引言

近年來，人們進一步認識到固液分離的重要性，認識到它與資源、能源的有效利用及環境問題密切相關。因此，對過濾物料性能的各異性，對過濾機械的更新換代，過濾介質的性能選擇提出了新的要求。壓濾機過濾機理的進一步明析化，為過濾介質的選擇提供了有利的條件。

1壓濾機簡介

1.1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成的漿液，在流體靜壓力作用下，通過過濾元件、過濾介質(濾板、濾布)滲出液體、留阻顆粒物質形成濾餅而實現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的固液分離，是理想的環保把關設備。按濾板結構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構最簡單、應用最廣泛的一種機型。自動廂式壓濾機單機過濾面積大，過濾壓力高，最高壓力已達3.5MPa。1.2壓濾機的過濾范圍及應用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)。壓濾機采用的過濾壓力取決于料漿的過濾特性，但最高壓力不應超過0.8MPa。

2壓濾機過濾機理過濾分為篩濾(即表面過濾)、深層過濾及濾餅過濾等幾種基本類型。

2.1篩濾過濾介質有大的孔隙，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上，而尺寸小于孔隙的粒子，則隨濾液一起通過過濾介質。

2.2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。2.3濾餅過濾隨著過濾的進行，介質上形成了濾餅，濾餅本身起著過濾介質的作用，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，由介質截留的大于其孔隙的粒子，而細小的粒子則透過介質隨濾液排除。此時的濾液不夠清澈，應打循環返回到懸浮液槽中。經過一定時間的循環后，再收集合格的濾液。在大粒子被介質截留的同時，有些小于介質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，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，無粒子貫入介質孔隙中，過濾介質和液體是清潔的，液流是流速較低的層流，在這種前提下，出現了達西定律，即達西公式:

Q=P×A/μ×Rm(1)式中Q———體積流速，m3/s;Rm———過濾介質阻力;P———壓差，Pa;A———過濾面積，m2;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，一個是介質阻力Rm，另一個是濾餅阻力Rc，因此，濾餅過濾方程式為:Q=P×A/μ×(Rm+Rc)(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，后續深層過濾。

3過濾介質的分類及特性

過濾介質是壓濾機工作的心臟。過濾介質與壓濾機和懸浮液的過濾機理是否匹配，直接影響到壓濾機的正常使用和工作效率。因此，選擇合適的過濾介質是壓濾機使用的技術核心。

3.1過濾介質的分類濾布的分類方法通常有三種:按濾布的材質分類;按濾布的紗線構成分類;按濾布的織法分類。濾布的過濾性能不僅與構成濾布纖維有關，而且與濾布的紗線構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。

織造類濾布包括: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＜平紋濾布＜斜紋濾布;

再生性能:緞紋濾布＞斜紋濾布＞平紋濾布＞非織造類濾布;

簡要介紹一種適合壓濾機使用的濾布“高溫定型(砑光)濾布。經高溫定型(砑光)處理后的濾布，紗線間的孔形狀由正喇叭口狀變為倒喇叭口狀。未定型濾布在過濾時固體顆粒(細小顆粒)容易被截留在喇叭口內堵塞過濾通道，不能形成好的架橋孔隙，影響過濾效果。濾餅和濾布粘結，影響濾餅的脫落和濾布的水洗再生。經高溫定型后的濾布，表面光滑，孔徑結構穩定，不易變形。喇叭口形成漏斗狀，固體顆粒不會被卡堵，能形成很好的架橋濾層，過濾精度更高，濾餅脫落容易，濾布容易清洗再生，并提高了濾板間的密封性，減小了濾板間的毛細滲漏，更適合全自動壓濾機的操作。表面高溫定型對單絲濾布使用效果最佳，也只有單絲布能保持結構穩定不變形。隨著合成纖維的日益普及，由于合成纖維在拉伸強度，耐酸堿性，耐磨性等性能明顯優于傳統的紡織材料，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，強力的確定應結合所用材質的纖維結構(即短纖維或長絲)和普通與高強的區別進行。用于固—液分離的過濾物體溫度一般不會超過90°C，則主要考慮酸堿度。

3.2廂式快開隔膜壓濾機簡介

目前，為適應難過濾物料，降低濾餅水分，提高生產效率，公司設計了隔膜壓榨壓濾機，在設計過程中充分考慮了各個因素對過濾的影響，在選擇濾布上考慮了過濾物料的特性，選用了袖筒式單絲布，過濾效果良好。。隔膜壓濾機的工作機理是:在過濾到一定程度后即停止入料，放棄傳統壓濾機后期利用入料泵的高壓力、小流量的較長時間脫水階段，采用壓縮氣體或高壓液體使隔膜變形對濾餅進行壓榨，破壞濾餅顆粒間形成的“拱橋”，改變拱橋的幾何結構和重新排列濾餅顆粒布序狀態，可以改變濾餅的孔隙率，將濾餅中殘存的水分擠壓出來。

4結語

隔膜壓濾機以其效率高、能耗低、濾餅水分低、處理能力大、故障少、可靠性高、物料適應面廣、自動化程度高等優點，在固液分離行業一直占據重要地位，特別是快開隔膜壓濾機，單循環過濾時間短，濾餅水分低、處理量大，對物料的適應能力強，受礦漿粒度組成影響小，在處理粘度大、粒度細及濃度高的物料領域具有廣闊的應用前景。

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