介质过滤器的分类
凡是能使滤浆中流体通过,其所含固相颗粒被截留,以达固液分离目的的多孔物都统称为过滤介质。它是过滤机上关键组成部分,它决定了过滤操作的分离精度和效率,也直接影响过滤机的生产强度及动力消耗。
工业上应用的过滤介质种类繁多,按其结构分为：挠性介质;刚性介质及松散性过滤介质三大类:
挠性过滤介质：
o 金属过滤介质
o 非金属过滤介质：棉织物、毛织物、丝织物、合成纤维织物、玻璃纤维织物、
非织造纤维织物：非织造滤布(、滤纸、滤毡、过滤衬垫)
o 金属、非金属混合介质
刚性过滤介质
o 烧结金属网、金属纤维烧结毡、粉末烧结材料、多孔陶瓷、烧结多孔塑料、
烧结铝氧化物、玻璃过滤介质
松散过滤介质
o 硅藻土、膨胀珍珠岩粉、纤维素，砂，木炭粉、无烟
过滤介质的作用原理与过滤操作机理相关。用于滤饼过滤的过滤介质技术特性必须满足此种过滤的特殊要求:介质的结构能保证开始过滤时,颗粒能迅速在介质表面"架桥",使细颗粒不致流失(即穿滤);介质的孔道内夹持颗粒的比率低,介质的堵塞最小;滤饼能容易地完全地卸除;介质结构便于清洗再生。常用的滤饼过滤介质主要有滤布,滤纸,滤网,侧边式滤芯等,对用作深层过滤的介质,则要求其结构满足指定的截留精度,能阻挡要求阻挡的颗粒;床层要有足够的容量,使其被颗粒堵塞的进程缓慢,以延长操作周期。
对各种过滤介质的共同要求是:优良的过滤特性(比阻小,截留精度高等);良好的物理、机械性能(强度高,搞蠕变,刚柔性,耐磨性高等),在一定工艺操作条件及环境下,化学稳定性好(耐腐蚀,耐高温及微生物等),清洗、再生方便,价格便宜,来源可靠。
选择过滤介质的基本要求
1. 过滤介质对固体颗粒的捕集能力
这关系到过滤的分离次序。所谓捕集能力就是能截留的最小颗粒尺寸。捕集能力取决于介质本身的孔隙大小及分布情况。下表为各类过滤介质能捕集的最小颗粒。
2.渗透率
过滤介质的渗透率反映了它对滤液流动的阻力,它影响过滤机的生产强度和过滤推动力---压强差
过滤介质的渗透率可由达西方程来描述:
对由颗粒或纤维填充的过滤床,其渗透率K可用柯兹尼-卡尔曼方程式给出:
单丝纺织纤维介质的渗透率可由以下半经验方程给出:
由此可见,过滤介质的渗透率与介质本身的孔隙率有关。常用过滤介质的空隙率如下表:
介质名称 | 金属丝网 | 陶瓷 | 多孔材料 | 薄膜 | 纸 | 硅藻土精制 |
空隙率\% | 15~25 | 30~50 | 70 | 80 | 60~95 | 80~90 |
3.卸渣和清洗再生性能
卸渣能力就是指过滤结束后能利用滤饼自身策略或压缩空气吹除,机械刮除等措施把滤饼从介质表面除净的能力,这对于象转鼓,翻盘,带式真空过滤机等连续过滤机来说是维持正常操作的先决条件。过滤过程中总有少量滤渣颗粒堵塞在介质孔隙中,必须在每个操作循环的卸渣工序结束后用冲洗,吹扫等方法把颗粒从介质表面,孔隙中清洗掉,以维持介质的过滤效率和性能。再生性能主要取决于过滤介质的构成材料和纺织、加工方法(制造工艺)。
4.化学稳定性能
由于过滤过程所处理的物料多种多样,它们的化学性质各不相同。有酸性,碱性,强氧化性,有机溶剂等,而且都在一定的温度下过滤。这就要求所选用的过滤介质结构材料能在被处理的物料中具有良好的化学稳定性,耐化学腐蚀,耐温度变化,耐微生物作用。一般而言,聚丙烯纤维具有良好的耐酸性。耐碱性和耐氧化剂作用,聚乙稀纤维在室温下对酸,碱溶液具有稳定性,涤纶材料具有良好的耐酸性.
5.材料的物理,机械性能
材料的物理,机械性能包括吸湿性,耐磨性,机械强度,伸延率等,均影响介质的过滤性能及使用寿命。不同类型结构的过滤机对介质物理、机械性能要求也有差异,如板框过滤机与叶片过滤机、转鼓过滤机相比,对滤布的机械强度要求更高.带式过滤机对滤布的强度要求比倾覆盘式过滤机高,而且要求一定负荷下延伸率尽可能低。
