第十六讲 过滤

1、第一节第一节 概述概述第二节第二节 颗粒及颗粒群的特性颗粒及颗粒群的特性第三节第三节 沉降沉降第四节第四节 过滤过滤 一、概述一、概述第三章第三章 非均相机械分离非均相机械分离 1. 过滤的概念过滤的概念过滤过滤 利用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介质（过滤介质），使利用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介质（过滤介质），使悬浮液中固液得到分离的单元操作。悬浮液中固液得到分离的单元操作。滤浆滤浆 过滤操作中所处理的悬浮液。过滤操作中所处理的悬浮液。 滤液滤液 通过多孔介质的液体。通过多孔介质的液体。滤渣（滤饼）滤渣（滤饼）被截留住的固体物质。被截留住的固体物质。 过滤介质滤 饼滤 浆滤 液 实

2、现过滤操作的外力有重力、压力、离心力，化工中应用最多实现过滤操作的外力有重力、压力、离心力，化工中应用最多的是的是压力过滤压力过滤。一、概述一、概述145第四节第四节 过滤过滤一、概述一、概述145第四节第四节 过滤过滤 2. 过滤方式过滤方式深层过滤深层过滤 滤饼过滤滤饼过滤 固体颗粒的沉积发生在较厚的粒状过滤固体颗粒的沉积发生在较厚的粒状过滤介质床层内部介质床层内部，悬浮，悬浮液中的颗粒直径小于床层直径，当颗粒随流体在床层的曲折液中的颗粒直径小于床层直径，当颗粒随流体在床层的曲折孔道穿过时，便粘附在过滤介质上。适用于悬浮液中颗粒甚孔道穿过时，便粘附在过滤介质上。适用于悬浮液中颗粒甚小且含量

3、甚微（固相体积分率在小且含量甚微（固相体积分率在0.1%以下）的场合。以下）的场合。 固体颗粒成饼层状沉积于固体颗粒成饼层状沉积于过滤介质表面过滤介质表面，形成滤饼。适用于处理固相含量稍高（固形成滤饼。适用于处理固相含量稍高（固相体积分率在相体积分率在1%以上）的悬浮液。以上）的悬浮液。 一、概述一、概述146第四节第四节 过滤过滤 3. 过滤介质过滤介质过滤介质是滤饼的支承物过滤介质是滤饼的支承物，应具有下列条件：，应具有下列条件： 多孔性：多孔性：孔道适当，对流体的阻力小，又能截住要分离的颗粒。孔道适当，对流体的阻力小，又能截住要分离的颗粒。 物理化学性质稳定：物理化学性质稳定：耐热，耐化

4、学腐蚀。耐热，耐化学腐蚀。 足够的机械强度：足够的机械强度：使用寿命长。使用寿命长。 价格便宜价格便宜一、概述一、概述146第四节第四节 过滤过滤工业上常用的过滤介质工业上常用的过滤介质分分 类类材材 料料特性与用途特性与用途织物介质织物介质天然纤维天然纤维 人造纤维人造纤维金金 属属 丝丝介质薄，阻力小，清洗与更新方便，价介质薄，阻力小，清洗与更新方便，价格比较便宜。格比较便宜。截留颗粒最小直径截留颗粒最小直径565mm。多孔性固体介质多孔性固体介质多孔陶瓷管（板）多孔陶瓷管（板）多孔塑料管（板）多孔塑料管（板）多孔金属管（板）多孔金属管（板）介质较厚，孔道细，阻力大。介质较厚，孔道细，阻力

5、大。截留截留13mm的颗粒。的颗粒。堆积介质堆积介质固体颗粒固体颗粒非编织纤维非编织纤维介质较厚，一般用于深层过滤，处理含介质较厚，一般用于深层过滤，处理含固体量很少的悬浮液。固体量很少的悬浮液。多孔膜多孔膜有机高分子膜有机高分子膜无机材料膜无机材料膜膜很薄（几十膜很薄（几十mm到到200 mm ），孔很），孔很小。小。可分离小到可分离小到0.05mm的颗粒。的颗粒。 4 4. . 滤饼的压缩性与助滤剂滤饼的压缩性与助滤剂滤饼滤饼不可压缩滤饼不可压缩滤饼: : 颗粒有一定的刚性，所形成的滤饼并不因所颗粒有一定的刚性，所形成的滤饼并不因所受的压力差而变形。受的压力差而变形。 可压缩滤饼可压缩滤饼

