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將過濾方式按推動力和機理進行多重分類

更新時間:2017-10-23  |  點擊率:2249
過濾是一大類單元操作的總稱。通過特殊裝置如過濾漏斗將流體提純凈化的過程,過濾的方式很多,使用的物系也很廣泛,固-液、固-氣、大顆粒、小顆粒都很常見。

過濾是在推動力或者其他外力作用下懸浮液(或含固體顆粒發(fā)熱氣體)中的液體(或氣體)透過介質(zhì),固體顆粒及其他物質(zhì)被過濾介質(zhì)截留,從而使固體及其他物質(zhì)與液體(或氣體)分離的操作。過濾方法根據(jù)過程的推動力,過濾可分為:
重力過濾,操作推動力是懸浮液本身的液柱靜壓,一般不超過50kPa,此法僅適用于處理顆粒粒度大、含量少的濾漿;
加壓過濾,用泵或其他方式將濾漿加壓,可產(chǎn)生較高的操作壓力,一般可達500kPa以上,能有效處理難分離的濾漿;
真空過濾,在過濾介質(zhì)底側(cè)抽真空,所產(chǎn)生的壓力差通常不超過85kPa,適用于含有礦?;蚓w顆粒的濾漿,且便于洗滌濾餅;
離心過濾,操作壓力是濾漿層產(chǎn)生的離心力,便于洗滌濾餅,所得濾餅的含液量少,適用于晶體物料和纖維物料的過濾。過濾設(shè)備的種類很多。通常將實施重力過濾、加壓過濾和真空過濾的機器稱過濾機;將實施離心過濾的機器,稱離心過濾機。

若是機理按過濾介質(zhì)攔截固體顆粒機理,可分表面過濾和深層過濾,前者廣泛用于化工生產(chǎn)中;后者較少應(yīng)用。
表面過濾利用過濾介質(zhì)表面或過濾過程中所生成的濾餅表面,來攔截固體顆粒,使固體與液體分離。這種過濾只能除去粒徑大于濾餅孔道直徑的顆粒,但并不要求過濾介質(zhì)的孔道直徑一定要小于被截留顆粒的直徑。在一般情況下,過濾開始階段會有少量小于介質(zhì)通道直徑的顆粒穿過介質(zhì)混入濾液中,但顆粒很快在介質(zhì)通道入口發(fā)生架橋現(xiàn)象,小顆粒受到阻攔且在介質(zhì)表面沉積形成濾餅。此時,真正對顆粒起攔截作用的是濾餅,而過濾介質(zhì)僅起著支承濾餅的作用。不過當懸浮液的顆粒含量極少而不能形成濾餅時,固體顆粒只能依靠過濾介質(zhì)的攔截而與液體分離;此時只有大于介質(zhì)孔道直徑的顆粒方能從液體中除去。

深層過濾當顆粒尺寸小于介質(zhì)孔道直徑時,不能在過濾介質(zhì)表面形成濾餅, 這些顆粒便進入介質(zhì)內(nèi)部,借慣性和擴散作用趨近孔道壁面,并在靜電和表面力的作用下沉積下來,從而與流體分離。深層過濾會使過濾介質(zhì)內(nèi)部的孔道逐漸縮小,所以過濾介質(zhì)必須定期更換或再生。用過濾漏斗過濾飲用水是深層過濾的實例。

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