康勇版过程流体机械6. 过滤机

1、 6.1 6.1 概概 述述过滤原理：过滤原理：在压力差的作用下，悬浮液通过多孔介质（过滤介质），使固体颗粒截留在过滤介质表面，形成滤饼，而液体则被过滤掉，达到固液分离目的。 过滤分离的推动力为过滤介质两侧的压力差。过滤机的处理对象： 固液相容性好，浓度较高，难易用离心机进行 固液分离的悬浮液。一一.过滤机的种类过滤机的种类 以推动力来分类： 重力过滤机（自由沉降式） 加压过滤机（压榨式） 真空过滤机（负压式）p1p2过滤介质 沙层过滤机 重力过滤机 袋式过滤机 努契型过滤机 压滤机（板框式，厢式） 间歇加压式 加压叶滤机 水平板型 加压过滤机 努契型 转鼓型过滤机 连续加压式 旋转型压滤机

2、压榨脱水过滤机 转鼓型 间歇真空过滤机 努契型 叶滤型真空过滤机 转鼓型 连续真空过滤机 叶滤型 带型 过滤方式：过滤方式： 1. 恒压过滤恒压过滤：保持过滤压力不变，过滤速率随滤饼增厚而减漫 2. 恒速过滤恒速过滤： 保持过滤速率不变，供料泵定量供料，供料压力 不断升高。 3. 变压变速过滤变压变速过滤：在整个过滤中，压力和速率不断变化。 4. 先恒压后恒速先恒压后恒速：滤饼薄时，用低压力，保持恒速率；滤饼厚 时，压力升高，达到指定压力时，再恒压过滤。过滤机广泛用于过滤机广泛用于：化工，石油，矿山，食品，医药，污水处理等。过滤介质过滤介质 用来阻挡固相颗粒的物质，叫过滤介质用来阻挡固相颗粒的

3、物质，叫过滤介质。 分类分类： （一）按作用原理分（一）按作用原理分： 表面过滤介质表面过滤介质：固相颗粒被截留在介质表面，形成滤饼。 如：滤纸，滤布，滤网，毛毡等。 深层过滤介质深层过滤介质：固相颗粒被截留在介质内部。 如：砂滤层，过滤涂料，助滤剂，多孔金属，多孔塑料， 陶瓷， 分子筛等。 （二）按结构分：（二）按结构分： 非金属型：棉、毛、丝、石棉、纸、毡、 编织物等。 挠性过滤介质挠性过滤介质 金属型：钢丝、钢网等。 金属与非金属混合编织物。 金属 刚性过滤介质刚性过滤介质 陶瓷 塑料 铝，玻璃 硅藻土 膨胀珍珠岩 松散性过滤介质松散性过滤介质 细砂 无烟煤 分子筛 （三）（三）.过滤介

4、质的选择过滤介质的选择 方法：一是靠经验，二是靠实验一是靠经验，二是靠实验。明确过滤目的明确过滤目的：要获得滤饼还是要获得滤液，还是两者都要。1.了解固相颗粒性质了解固相颗粒性质： 知道固相颗粒尺寸、形状及密度。以颗粒大小来选择过滤介质， 见表82。 如：金属编织滤网过滤 75 m 颗粒。 非金属编织滤布过滤10 m 颗粒。 纤维素纸、玻璃纤维纸、毛毡 510 m 颗粒。 多孔塑料 0.005 m 颗粒。 2.了解液体性质了解液体性质： 酸性，碱性，中性，温度，粘度，密度等。 要考虑过滤介质的耐酸、碱性，耐腐蚀性，高温变形，过滤阻力，堵塞、 再生和经济性等。 3.了解滤饼的性质了解滤饼的性质：

5、 比阻，可压缩性，结晶性，松散性，可塑性，粘性， 含液量，湿度等。 要考虑过滤介质的强度、易加工、使用方便、廉价、不易堵塞、滤饼易剥离。总之总之：要考虑滤液澄清度、过滤速度、化学稳定性、使用寿命、经要考虑滤液澄清度、过滤速度、化学稳定性、使用寿命、经 济性、易再济性、易再 生，易更换等。生，易更换等。 一一.真空过滤机真空过滤机原理：依靠抽真空，使滤布内外形成一定的压力差，即真空度。把液相吸走，固相过滤在滤布上。常用真空度：0.05330.08 MPa （1atm=0.1013MPa)过滤机种类过滤机种类： 刮刀卸料式转鼓真空过滤机 无格式转鼓真空过滤机 预涂层式转鼓真空过滤机 滤布行走式转鼓

