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廣西柳州砂過濾過濾器的基本原理

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  • 公司名稱濰坊山水環(huán)保機(jī)械制造有限公司
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  • 所  在  地濰坊市
  • 廠商性質(zhì)生產(chǎn)廠家
  • 更新時間2017/10/23 15:26:33
  • 訪問次數(shù)682
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廣西柳州砂過濾過濾器的基本原理
過濾是使懸浮液通過能截留固體顆粒并具有滲透性的介質(zhì)來完成固-液分離的過程。
廣西柳州砂過濾過濾器的基本原理 產(chǎn)品信息

廣西柳州砂過濾過濾器的基本原理

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{過程特點}

從物理學(xué)觀點來看,過濾操作屬于流動過程,即復(fù)相流體通過多孔介質(zhì)的流動過程,這一過程具有以下兩個顯著特點。

1、流體通過多孔介質(zhì)(包括過濾介質(zhì)和濾餅)的流動屬于極慢運(yùn)動(也即滯留運(yùn)動)。影響這種流動的有兩類因素,一類為宏觀的流體力學(xué)因素,諸如過濾介質(zhì)特性、濾餅結(jié)構(gòu)、壓差、濾液的粘度等,另一類為微觀物化因素,如電動現(xiàn)象、毛細(xì)現(xiàn)象、絮凝現(xiàn)象等。固體粒徑越大,宏觀因素影響越占主導(dǎo)地位,反之,則微觀物化因素占主導(dǎo)地位。

2、懸浮于流體中的固體粒子是連續(xù)不斷地沉積在過濾介質(zhì)內(nèi)部孔隙或表面上的,沉積在介質(zhì)表面上的濾餅不斷受到壓縮,因此隨著過濾的進(jìn)行,流動阻力不斷增加。

{過程的推動力}

為了過濾能夠進(jìn)行并獲得通過過濾介質(zhì)的液流,必須在過濾介質(zhì)兩側(cè)保持一定的壓差以克服過濾過程的阻力。過濾操作中的推動力有下述四種類型:

1、重力;2、真空度;3、壓力;4、離心力。

相應(yīng)地,過濾操作分別稱為重力過濾、真空過濾、加壓過濾、離心過濾。

重力過濾指懸浮液借助于本身的凈液柱高度來作為過程推動力而進(jìn)行的操作方式。由于漿料液柱所能提供的壓差一般較低,約為4.9×104Pa,所以應(yīng)用較少。

真空過濾借助于過濾介質(zhì)兩側(cè)的真空度大小不同來完成,通常是接觸濾漿的一側(cè)為大氣壓,而過濾面的背后側(cè)與真空源相通。常用真空度為(5.33~8.00)×104Pa。

加壓過濾的壓力用壓縮機(jī)或泵來提供。若用壓縮機(jī)供壓,常用過濾壓差為(4.9~29.4)×104Pa;用泵來提供時,通常不超過4.9×104Pa。

離心過濾的壓差則由載有過濾介質(zhì)的離心機(jī)來提供。常用強(qiáng)度為1.5×106Pa。

{過程分類}

工業(yè)上過濾操作過程有兩種主要形式:濾餅過濾和深層過濾。

{濾餅過濾}

(1)濾餅過濾的特點  

濾漿通過過濾介質(zhì)后,固體顆粒被過濾介質(zhì)截留,在介質(zhì)表面上形成一層厚度約6mm或大于6mm的濾餅。工業(yè)上的過程大都屬于濾餅過濾。

濾餅過濾實質(zhì)上是一種表面過濾機(jī)制,其過濾分為兩個步驟完成:首先是清潔過濾介質(zhì)起作用,固體顆粒和液體均以90。的角度流向過濾介質(zhì),通過過濾介質(zhì)的篩過作用,將顆粒粒徑相當(dāng)于或略大于介質(zhì)孔隙的固體顆粒截留下來,沉積于介質(zhì)表面,并形成許多窄的通道,將液流中更小的顆粒截留下來,而使得越來越多的顆粒沉積于介質(zhì)表面,形成濾餅;隨后,形成的濾餅在繼續(xù)加入的懸浮液的過濾過程中起到了過濾介質(zhì)的作用。

濾餅過濾主要適用于固體顆粒物濃度較高(體積分?jǐn)?shù)大于1%)的懸浮液。這是因為在濾餅過濾過程中,對于稀的懸浮液,由于其中存在的顆粒粒徑較小的固體物料有可能穿過過濾介質(zhì)的孔隙,或沉積于孔隙內(nèi)造成堵塞。為了有效地防止這一現(xiàn)象,往往需要采取一定措施,通常使用助濾劑在過濾介質(zhì)表面形成一層預(yù)敷層(即初始濾餅層)來解決。

