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不同粒径分布对过滤比阻的影响

一，前言

悬浮液的过滤是利用可发让液体通过而不能让固体通过的多孔介质将悬浮液中的固体

颗粒分离出来的操作。过滤中固体粒子在介质的网孔中架桥，从而截留固体形成饼。滤液在

过滤中受到滤饼的阻力和过滤介质的阻力，但过滤介质阻力对滤液的阻力对滤液的阻力比滤

饼小得多，而且随着过滤过程的进行，滤饼阻力逐渐升高，一般远大于过滤介质阻力，所以

对于大部分的过滤操作，过滤的阻力主要取决于滤饼阻力。为了提高过滤设备的能力在实际

的工业生产中，人们作采用预处理的方法，或从生产工艺角度来改变料浆的特性，以有利获

得疏松、多孔、低阻的滤饼，从而提高过滤速率、强化过滤操作。

由于实际的过滤操作涉及的因素复杂，尤其是所遇到的物料种类繁多，且物料的各种特

性对过程影响作用互相交叉，其结果变化莫测因此至今们还不能从理论上得出一个普遍的

公式，单纯从料浆特性去计算滤饼特性。所以要想确定合适的预处理方法，取得经济有效的

预处理效果，来降低滤饼阻力，强化过滤操作，必须从过滤基本理论出发，深入地研究物料

不同特性对过滤操作的影响，从而能够在实际过滤生产中选用正解的方法来确定具体的工艺

流程。

国外自30年代起就有许多学者从事过滤基本理论的研究，如Ruth、Sperry、Carman。

近年来Tiller、Rushton、白户纹平等人在物料过滤特性的测定方面又进行了专门的研究，

并相应取得了一系列重要结果。

本文根据上述这些人的研究方法，以玻璃珠和钛黄粉为测试对象，研究了不同粒径和

粒径分布对滤饼平均比阻力的影响，并讨论了它的实用意义。

一、试验方法和流程

（1）钛黄粉料将的配制：

（a）用超声波筛分器将钛黄粉的原粉进行筛分，得到径为5～75μm、10～15μm、15～20μm、

20～25μm、25～32μm、38～53μm、53~75μm、7个不同粒级的粒子、通过湿式超声波过

滤器对筛分粒径为、20～25μm的粒度粒子进行复测得到所筛分的各个粒子80％左右在该所

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要求的级内，基本偏差±5μ之内。见表（1）、图（1）

（b）通过不同直径筛子分级到一系列不同粒径的颗粒，然后按试验要求配制几组不同的料

浆：（1）由原粉配制成料浆，（2）分级后以不同粒径范围的颗粒分别配成料浆，（3）按均方

差分别配制粒径成标准正态分布的料浆、（4）粒径按Rosin分配成的料浆。

配制料浆时分别从以上四组物料中取8克加入200ml毫升的水，形成料浆浓度40％。

各种粒子径和分布见表（2）、图（2）和表（3）、（4）及图（3）。

总重;4.868（g）dp=29.166

(2)玻璃珠料浆的配制

玻璃珠粒径分别为5～10μm、10～15μm、15～20μm、20～25μm、25～32μm、和32～

37μm，同样配制成浓度为4％水与玻璃珠的悬浮液供测试用。

二、测试方法

本试验所使用的方法见图（4）所示，配制好的固液悬浮液在过滤器（