6、真空过滤机供料方式供料方式：浸没式，内部给料式，侧部给料式，顶部给料式。卸料方式卸料方式：刮刀卸料，滤布行走卸料，绳索卸料，辊卸料等。（一）刮刀卸料式转鼓真空过滤机（一）刮刀卸料式转鼓真空过滤机主要部件主要部件：转鼓，分配头，搅拌器，刮刀，料浆槽等。使用范围使用范围：分离0.011.0mm颗粒的悬浮液。工作原理工作原理：转鼓外包有滤布，转鼓内支架下有1030个彼此独立的扇形小滤室，每个滤室通向轴中心，中心外侧有分配头，分配头连接真空泵，泵抽真空时，使滤布内外形成一定真空度，滤液穿过滤布被抽走，固体颗粒被截留在滤布上形成滤饼。转鼓转一周，经过四个阶段区，即：过滤区，洗涤区，脱水区，卸料区。 过滤

7、区过滤区：转鼓内抽真空，在真空度作用下，滤液透过滤布经分配头被抽走， 固相颗粒被截留在滤布上形成滤饼层。 洗涤区洗涤区：转鼓转出液面后，由喷嘴把洗涤液喷到滤饼上，对滤饼进行洗涤， 洗涤液也被吸走。 脱水区脱水区：在真空抽吸作用下，把滤饼上的液相进一步抽吸，进行脱水处理。 卸料区卸料区：通入压缩空气，从转鼓内部反吹，使滤饼隆起，然后由刮刀卸料。转鼓转速转鼓转速： 1/122 转/分。转鼓浸没率转鼓浸没率： 2537% ， 最高达：60% 。优缺点优缺点：结构简单，运转和维护保养容易，造价便宜，连续操作；但滤出的液体中有少量细固相颗粒。用途用途：较广泛普遍的用于化工，冶金，石油，矿山，污水处理等。

8、（二）无格式转鼓真空过滤机（二）无格式转鼓真空过滤机特点特点：与上一种比较，这种转鼓不分格室，无分配头，无格室配管，整个转鼓内腔皆抽为真空，只有卸料区有反吹管。上部洗涤区在转鼓内有洗涤液接收盒，洗涤液由此排出。卸料区有反吹管，有脉动气压反吹，吹下的滤饼由接收盒排出。下部还有滤布再生段。转鼓转速为转鼓转速为： 1/633 rpm 转鼓浸没率转鼓浸没率：550%优缺点优缺点：过滤能力大，效率高，滤布寿命长，不易堵塞；但要有大排量的真空源，造价高。广泛应用于广泛应用于：食品，制药，冶金，石油，化工，净化水，污水处理等。（三）预涂层转鼓真空过滤机（三）预涂层转鼓真空过滤机特点特点：在正式过滤前，先在滤

9、布上涂上一层助滤剂（预涂层），然后，进行过滤操作，预涂层为过滤介质，起过滤作用。预涂层材料预涂层材料：硅藻土加助滤剂。预涂层厚度预涂层厚度： 50100 mm, 过滤作用主要发生在预涂层上。使用范围使用范围：固体颗粒 d 1m 的悬浮液。转鼓转速转鼓转速：1.6 r/min; 高速可达1040 rpm 转鼓浸没率转鼓浸没率：3050%结构结构：基本与普通型转鼓真空过滤机一样，只增加了预涂层。 分区：过滤区，洗涤区，干燥区，卸料区。工作原理工作原理：滤液通过过滤区段的预涂层和滤布过滤后，由排出管排出。固相颗粒则被预涂层截留，形成滤饼，经洗涤、干燥后，进入卸料区由刮刀卸料。卸料时，刮刀将滤饼连同一

10、层预涂层刮下，被刮预涂层厚度为0.050.2mm，所以，滤饼内含有预涂层原料。 当预涂层被刮剩到1015mm厚时，要重新喷吐预涂层。优点优点： 可以稳定地获得澄清滤液。 能过滤浓度极稀的液体（浓度在 0.1%以下）。 过滤速度快，因始终在新鲜的涂层上进行。 能过滤含细微颗粒的滤浆。缺点缺点： 滤饼内含有预涂层料。 预涂层费用高，因含有助滤剂。应用范围应用范围：医药，气体除尘，含油浮渣分离，净化水，造纸等。（四）滤布行走式转鼓真空过滤机（四）滤布行走式转鼓真空过滤机 又称：带式转鼓真空过滤机特点特点：借助于行走的滤布卸除滤饼，靠滤带在卸料辊处的突然转向卸除滤饼，有时也有刮刀卸料。主要部件主要部件

11、：转鼓，分配头，滤浆槽，搅拌器，真空泵，滤液泵，带式滤布等。转鼓转速转鼓转速：0.150.9 r/min。转鼓内真空度转鼓内真空度： 0.05330.08 MPa 。优点优点： 很薄的滤饼也能被卸除。 滤饼湿含量较低。 滤布两面都受到充分洗涤，并连续进行。 缺点缺点： 滤布容易磨损，要有防止滤布跑偏装置。 滤液澄清度相对差。用于用于：选矿，造纸，石油，化工，转炉除尘，工业废水，污水处理等。 原理： 6.3 6.3 压滤机压滤机种类种类： 板框式压滤机（厢式）板框式压滤机（厢式） 无压榨机构的滤布固定式凹板压滤机无压榨机构的滤布固定式凹板压滤机 有压榨机构的滤布固定式凹板压滤机有压榨机构的滤布固

