金華市寶鑫離心機(jī)制造有限公司
主營產(chǎn)品: 臥螺離心機(jī),污泥脫水離心機(jī),臥螺沉降離心機(jī),泥漿離心脫水機(jī) |
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2010-10-25 閱讀(2855)
過濾方法
根據(jù)過程的推動(dòng)力,過濾可分為:①重力過濾,操作推動(dòng)力是懸浮液本身的液柱靜壓,一般不超過50kPa,此法僅適用于處理顆粒粒度大、含量少的濾漿;②加壓過濾,用泵或其他方式將濾漿加壓,可產(chǎn)生較高的操作壓力,一般可達(dá)500kPa以上,能有效處理難分離的濾漿;③真空過濾,在過濾介質(zhì)底側(cè)抽真空,所產(chǎn)生的壓力差通常不超過85kPa,適用于含有礦?;蚓w顆粒的濾漿,且便于洗滌濾餅;④離心過濾,操作壓力是濾漿層產(chǎn)生的離心力,便于洗滌濾餅,所得濾餅的含液量少,適用于晶體物料和纖維物料的過濾。過濾設(shè)備的種類很多。通常將實(shí)施重力過濾、加壓過濾和真空過濾的機(jī)器稱過濾機(jī);將實(shí)施離心過濾的機(jī)器,稱離心過濾機(jī)。
機(jī)理
按過濾介質(zhì)攔截固體顆粒機(jī)理,可分表面過濾和深層過濾,前者廣泛用于化工生產(chǎn)中;后者較少應(yīng)用。
①表面過濾
利用過濾介質(zhì)表面或過濾過程中所生成的濾餅表面,來攔截固體顆粒,使固體與液體分離。這種過濾只能除去粒徑大于濾餅孔道直徑的顆粒,但并不要求過濾介質(zhì)的孔道直徑一定要小于被截留顆粒的直徑。在一般情況下,過濾開始階段會(huì)有少量小于介質(zhì)通道直徑的顆粒穿過介質(zhì)混入濾液中,但顆粒很快在介質(zhì)通道入口發(fā)生架橋現(xiàn)象,使小顆粒受到阻攔且在介質(zhì)表面沉積形成濾餅。此時(shí),真正對(duì)顆粒起攔截作用的是濾餅,而過濾介質(zhì)僅起著支承濾餅的作用。不過當(dāng)懸浮液的顆粒含量極少而不能形成濾餅時(shí),固體顆粒只能依靠過濾介質(zhì)的攔截而與液體分離;此時(shí)只有大于介質(zhì)孔道直徑的顆粒方能從液體中除去
②深層過濾
當(dāng)顆粒尺寸小于介質(zhì)孔道直徑時(shí),不能在過濾介質(zhì)表面形成濾餅, 這些顆粒便進(jìn)入介質(zhì)內(nèi)部,借慣性和擴(kuò)散作用趨近孔道壁面,并在靜電和表面力的作用下沉積下來,從而與流體分離。深層過濾會(huì)使過濾介質(zhì)內(nèi)部的孔道逐漸縮小,所以過濾介質(zhì)必須定期更換或再生。用砂濾法過濾飲用水是深層過濾的實(shí)例。
過濾速率
指單位時(shí)間內(nèi),通過單位過濾面積所得到的濾液量,是過濾操作強(qiáng)度的度量。對(duì)于表面過濾,過濾速率可由下式計(jì)算:
(1)
式中q為通過單位過濾面積從過濾開始到某時(shí)刻τ內(nèi)所得的累計(jì)濾液量;Δp為作用于濾餅和過濾介質(zhì)的總壓差;μ為濾液的粘度;φ為通過單位體積濾液時(shí)所生成的濾餅體積;r為反映濾餅阻力特性的系數(shù)(稱為比阻);qe過過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液量,即單位過濾面積形成阻力與過濾介質(zhì)阻力相等的濾餅的濾液量。比式表述的是瞬時(shí)過濾速率與物系性質(zhì)、過濾介質(zhì)阻力、操作壓差及該時(shí)刻的累計(jì)濾液量之間的關(guān)系,式中Δp可看作過濾操作的推動(dòng)力,而rφμ(q+qe)可視為濾餅和過濾介質(zhì)對(duì)過濾操作的阻力。累計(jì)濾液量越多,則形成的濾餅越厚,過濾速率也越低,因此,過濾是一個(gè)非定態(tài)過程。若維持操作壓差Δp不變,則過濾速度必逐漸下降,這種操作方式稱為恒壓過濾;若要維持過濾速率不變,則操作壓差Δp必須不斷增加,這種操作方式稱為恒速過濾。為避免過濾初期因壓差過高而使濾布堵塞或破損,可首先采用恒速過濾,然后采用恒壓過濾。
對(duì)于恒壓過濾,將過濾速率方程式積分可得恒壓過濾方程:
(2)
式中,稱為過濾常數(shù),其值與懸浮液性質(zhì)和操作壓差有關(guān),由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。
同樣,對(duì)于恒速過濾,由過濾速率方程可以導(dǎo)得恒速過濾方程:
(3)
濾餅的洗滌 某些過濾操作要求降低濾餅中殘留的濾液含量,可在過濾終了時(shí)用適當(dāng)?shù)囊后w去洗滌濾餅。假設(shè)洗滌液通道與過濾終了時(shí)濾液的通道相同,則可由下式計(jì)算洗滌速度UW:
(4)
式中μW為洗滌液的粘讀;ΔpW為洗滌時(shí)的總壓差;q為過濾終了時(shí)單位面積的累計(jì)濾液量