6、: : 颗粒比较软，所形成的滤饼在压差的作用下变颗粒比较软，所形成的滤饼在压差的作用下变形，使滤饼中的流动通道变小，阻力增大。形，使滤饼中的流动通道变小，阻力增大。助滤剂助滤剂是某种质地坚硬而能形成疏松饼层的固体颗粒或纤维状物质，将是某种质地坚硬而能形成疏松饼层的固体颗粒或纤维状物质，将其混入悬浮液或预涂于过滤介质上，可以增强滤饼的刚性和孔其混入悬浮液或预涂于过滤介质上，可以增强滤饼的刚性和孔隙率，减小流动阻力。隙率，减小流动阻力。常用助滤剂常用助滤剂硅藻土、珍珠岩粉、炭粉、石棉粉等。硅藻土、珍珠岩粉、炭粉、石棉粉等。一、概述一、概述146第四节第四节 过滤过滤第三章第三章 非均相机械分离非均

7、相机械分离第一节第一节 概述概述第二节第二节 颗粒及颗粒群的特性颗粒及颗粒群的特性第三节第三节 沉降沉降第四节第四节 过滤过滤 一、概述一、概述 二、过滤设备二、过滤设备 1. 板框压滤机板框压滤机由许多块带凹凸纹路的滤板与滤框交替排列组装于机架而构成。由许多块带凹凸纹路的滤板与滤框交替排列组装于机架而构成。二、过滤设备二、过滤设备147第四节第四节 过滤过滤 1. 板框压滤机板框压滤机滤板与滤框装合时，按钮数以滤板与滤框装合时，按钮数以1-2-3-2-1-2-3-2-1-2-3-2-1的顺序排列。的顺序排列。 二、过滤设备二、过滤设备148第四节第四节 过滤过滤 1. 板框压滤机板框压滤机过

8、滤面积过滤面积=2框面积框面积 滤液穿过滤饼厚度滤液穿过滤饼厚度=框厚框厚/2洗涤面积洗涤面积=框面积框面积 洗液穿过滤饼厚度洗液穿过滤饼厚度=框厚框厚板框性能板框性能进口进口出口出口过滤板过滤板过滤、洗涤过滤、洗涤框框过滤过滤洗涤板洗涤板洗涤洗涤过滤过滤二、过滤设备二、过滤设备148第四节第四节 过滤过滤 1. 板框压滤机板框压滤机优点：优点：结构简单紧凑，过滤面积大并可承受较高的压结构简单紧凑，过滤面积大并可承受较高的压差。差。缺点：缺点：间歇式操作，所费的装、拆、清洗时间较长，间歇式操作，所费的装、拆、清洗时间较长，劳动强度大，生产效率较低。劳动强度大，生产效率较低。用途：用途：用于含固

9、量较多的悬浮液过滤。用于含固量较多的悬浮液过滤。二、过滤设备二、过滤设备148第四节第四节 过滤过滤 2. 转筒真空过滤机转筒真空过滤机二、过滤设备二、过滤设备149第四节第四节 过滤过滤 2. 转筒真空过滤机转筒真空过滤机二、过滤设备二、过滤设备149第四节第四节 过滤过滤 2. 转筒真空过滤机转筒真空过滤机优点：优点：连续进料，操作自动化，便于在转鼓表面预涂连续进料，操作自动化，便于在转鼓表面预涂助滤剂后用于黏、细物料的过滤。助滤剂后用于黏、细物料的过滤。缺点：缺点：过滤面积相对较小；过滤推动力有限，滤饼含过滤面积相对较小；过滤推动力有限，滤饼含液量较大，常达液量较大，常达30%。用途：用途：处理量较大而压差不需很大的物料过滤处理量较大而压差不需很大的物料过滤二、过滤设备二、过滤设备149第四节第四节 过滤过滤 3. 加压叶滤机加压叶滤机滤液淤泥滤浆123二、过滤设备二、过滤设备第四节第四节 过滤过滤 3. 加压叶滤机加压叶滤机优点：优点：过滤面积大，设备紧凑，密闭操作，劳动条件过滤面积大，设备紧凑，密闭操作，劳动条件较好。不必每次循环装卸滤布，劳动强度也较好。不必每次循环装卸滤布，劳动强度也大大降低。大大降低。缺点：缺点：间歇