Diaphragm filter press capacity estimation, factors affecting the filter press process

2022/03/31 Category.Maintenance 1182

壓濾機(jī)固液分類設(shè)備

filter press是一種固液分離設(shè)備。我們關(guān)注脫水后的固體水分、過(guò)濾液中的固體含量、處理能力、能耗等方面。本文主要介紹了壓濾機(jī)處理量估算、煤場(chǎng)煤泥量估算、影響壓濾過(guò)程的因素、輔助設(shè)備選擇四個(gè)方面，希望對(duì)關(guān)注煤球進(jìn)化的朋友有所幫助和啟發(fā)。

隔膜壓濾機(jī)的原理是

采用高壓強(qiáng)流體靜壓、二維變向剪切壓力和壓縮空氣強(qiáng)氣流風(fēng)吹濾餅相結(jié)合的工藝，以減少濾餅的水分。在SU-TON壓濾機(jī)的工作過(guò)程中，先擠壓，然后吹風(fēng)。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)謝廣元教授建議先吹，然后再擠壓。后者濾餅的水分較低，因?yàn)榱黧w靜壓過(guò)濾階段結(jié)束后，濾餅中的通道在濾液流出后自然形成。此時(shí)，強(qiáng)氣流吹風(fēng)機(jī)可以帶走毛細(xì)水。如果先擠壓，然后吹風(fēng)，自然通道將被破壞，導(dǎo)致脫水效果下降。

壓濾機(jī)處理估算和應(yīng)用處理能力

有兩種估算壓濾機(jī)處理能力的方法。第一種是根據(jù)選煤設(shè)計(jì)規(guī)范選擇的。設(shè)計(jì)規(guī)范中有一些例子，

浮選精煤隔膜壓濾機(jī)應(yīng)用實(shí)例。

可以看出，處理能力在0.05~0.1之間，水分在21%到28%之間，處理量和水分的變化范圍相對(duì)較廣。根據(jù)具體的進(jìn)料性質(zhì)，很難選擇合適的壓濾面積。在實(shí)際生產(chǎn)情況下，每小時(shí)完成5個(gè)壓濾循環(huán)與每小時(shí)完成1個(gè)壓濾循環(huán)的處理量大不相同。如果你只是覺(jué)得選擇參數(shù)，那肯定是不合適的。讓我們來(lái)看看另一種處理量估算方法。

單循環(huán)處理量計(jì)算法：

單循環(huán)處理量=濾室總體積*濾餅容重*(1-水)=干煤泥單循環(huán)。

以100m2壓濾機(jī)為例，濾室總體積為1.7m3，因此一個(gè)循環(huán)的處理量為:Q=1.7*1.25*(1-20%)=1.77t。

如果按5個(gè)循環(huán)計(jì)算，單臺(tái)處理能力為8.85t，相當(dāng)于單位面積處理量:=8.85/100=0.09t/(m2h)。如果按兩個(gè)循環(huán)計(jì)算，單位面積處理量

為:=0.09*0.4=0.036t/(m2h)。如果按一個(gè)循環(huán)計(jì)算，單位面積處理量為:=1.77/100。

我們大概有一個(gè)印象，如果一個(gè)小時(shí)能完成五個(gè)循環(huán)的壓濾，處理能力可以達(dá)到0.1t/(m2h)左右。這樣可以計(jì)算其他數(shù)字的循環(huán)量，比如每小時(shí)考慮兩個(gè)循環(huán)，那么處理量應(yīng)該是0.1*2/5=0.04t/(m2h)。

那么掌握這種估算方法有什么用呢

首先，在設(shè)計(jì)中，可以調(diào)查附近選煤廠的diaphragm filter press情況，從而選擇合適的壓濾面積。當(dāng)然，也可以采取研究方法來(lái)確定壓濾面積。
其次，選煤廠往往需要檢查產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，包括煤泥的生產(chǎn)率，壓濾機(jī)會(huì)記錄每個(gè)班的壓濾情況。我們可以估計(jì)壓濾次數(shù)，這比其他測(cè)量方法更準(zhǔn)確。在選煤廠的技術(shù)改造中，往往需要核實(shí)設(shè)備的處理能力。掌握這種估算方法無(wú)疑是非常有用的。表3是100平壓濾機(jī)應(yīng)用中的一些數(shù)據(jù)，可作為參考。

