壓濾機的工作原理、使用場合、分類壓濾機是一種能把由固液兩相構(gòu)成的漿液,在流體靜壓力作用下,通過過濾元件、過濾介質(zhì)(濾板、濾布)滲出液體、留阻顆粒物質(zhì)形成濾餅而實現(xiàn)固液分離的間歇性過濾設備。適用于洗精煤脫水、高灰分煤泥脫水、黃金尾礦脫水、造紙黑液木素分離等行業(yè)的固液分離,是理想的環(huán)保把關設備。按濾板結(jié)構(gòu)形式分為板框壓濾機和自動廂式壓濾機。板框壓濾機是過濾機中結(jié)構(gòu)、應用泛的一種機型。自動廂式壓濾機單機過濾面積大,過濾壓力高,**壓力已達 3. 5MPa。
壓濾機適濾的粒子尺寸和給料的濃度范圍,分別是 1 ~100μm 和 0. 5% ~30% (體積分數(shù))。壓濾機采用的過濾壓力取決于料漿的過濾特性,但**壓力不應超過 0. 8MPa。
1. 篩濾
過濾介質(zhì)有大的孔隙,只要固體粒子的尺寸大于該孔隙,它們就會沉淀在過濾介質(zhì)上,而尺寸小于孔隙的粒子,則隨濾液一起通過過濾介質(zhì)。
2 .深層過濾
深層過濾又分為高孔隙率和低孔隙率兩種,其捕捉粒子的機理有攔截、慣性碰撞、擴散效應、重力效應和靜電效應。
3 .濾餅過濾
隨著過濾的進行,介質(zhì)上形成了濾餅,濾餅本身起著過濾介質(zhì)的作用,固體粒子被濾餅表面截留,而液體則透過濾餅和介質(zhì)成為濾液。濾餅逐漸增厚,濾液也逐漸清澈。在過濾的初期,由介質(zhì)截留的大于其孔隙的粒子,而細小的粒子則透過介質(zhì)隨濾液排除。此時的濾液不夠清澈,應打循環(huán)返回到懸浮液槽中。經(jīng)過一定時間的循環(huán)后,再收集合格的濾液。在大粒子被介質(zhì)截留的同時,有些小于介質(zhì)孔隙的細小粒子會在孔隙上 “架橋”,架起的橋會攔住細小粒子透過過濾介質(zhì),因而被截留住的大粒子和小粒子逐漸累積成薄餅層,乃至厚餅層。此后,過濾便轉(zhuǎn)入濾餅的過濾階段。應當指出: 在過濾初期,尚無濾餅形成,無粒子貫入介質(zhì)孔隙中,過濾介質(zhì)和液體是清潔的,液流是流速較低的層流,在這種前提下,出現(xiàn)了達西定律,即達西公式:
Q = P × A/μ × R m (1) 式中 Q———體積流速,m 3 /s; Rm ———過濾介質(zhì)阻力; P——— 壓差,Pa; A———過濾面積,m 2 ;
μ———液體的粘度,Pa. S。
反之,如果過濾液體為懸浮液,則會在介質(zhì)上形成濾餅,并逐漸增厚,則過濾中受到兩個阻力,一個是介質(zhì)阻力 R m ,另一個是濾餅阻力 R c ,因此,濾餅過濾方程式為:Q = P × A/μ × (R m + R c ) (2)
由式(2)可知,懸浮液過濾時,隨著過濾時間的進行,過濾速率是逐減的。在濾餅過濾中,過濾速度之所以逐漸降低,是由于過濾介質(zhì)的孔隙受到了粒子的堵塞以及增厚的濾餅逐漸密實所致。針對這樣的問題,往往要給難過濾的料漿加絮凝劑(如聚丙烯酰胺)或助濾劑(硅藻土)。由此看來,在濾餅過濾操作中,前接篩濾,后續(xù)深層過濾。
濾布的分類方法通常有三種: 按濾布的材質(zhì)分類; 按濾布的紗線構(gòu)成分類; 按濾布的織法分類。濾布的過濾性能不僅與構(gòu)成濾布纖維有關,而且與濾布的紗線構(gòu)成方式和濾布的織法也有關。紡織濾布的紗線分為單絲紗、復絲紗和短纖維紗三種。不同類型紗纖織成的濾布,其過濾性能按優(yōu)先順序排序如下:
濾液透明度: 單絲濾布 < 復絲濾布 < 短纖維紗濾布;
過濾速度: 單絲濾布 > 復絲濾布 > 短纖維紗濾布;
濾餅含濕濾: 單絲濾布 < 復絲濾布 < 短纖維紗濾布;
卸餅性能: 單絲濾布 > 復絲濾布 > 短纖維紗濾布;
使用壽命: 單絲濾布 < 復絲濾布 < 短纖維紗濾布;
再生性能: 單絲濾布 > 復絲濾布 > 短纖維紗濾布;
濾布分為織造類和非織造類兩類??椩祛悶V布包括: 平紋、斜紋、緞紋。不同織造方法織成的濾布,其過濾性能按優(yōu)先順序排序如下:
濾液透明度: 平紋濾布 > 斜紋濾布 > 緞紋濾布 > 非織造類濾布;
過濾速率: 平紋濾布 < 斜紋濾布 < 緞紋濾布< 非織造類濾布;
濾餅含濕濾: 平紋濾布 > 斜紋濾布 > 緞紋濾布 > 非織造類濾布;
卸餅性能: 非織造類濾布 < 平紋濾布 < 斜紋濾布 < 緞紋濾布;
濾布壽命: 非織造類濾布 < 緞紋濾布 < 平紋
濾伸強度,耐酸堿性,耐磨性等性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的紡織材料,如面、麻、絲的性能。目前使用的合成原料主要有滌綸、丙綸、錦綸,其次是維綸、聚乙烯纖維、芳綸以及金屬纖維等。常用材料的性能程度分別如下:
按強力排列: 錦綸、滌綸、維綸、丙綸;
按耐磨性排列: 錦綸、滌綸、維綸、丙綸;
按耐熱性排列: 滌綸、錦綸、維綸、丙綸;
按耐酸性排列: 丙綸、滌綸、錦綸、維綸;
按耐堿性排列: 丙綸、錦綸、維綸、滌綸。
濾布使用者應首先按上述五個主要物理特性來確定選用濾布的材質(zhì),強力的確定應結(jié)合所用材質(zhì)的纖維結(jié)構(gòu)(即短纖維或長絲)和普通與高強的區(qū)別進行。用于固—液分離的過濾物體溫度一般不會超過 90℃,則主要考慮酸堿度。