衬包、镶嵌、粘结新工艺的支持。在分离效率及精度方面也将得到很好的发展，这就对过滤分离机械的过滤介质，其心脏材料有了严格的要求。比如烧结网、滤布等。

粘性大 的物质怎么过滤

粘性很大的物质确实很难过滤，最好是用离心机离心，也可以用动态过滤机（加压或真空下）试一下，证明可行后再购买设备。