过滤基本原理..pdf

第二节 过 滤 一 过滤基本原理 1．过滤 过滤是在外力作用下， 使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道， 而悬浮液中的固体颗粒 被截留在介质上，从而实现固、液分离的操作。 说明 ①其中多孔介质称为 过滤介质 ；所处理 的悬浮液称为 滤浆 ；滤浆中被过滤介质截留的固 滤 浆 体颗粒称为称为 滤饼 或 滤渣 ；通过过滤介质后的 滤 饼 液体称为 滤液 。 过滤介质 ②驱使液体通过过滤介质的推动力可以有 重力、压力（或压差）和离心力； ③过滤操作的目的可能是为了获得清净的 液体产品，也可能是为了得到固体产品。 滤 液 ④洗涤的作用： 回收滤饼中残留的滤液或除 去滤饼中的可溶性盐。 2．过滤介质 过滤介质起着支撑滤饼的作用， 并能让滤液通过， 对其基本要求是具有足够的机械强度 和尽可能小的流动阻力， 同时，还应具有相应的耐腐蚀性和耐热性。 工业上常见的过滤介质： ① 织物介质 ：又称滤布，是用棉、毛、丝、麻等天然纤维及合成纤维织成的的织物，以 及由玻璃丝或金属丝织成的网。 这类介质能截留颗粒的最小直径为 5 ~ 65 m 。织物介质在工 业上的应用最为广泛。 ② 堆积介质 ：由各种固体颗粒（砂、木碳、石棉、硅藻土）或非纺织纤维等堆积而成， 多用于深床过滤中。 ③ 多孔固体介质 ：具有很多微细孔道的固体材料，如多孔陶瓷、多孔塑料、多孔金属制 成的管或板，能拦截 1~ 3 m 的微细颗粒 ④ 多孔膜 ：用于膜过滤的的各种有机高分子膜和无机材料膜。 广泛使用的是醋酸纤维素 和芳香酰胺系两大类有机高分子膜。可用于截留 1 m 以下的微小颗粒。 3．深层过滤和滤饼过滤 （1）滤饼过滤 ：悬浮液中颗粒的尺寸大多都比介质的孔道大。过滤时悬浮液置于过滤 介质的一侧， 在过滤操作的开始阶段， 会有部分小颗粒进入介质孔道内， 并可能穿过孔道而 不被截留，使滤液仍然是混浊的。随着过程的进行，颗粒在介质上逐步堆积，形成了一个颗 粒层，称为滤饼。在滤饼形成之后，它便成为对其后的颗粒起主要截留作用的介质。因此， 不断增厚的滤饼才是真正有效的过滤介质，穿过滤饼的液体则变为澄清的液体。 （2 ）深层过滤 ：此时，颗粒尺寸比介质孔道的尺寸小得多，颗粒容易进入介质孔道。 但由于孔道弯曲细长， 颗粒随流体在曲折孔道中流过时， 在表面力和静电力的作用下附着在 孔道壁上。因此，深层过滤时并不在介质上形成滤饼，固体颗粒沉积于过滤介质的内部。这 种过滤适合于处理固体颗粒含量极少的悬浮液。 4 ．滤饼的可压缩性和助滤剂 滤饼的可压缩性是指滤饼受压后空隙率明显减小的现象， 它使过滤阻力在过滤压力提高 时明显增大，过滤压力越大，这种情况会越严重。 另外， 悬浮液中所含的颗粒都很细， 刚开始过滤时这些细粒进入介质的孔道中会将孔道 堵死， 即使未严重到这种程度， 这些很细颗粒所形成的滤饼对液体的透过性也很差， 即阻力 大，使过滤困难。 为解决上述两个问题，工业过滤时常采用助滤剂。 二 过滤设备 1．板框过滤机 （1）结构与