再補(bǔ)充一些壓濾相關(guān)問(wèn)題:過(guò)濾面積為50倍，常用濾板尺寸為1250*1250mm；1500*1500mm；1600*1600mm；200*2000mm，當(dāng)然還有其他類型。
壓濾過(guò)程受懸浮液粘度、進(jìn)料濃度、濾餅比阻、過(guò)濾面積和進(jìn)料壓力的影響。讓我們了解這些因素如何影響壓濾過(guò)程。

壓濾機(jī)入料濃度：

進(jìn)料濃度增加，每個(gè)循環(huán)的壓率時(shí)間縮短，處理量越大。因此，為了保證濃縮機(jī)底流的濃度，一般在500g/L左右（質(zhì)量濃度為40%，體積濃度為0.33）。當(dāng)?shù)V漿濃度過(guò)高時(shí)，很難在管道中流動(dòng)，容易堵塞管道。

進(jìn)料濃度對(duì)水分的影響。

進(jìn)料濃度的增加可以大大降低濾餅的水分，也可以降低濾液的固體含量。如表4所示，這主要是因?yàn)樾☆w粒在低濃度時(shí)容易隨流線直接進(jìn)入濾布眼孔，堵塞眼孔，增加過(guò)濾阻力；當(dāng)高濃度接近或到達(dá)眼孔時(shí)，由于相互干擾，大由于相互干擾，大多數(shù)顆粒無(wú)法進(jìn)入眼心阻力小，速度快。
感謝廣元過(guò)濾理論與精煤壓濾脫水工藝研究。浮選精礦濃度的提高有利于提高脫水效果，可采取一些措施提高浮選精礦濃度，將粗精煤與壓濾機(jī)混合可增加進(jìn)料濃度。這就是壓濾過(guò)程中的粗混合過(guò)程。

Filter press feed size

進(jìn)料粒度對(duì)濾餅的水分和處理量有顯著影響。粒度越細(xì)，過(guò)濾阻力越大，濾餅的水分越高，處理量越小。進(jìn)料粒度的組成對(duì)濾餅的結(jié)構(gòu)有一定的影響。由于流體靜壓，濾餅中的顆粒相互形成拱橋結(jié)構(gòu)，內(nèi)部間隙中含有水。

當(dāng)-0.074mm含量為51.60%時(shí)，水分為22.20%。當(dāng)-0.074mm含量為87.18%時(shí)，水分為24.50%。這些數(shù)據(jù)可以有效地作為參考值。注意進(jìn)料粒度分析。
從工藝角度來(lái)看，一般來(lái)說(shuō)，原煤泥的脫水Sludge Filter Press比浮選尾煤容易。AL3O2/SIO2的比值越大，懸浮液粘度越大，過(guò)濾速度越慢。特別注意進(jìn)料中的高灰細(xì)泥含量。平均粒度越大，濾餅的水分越低。平均而言，當(dāng)平均粒度為0.2mm時(shí)，水分可以在21%左右。當(dāng)平均粒度為0.05mm時(shí)，平均水分為26%甚至更高。當(dāng)然，濾餅中的材料性質(zhì)不同，水分差異很大，如粘土礦物含量高。

壓濾機(jī)入料壓力

增加進(jìn)料壓力，加快過(guò)濾速度，增加處理量，減少濾餅水分，增加濾液中的固體含量，當(dāng)壓力超過(guò)0.45mpa時(shí)，降低濾餅水分達(dá)到極限，濾液中的固體含量約為10g/L。在壓濾初期，過(guò)濾阻力較小，而壓濾后期的過(guò)濾阻力較大。因此，有人提出了兩種進(jìn)料壓濾方法，前期流量大，揚(yáng)程低，第二階段高。
浮選精煤粒度細(xì)，過(guò)濾阻力大，濾餅水分高，處理能力低，提高過(guò)濾壓差，可加強(qiáng)材料脫水。濾餅水分高，主要是由于濾餅中殘留水分高，改變?yōu)V餅的孔隙率，降低濾餅的剩余飽和度是降低濾餅水分的關(guān)鍵。

可以看出，影響處理能力和濾餅水分的因素很多。此外，注意濾餅厚度的選擇。目前常用厚度為30mm、35mm和40mm。不同濾餅厚度的過(guò)濾速度不同。
可以看出，壓濾過(guò)程仍然非常復(fù)雜。因此，盡量在選擇之前進(jìn)行測(cè)試。
給料方式有四種:單端泵給料、兩段泵給料、泵與壓縮機(jī)聯(lián)合給料、料罐給料。浮選精礦濃度低，可用料罐給料。