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* * * * * * * 固液分离设备 一、过滤分离 过滤是使含固体颗粒的非均相物系通过多孔性材料，把固体颗粒分离出来的操作。被处理的是悬浮液——悬浮着固体颗粒的液相悬浮系，又称滤浆。过滤用多孔性材料又称为过滤介质，留在过滤介质上的固体颗粒称为滤饼或滤渣，通过滤饼和过滤介质的溶液称为滤液。实现过滤的推动力主要靠滤饼与过滤介质两侧的压力差。 过滤操作依推动力的不同可分为：常压过滤（重力过滤）、加压过滤、真空过滤和离心过滤；按过滤操作方法可分为：连续式和间歇式；也可按过滤介质的种类分为：粒状介质过滤、多孔介质过滤、织物（滤布）介质过滤和膜过滤等。 根据过滤的速度和阻力等情况，过滤还可分为两种类型：介质过滤和滤饼过滤，其中介质过滤又包括膜过滤和深层过滤。 介质过滤：过滤速度和阻力主要由过滤介质所控制。 膜过滤——又称筛分过滤，过滤介质起了一种筛网的作用，固体粒子的粒径大于过滤介质的孔径，它们就被截留。根据孔径的大小和性能，滤膜又分为微孔滤膜、超滤膜和反渗透膜。 深层过滤——深层过滤时，固体粒子被具有弯曲通道的过滤介质所吸附和截留，固体粒径可能远小于过滤介质的孔径，在它们通过过滤介质时可能由于惯性、重力、扩散和沉积，也可能由于静电或范德华力而被吸引。深层过滤的过滤介质可能是粒状介质或多孔固体，如：砂滤器、多孔陶瓷、石棉滤板等。 滤饼过滤——滤饼过滤时，固体粒子聚集在过滤介质上，经过一段很短的时间，过滤主要由所沉积的滤饼起作用。对于粒径小于过滤介质孔径的固体粒子，由于会出现图13-25所示的“架桥现象”，它们也能被拦住，参与形成滤饼。其过滤的速度和阻力受滤饼的影响，为提高过滤速度，有时在悬浮液中加入助滤剂（如：硅藻土、珍珠岩、纤维素等）或加入凝聚剂、絮凝剂以便在过滤介质表面形成疏松层床或形成较为疏松的滤饼，提高过滤的性能。 架桥现象 无论是介质过滤，还是滤饼过滤，正确地选择过滤介质都是十分必要的。常用的过滤介质有：滤纸、滤布、烧结金属、多孔陶瓷、微孔滤膜、超滤膜和反渗透膜等，以前常用的石棉滤材由于其致癌作用已禁止使用，而微孔滤膜、超滤膜和反渗透膜的使用则日益广泛 。 　　好的过滤介质应满足下列条件：①过滤阻力小；②不易堵塞；③反复使用时滤饼卸除容易；④物理性质和化学性质稳定；⑤安装操作简单；⑥价廉。 　　过滤介质的过滤性能指标之一是孔径、空隙率—过滤介质内部毛细孔的体积与过滤介质表现体积之比，其值越大，说明过滤介质内部的毛细孔越多。实际的过滤情况是微粒可被过滤介质所吸附，过滤介质的孔径并不等于所捕捉的粒子直径，空隙率与过滤速度也并不一定成正比关系 。 二、过滤设备选择与使用 过滤设备种类繁多，对某一生产过程可能有好几种设备适用，这就对准确选择一台合理的过滤设备产生巨大的困难。此外，生产规模和过程是否连续也影响设备的选型。因此，有人提出应根据物料的过滤特性和模型实验结果，进行技术的综合评价，以便确定一种工艺上合理，投资和操作费用最经济的设备。以下是几条过滤机选用的基本原则。 1．根据物料的过滤性能，初步确定选择哪种推动力的设备。在过滤设备选型之前，应对所需过滤的物料进行过滤性能测试。包括料浆的含固率、比重、固体颗粒的平均粒径和粒度分布、颗粒的沉降速度、滤饼的平均比阻力系数和滤饼的含湿率、滤饼的可压缩性系数、过滤介质的选择和它与滤饼的剥离性能。 2．根据处理物料的化学性质，检查所选择的过滤机类型是否正确。例如对于易挥发，易燃物料一般不使用真空过滤设备。这是因为真空条件下液相物料挥发量增加，从而在真空系统中要增加冷凝器，而此时加压过滤设备就比较简单了。另外，有毒或有放射性的物料，一般应当选择可以进行密闭操作的过滤设备。 3．根据工艺过程的特点和生产规模可对选择的过滤设备进行筛选。一般当生产规模大时，应选择连续式，劳动强度小的设备。对生产规模小的或本身是间歇操作的，那么选用间歇操作的过滤机可以节省设备费用和操作费用。 离心分离是利用离心力使液相非均一系分离的一种方法，可用于分离悬浮液和悬浊液。离心分离可分为： ①离心过滤—分离悬浮液,最小粒径10um,固含量2%~30%,f 600~1200 ； ②离心沉降—分离悬浊液,液固分离，最小粒径0.5um，f 3000~6000 ； ③离心分离—分离乳浊液，液液固分离，f 3000~12000。 三、 离心液固分离设备 离心机的主要部件为一由电动机带动的快速转鼓，鼓上有孔或无孔，有孔的内壁面铺上滤布。转鼓高速旋转时，液体被甩出，而颗粒留于鼓内，此操作为离心过滤。无孔转鼓内的颗粒由于受到离心作用而沉于鼓壁面上，此操作为离心沉降。 1.离心过滤 1）、三足离心机 2）、吊袋离心机 3）、下卸料离心机 结构： 转鼓 滤饼 滤布 滤网 离心过滤机工作原理图 转鼓(上有小孔，亦称悬框)； 滤网； 滤