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真空过滤及真空过滤机

(一)概述
所谓过滤,就是使滤布等多孔性过滤介质的两侧产生压力差,由过滤介质截留滤浆中的固体粒子,从而将液固两相分开。而真空过滤是利用过滤介质一侧的真空源与滤浆一侧的大气压之间的压力差(通常为4.9*104Pa-6.68*104Pa)进行过滤的。真空过滤的机理,多数属于滤饼过滤,个别属于深层过滤。用来实现真空过滤的是真空过滤机和其它附属装置。
真空过滤机分为连续式和间隙式两类。附属装置有:洗涤装里,目的是为了减少滤饼中的可溶性盐分;滤饼千燥装置,目的是为了减少非压缩性滤饼的湿含量;泵类,真空泵多采用水环真空泵和罗茨泵,水蒸气喷射泵也可作为真空源;吸收塔,如果吸人真空泵的空气中含有腐蚀性或毒性气体,则用填料塔、板式塔等将其吸收;此外还包括烟雾分离器、鼓风机和压缩机等。
(二)真空过滤机
1.多室转鼓真空过滤机
这类过滤机的共同特点是:转鼓浸以滤浆槽中旋转,转鼓外表面有过滤介质,可以连续过滤。转鼓的周围分隔成若干个过滤室,经各自的管线与装在转鼓主轴上的分配头相连接。分配头又同真空源和压缩空气源相连续,以便各滤室在回转过程中或与真空源相连接,或与压缩空气源相连通。通过转鼓的回转,各滤室连续地实现过滤、洗涤、干燥及卸饼。为了防止固体粒子沉降,过滤机上设置有搅拌装置。
根据滤饼剥离排出方式的不同,转鼓真空过滤机可分为以下几种类型。
(1)刮刀卸料式转鼓真空过滤机
当转鼓转至卸料区时,由于分配头的作用而开始向该区送压缩空气。在压缩空气反吹下,滤饼从滤布上剥离,并被刮刀刮落。空气反吹还有助于防止滤布堵塞。该机不适于卸粘性滤饼。对于浓度和粒度分布不能保持恒定的滤浆和沉降性快的滤浆,也不适用。此外,滤饼通气性好,容易从转鼓面上脱落,也不宜采用此机。由于利用刮刀卸滤饼,所以过滤面上至少要形成6mm-10mm厚的滤饼。由于用金属丝将滤布捆在转鼓上,以防反吹时隆起,所以要换滤布不方便。因为空气配管和滤液配管是兼用的,所以反吹时会将残留在配管里的滤液吹到滤饼上,从而增加了滤饼的湿含量。
(2)绳索卸料式转鼓真空过滤机
该机用若干条无端绳索,按一定间隔绕在转鼓的部分过滤面上和导向辊上。所适用的滤浆,大致与刮刀卸料式转鼓真空过滤机所适用的滤浆相同。此外,还能卸除粘性滤饼。不适于容易引起滤布堵塞的滤浆和容易龟裂的滤浆。由于由绳索来卸料,所以厚度薄至1.6mm的滤饼也能卸除,不过,滤饼厚度最好在5mm以上。
(3)滤布行走卸料式转鼓真空过滤机
滤布呈无端状绕在部分转鼓面上和滤布导向辊以及张紧辊上。滤布由转鼓带动行走,并托着薄滤饼离开转鼓面,在滤布转向处卸掉滤饼。卸料的滤布,受到两侧喷嘴的洗涤。还有滤布防偏装置。该机适用于过滤易堵塞滤布的滤浆。因为滤饼是在滤布转向处卸掉的,该处辊子的曲率较大,所以厚度薄至2mm的滤饼也能卸掉。由于滤布不固定在转鼓上,所以容易更换。卸饼时无濡反吹,也就没有滤饼增湿问题。不足之处是滤布洗涤水在排放前需要处理,且有少许滤浆会从滤布两端漏人转鼓内,影响滤液的橙清度。
(4)辊子卸料式转鼓真空过滤机
在接近转鼓处,装有滤饼卷辊,其回转方向与转鼓相反。当转鼓表面上的滤饼接触到卷辊时,便被卷取,然后由刮刀从卷辊上刮下。即使薄到1mm的滤饼,也能被卸掉。该机适于过滤滤饼有枯性、过滤阻力大的滤浆。但是,滤布容易堵塞,厚度超过5mm的滤饼难以卸掉。
(5)预涂层式转鼓真空过滤机
首先将硅藻土等助滤剂制备成浆液,然后用装有滤布的转鼓进行过滤,于是滤布上便形成了助滤剂预涂层,也就是过滤介质。因为正式过滤的滤饼是在预涂层表面上形成的,所以卸料时是用薄刮刀将滤饼连同一薄层预涂层都切掉。一般,预涂层的厚度为40mm-90mm,若转鼓每转一周被切削掉15μm-150μm厚,则可连续工作半天至1周。当预涂层被切削得薄至一定程度时,便需要重新形成预涂层。用该机可获得相当澄清的滤液,适于过滤含固体盘少至
1%以下的滤浆,含有细微固体粒子的滤浆以及含胶质的滤浆。因为滤饼是与助滤剂混合排出的,所以该机不宜用在濡要滤饼的场合。
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