濾餅過濾的另一缺點是在過濾過程中,濾液流動的阻力會逐漸增大,因而使得過濾一定量的料漿時,必定增加過濾時間,或者要提高過濾推動力。為了克服這一缺點,產(chǎn)生了許多新的濾餅過濾方式,借以限制濾餅層形成或增厚。比較典型的是通過水力學(xué)或機(jī)械的方法阻止濾餅層的形成或保持一層薄的濾餅,如Tiller和cheng提出的“延遲濾餅過濾”方式,利用刷子、液體噴射等機(jī)械排除法使固體顆粒不斷被擾動并返回到懸浮液中去,從而使懸浮液不斷增濃,達(dá)到固-液分離的目的。此刻,顆粒的運(yùn)動方向平行于過濾介質(zhì)表面,而液體以一定的角度朝過濾介質(zhì)運(yùn)動。其它限制濾餅增厚或形成的方法,隨其在工業(yè)上的利用范圍而定,一般有以下幾種:

通過與過濾介質(zhì)相切或斷離的重力、離心力、或電泳力使濾餅移走;    

靠間歇的逆向流動除去濾餅;

靠振動作用阻止濾餅沉積;

利用十字流過濾法,讓料漿與過濾介質(zhì)作切向運(yùn)動,從而使濾餅受到連續(xù)地剪除。

這些措施經(jīng)大量實踐使用表明,能夠有效地提高過濾效果。

(2)濾餅的結(jié)構(gòu)及特點

從前面所述可以看出,在濾餅過濾過程中,濾餅的結(jié)構(gòu)特性對過濾產(chǎn)生決定性的影響。

濾餅可分為兩類:不可壓縮濾餅與可壓縮濾餅。不可壓縮濾餅是指濾餅的特征參數(shù)不受固粒壓縮力的影響;可壓縮濾餅則受固粒壓縮力的影響。    

當(dāng)濾餅呈不可壓縮性時,一定體積的濾餅所產(chǎn)生的流體阻力,既不顯著地受固粒壓縮力的影響,也不明顯地受固粒沉積速度的影響,對過濾相對有利。實際過程中,不可壓縮濾餅是一種理想狀態(tài),因為由不易變形的固體粒子組成的濾餅,由于顆粒受壓縮時重新排列的緣故,也可能顯示出某些壓縮性。

對于可壓縮濾餅,濾餅兩端的壓差或流動速率增加時,都將促使形成更為緊密的濾餅,因而具有較大的阻力。所以,可壓縮性很大的物料,只能略微增加壓強(qiáng),使過濾速率作有限地增加,如果超過某一臨界壓強(qiáng),過濾速率反而減少,而影響過濾效果。

(3)濾餅過濾步驟

一個完整的濾餅過濾操作包括過濾、洗滌、去濕及卸料四個步驟,如此循環(huán)進(jìn)行。下面重點介紹一下濾餅洗滌和脫水過程。

濾餅洗滌  當(dāng)過濾結(jié)束時,由過濾得到的濾餅,往往會有一部分濾液借表面張力的作用而保持在濾餅顆粒之間,這部分濾液一般均需用另一種不含雜質(zhì)或接近于不含雜質(zhì)的液體(又稱洗液,且能與濾液*互溶,通常為水)穿過濾餅層而將其置換出來,這一操作稱為濾餅洗滌過程。工業(yè)生產(chǎn)上洗滌濾餅的目的在于回收有價值的濾液,此時濾液是產(chǎn)品;或除去濾餅中的雜質(zhì),此時產(chǎn)品是不允許被濾液污染的濾餅。濾餅洗滌有兩種方式,一種是濾餅在過濾機(jī)上直接用洗液進(jìn)行洗滌;另一種是將濾餅從過濾機(jī)上卸除下來,放在貯槽中用洗液混合攪拌洗滌,然后再用過濾方法除去洗液。

{深層過濾}

深層過濾是利用過濾介質(zhì)的內(nèi)表面(即孔隙)進(jìn)行過濾的一種方式,如圖所示,固體粒子被截留于過濾介質(zhì)的內(nèi)部孔隙中,而不是在介質(zhì)表面形成濾餅。

深層過濾介質(zhì)一般采用O.4~2.5mm的砂粒或其它多孔介質(zhì)。料漿流動方向通常都是向下的。深層過濾大多采用間歇操作。

深層過濾常用在料漿濃度極稀、固體粒子粒徑極細(xì)的場合。如飲水凈化以及從合成纖維紡絲中除去極細(xì)固體粒子等均屬于此類。使用深層過濾時,料漿濃度一般低于0.1%(體積分?jǐn)?shù))。此外,深層過濾時,固體顆粒粒徑小于過濾介質(zhì)孔隙直徑。

深層過濾過程的缺點是過濾介質(zhì)的堵塞,因此,為維持所需流量,須不斷地增大能量以克服不斷增長的阻力,當(dāng)所需能量增大到可用的zui大數(shù)值時,就采取措施清洗過濾介質(zhì)。因此,深層過濾包括兩個過程,即過濾和清洗。


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