12、定式凹板压滤机 滤布单独行走式凹板压滤机滤布单独行走式凹板压滤机 滤布全行走式压滤机滤布全行走式压滤机 带式压滤机带式压滤机特点特点：把滤浆夹在滤布中间，然后靠外部加压或挤压，将滤液压榨出来，滤饼夹在滤室内，最后卸出。加压方式加压方式：间歇式加压压滤机 自动式加压压滤机优点优点： 占地面积小，对物料适应性强。 过滤压力高，滤饼湿含量低。 结构简单，容易操作，故障少，寿命长，维修保养方便。 固相回收率高，可得到澄清液。 操作稳定，过滤面积可增减。应用：食品，冶金，颜料，染料，采矿，石油，医药，化工，等行业。 如：制糖，啤酒，油脂（一）板框式压滤机（一）板框式压滤机工作原理：工作原理：过滤时，滤浆

13、被放入板框内，在指定压强（泵压）作用下，滤 液分别穿过两侧滤布排出。固相则被滤布截留在框内。当滤饼达到 一定厚度或充满全框后，即停止过滤。打开板框，卸出滤饼，清洗滤布，重新装合，进行下一个循环。过滤压力：0.81.5 MPa 板框种类：金属，木材， 塑料等。（二）无压榨机构的滤布固定式凹板压滤机（二）无压榨机构的滤布固定式凹板压滤机主要部件：过滤机本体，滤浆加入系统，滤饼洗涤系统，滤饼排出系统，滤布洗涤系统，油压系统等。工作过程：工作过程： 过滤：滤浆泵把滤浆压入各滤室进行过滤，滤饼充满 后停泵。 洗涤滤饼：洗涤泵将洗涤液打入各滤室，洗涤滤饼。 空气吹风：将空气送入各室，将滤饼内液体排干。 卸

14、出滤饼：打开各滤室，滤饼从滤布上落下。 合板压紧：由油缸将所有滤板合在一齐并压紧，进行 下一个循环。( (三）有压榨机构的滤布固定式凹板压滤机三）有压榨机构的滤布固定式凹板压滤机工作原理：工作原理： 过滤：由泵把滤浆打入凹板框内，在泵压0.30.7MPa下过滤。 洗涤滤饼：泵打入洗涤液，洗涤滤饼。 压榨脱水：压榨囊内打入液体，囊膨胀挤压，对滤饼进行压榨脱 水。 排除滤饼：滤板开启，滤布呈倒V型张开，经振动，把滤饼卸出。 洗涤滤布：开启自动滤布洗涤装置，冲洗滤布。合板压紧：开启油泵油缸，将各滤板压紧，进入下一个循环。（四）滤布单独行走式凹板型压滤机（四）滤布单独行走式凹板型压滤机工作过程：工作过

15、程： 加压过滤：用泵将滤液从上部打入各滤室，进行加压过滤。 压榨脱水：把高压水打入侧面囊中，进行压榨滤饼。 排出滤饼：滤室在油缸作用下打开，滤布可单独上下行走，滤饼 脱落。 洗涤滤布：滤布回位时，高压水洗涤滤布，然后合板，进入下个 循环。（五）滤布全行走式压滤机（五）滤布全行走式压滤机工作过程：工作过程： 各滤室用一条相连的滤布，由驱动装置使整条滤布行走，同时， 排出滤饼。滤布总长达3070米，用化学纤维（如聚丙稀）编织而成。 由加料泵加料并加压过滤，压榨膜膨胀压榨滤饼。油压缸装置实现滤板的开、合及压紧，滤板开时卸出滤饼。 滤布的张紧和驱动装置，实现滤布的行走和过滤。 洗涤装置实现对滤布的洗涤和再生。滤布全行走式压滤机滤布全行走式压滤机带式真空过滤机（六）带式压滤机（六）带式压滤机特点：连续自动运转，动力小，处理量大，滤饼湿含量低，运转平稳，无振动和噪音，结构简单，操作维修方便。工作原理： 两条循环行走的滤布带在重多压辊之间张开与挤压，料浆夹在两条滤布带之间，通过辊与辊之间进行过滤压榨，滤饼从尾部卸出。滤布经过洗涤后循环进入下一个压榨过程。广泛用于：污水、污泥、废水处理，造纸，皮革，建材，金属，煤炭，化工， 食品等。工作过程：工作过程：分四个工作区，重力脱水区，加压脱水区，压榨脱水区，卸料区分四个工作区，重力脱水