常见的固液分离设备性能特点及其适用范围

       过滤也成为固液分离。它是湿法超细粉碎中一种常见的后处理过程。其主要是为了脱出或减少悬浮液中的液体，为使用、运输、干燥等做准备。

 

过滤原理
       过滤就是悬浮液在外推动力作用下通过可渗透介质实现固、液分离的过程。按分离过程的推动力，可分为重力、真空、压力和离心力四种；按过滤的机理来分，可分为深层过滤和滤饼过滤两种。对于超细粉碎的固、液分离来说，因需要的是固体，所以下面主要介绍滤饼过滤。
       过滤时悬浮液置于过滤介质的一侧，过滤介质常用多孔物质，其孔径未必一定小于被截留的颗粒的直径。在过滤开始时有部分小颗粒穿过过滤介质而混入滤液中。这就是为什么过滤开始时，滤液浑浊的原因。随着过滤的继续进行，会有部分颗粒进入过滤介质网孔并发生搭桥现象，最后在介质上形成一个滤饼，这个滤饼才是一个真正有效的过滤介质，并使滤液变得清净。

表一 常见固液分离设备的形式及适用范围

机   型		适用悬浮液范围	注意事项
连续转鼓真空过滤机	带卸料式	浓度为2%-65%的中、低过滤浓度的悬浮液；5min内必须在转鼓面上形成>3mm厚的均匀滤饼	适用范围广，如精细化工、冶金、矿山以及废水处理等； 对于固体颗粒在悬浮液中几乎不能悬浮的情况，滤饼的透气性好，滤饼在自重下易于由转鼓面上自行剥离的悬浮液不适用
	刮刀卸料式	浓度为5%-60%的中、低过滤浓度的悬浮液；滤饼不黏，厚度>5-6mm
	辊卸料式	浓度为5%-40%的低过滤浓度的悬浮液；滤饼具有黏性，厚度为0.5-2mm
	绳索卸料式	浓度为5%-60%的中、低过滤浓度的悬浮液；滤饼厚度>5-6mm
顶部加料式连续转鼓真空过滤机		浓度为10%-70%的过滤速度快的悬浮液，滤饼厚度12-20mm	适用于结晶性化工产品的过滤，即沉降速度快、固体颗粒较粗大悬浮液
内滤面式连续转鼓真空过滤机		固体颗粒较粗、沉降速度快的悬浮液，1min内要形成15-20mm厚的滤饼	适用于滤饼易从滤布上剥离的物料，对需洗涤的物料不适用
垂直回转圆盘过滤机		过滤速度快的悬浮液，1min内要形成15-20mm厚的滤饼	因为过滤面垂直，滤饼不能洗涤
水平台型过滤机		过滤速递快的悬浮液，1min内要形成>20mm厚的滤饼	适用于固体颗粒密度小、沉降速度快的悬浮液，对滤饼洗涤要求不高的场合
水平回转翻盘过滤机		浓度为30%-50%的过滤速度快的悬浮液，滤饼厚度15-20mm	是沉降速度快的粗颗粒悬浮液滤饼，也可进行多级逆流洗涤
水平带式真空过滤机		浓度为5%-70%的过滤速度快的悬浮液，滤饼厚4-5mm	适用于沉降速度快的粗颗粒悬浮液滤饼，也可进行多级逆流洗涤，效果好
预涂层转鼓真空过滤机		浓度为<2%的稀薄悬浮液	适用于细微颗粒易于堵塞过滤悬浮液，所以只适合用在需要滤液的场合
间歇式板框压滤机		广泛适用于各种特性的悬浮液，滤饼厚度30-40mm	适用于医药、食品、有机颜料、燃料及矿物加工等企业，如高岭土
间歇式加压耙式过滤机		广泛适用于各种特性的悬浮液，滤饼厚度>50mm	适用于带有溶剂的悬浮液，并可在200℃以下高温过滤操作
微孔型过滤机		用于微米和亚微米级粉体的过滤和洗涤	适用于带有溶剂的悬浮液，并可用作澄清的设备回收产品
动态过滤机		浓度在20%以下，沉降速度慢的悬浮液	适用于大规模悬浮液的过滤
立式板框自动压滤机		广泛适用于各种特性的悬浮液，滤饼厚度为50mm	由于有压榨脱水装置，滤饼的含湿量低，滤饼可以得到洗涤
管式可变滤室压滤机		广泛适用于各种悬浮液，过滤速度快，滤饼洗涤效果好，湿含量低，厚度>50mm	具有压榨脱水装置，滤饼卸载方便
机械挤压式连续压滤机		固体颗粒沉降速度快的悬浮液，滤饼厚度205-15mm	适用于对滤饼洗涤要求不高的粗颗粒悬浮液过滤
间歇式三足离心过滤机		浓度在5%以下细微颗粒的悬浮液	适用于需要过滤的过滤过程

板框压滤机
       板框压滤机是由许多块滤板和滤框交替排列而成的，板和框用支耳架在一对横梁上，用压紧装置压紧和拉开。板和框一般为正方形，也有圆形的。
       板框压滤机的特点：适用性好；结构简单，制造方便；过滤压力大；过滤面积大，并可调。缺点是：间歇操作，洗涤效果一般，滤框的进料口小且易堵塞，滤饼剥离较麻烦。
板框压滤机的操作过程可分为：压紧滤板、进料过滤、进洗液洗涤或空气吹干、松开滤板卸料和清洗整理滤布五个部分。其中压紧滤板、进洗液洗涤或空气吹干，松开滤板卸料和清洗整理布为辅助过程，进洗液洗涤或空气吹干应按工艺要求决定是否需要。表15-13是板框机的一些应用实例。
       板框压滤机的生产能力计算：板框压滤机的生产能力计算是按每个操作过程所需的时间和每个操作过程的处理量来计算的。每个操作过程所需的时间可分为过滤时间和辅助时间，辅助时间一般需要40min左右，过滤时间随所过滤物料的细度、黏度、浓度和过滤推动力的不同而不同。

表二 板框压滤机的应用实例

物料名称	颗粒度（μm）	进料浓度（%）	温度（℃）	过滤压力（MPa）	过滤时间（min）	滤饼含水率（%）	滤布型号
高岭土	-2	20	常温	2.0	90	36	P435
煤泥	-0.5	20	常温	0.7	12	30	600无纺
超细石英粉	0.5		40	0.35	40
超细添加剂		15	常温	0.8	90	32	621
碳酸钙			常温	0.6	30	70	621
活性白土		20-30	60-70	0.65	20	32	120-7
活性白土		20	常温	0.2	80	30	120-7
膨润土	200目	15	80	0.7	15	55
高岭土	2-10		常温	16	90	32	120-16
水洗高岭土	2	19	常温	1.6	100	30.7	3927
高岭土	-7	11	常温	2.0	120	37
膨润土		15-20	65	0.6	30	40	120-7
膨润土		20	常温	1.7	90	35	120-7
超细高岭土	2	20	40	1.6	90	32	120-7