下,从小直径端被传送至大直径端而卸料。对 于不同的物料应取不同的转鼓倾角,这样就可 以成功地对各种不同的母液进行固液分离(图 1-4),如短纤维棉毛、冷凝的冰晶体或塑料颗 粒,还特别适用于不同密度的盐晶体,如果需 要可进行水冲洗,根据不同的操作条件,可在 图1-4过滤式 转鼓上设置槽网或孔板。 螺旋卸料离心机 (2)双级活塞推料离心机( Pusher Centrifuge 活塞推料式离心机是一种非常坚固耐用的连 冋川续操作离心机,它为双级操作(图1-5)故具有很 高的操作可靠性。固相物料被楔型金属丝网的转 鼓以饼状形式截留,轴向的推动运动将滤饼传送 H 至排液口。在允许物料磨损较大、滤液中可有极 少量的固体损失,以及具有较好的冲洗条件的情 图1-5双级活 塞推料离心机 况下,使用该机型最为合适。迄今为止,活塞离 心机不仅应用于粗颗粒产品的分离,在某些条件 下还能分离颗粒直径小于30m的物料。此外,目前已发展了 种能处理像甜菜和蔗糖等高粘度糖浆的专用 大直径活塞推料离心机。 (3)阶梯转鼓离心力卸料离心机 这种离心机特别适用于粒径大于 0.5mm、粒径分布比较均匀的固体物料的 脱水。物料在这种多级台阶型筛篮(图1 6)上移动时,将会出现松散和再分配的过 程,因而要比无阶梯转鼓的出料湿含量低图1-6多级台阶型 得多,所带来的经济效益是十分可观的 转鼓结构 与转鼓一起旋转的挡板可以防止物料越级跳动。尽管每个粒 子在离心机中的停留时间非常短,但最终的湿含量有的可降低至 0.01%
(4)振动卸料离心机 这种离心机(包括轴振式和扭振式)具有 很高的处理能力,可达350th。被截留在筛网 :的物料,在大于旋转运动的轴向振动作用 下,从小直径端传送至大直径端而卸出(图 图1-7振动1-7)。由于这种传输方式在离心力较大时失 卸料离心机效,故轴振式离心机最适合于处理容易脱水 达到预期湿含量的物料。处理物料的粒度 般大于0.2mm,筛网缝隙约为0.25~04mm,主电机功率为7~ 2kW,最大可达55kW。所以,按其功耗看,该机单位产量的能 耗还是比较低的。 (5)沉降式螺旋卸料离心机 沉降式螺旋卸料离心机(图1-8) 主要应用于从较小密度的液体中分离 出精细固体粒子的情况。固体粒子在 液体中形成沉淀,而不是像有筛网的 离心机那样被筛网截留 图1-8沉降式 添加絮凝剂可以提高沉降速度 螺靛卸料离心机 在转鼓的锥形段,沉淀的物料由螺旋传至小直径端排出,而澄清 的液体则在转鼓的圆简形段流经可调节的挡板排出。螺旋沉降离 心机可视为沉降式和筛网式离心机的组合,它有一筛网部分,用 以进一步脱水,通过筛网的物料可以进人进料口循环操作。 由于离心机的分离因数F,可从几十至儿万的量级,故其能 分离的物料越来越多,用途越来越广。例如,从能源开发到环境 保护,从各种加工工业到人们日常生活的各行各业中都能找到它 的应用。为了方使读者,可按其L艺上的一些通用性能,概括成 表1-3和表1~4供选用者参考
表1-3过滤式离心机的应用范围 连续卸料 间歌卸料 悬浮液性质离心力掀动|螺旋|活塞 刮刀卸料 岬料卸料卸料|推料「卧式|立式 人工卸料 固相粒度/ym 最小值 最大值 000000 00 5000 1000 固相浓度(以重 量%计) 40-8040-8025-7515-7510-505~202-10 形成一厘米厚滤 饼需要的时间/(s0~30-31-51-103-2010~3020-60 每小时固相的 生产能力/(th)5~405-101~1500.5-500.25-270.1~50.1-1 洗涤性能 劣 良 优 优 卸出滤饼情况|千粒状|f粒状干粒状|干粒状|干粒状|干硬粒膏状 滤液的澄清度中 中 劣 良 优 表1-4沉降式离心机的应用范围 连续卸料 间歌卸料 悬浮液性质 卧螺喷嘴排渣人工捧渣活塞排渣|其它形式 碟式分离机蝶式分离机碟式分离机沉降离心机管式 固相粒度/um 最小值2 最大值200000 500 20000 l00 固相浓度(以重 量%计) 5~506-25 ≤ t~10 1~5 生产能力(最大物 料通过量)(m3h) 200 IS 排渣容积/L 04-160.2-B60.4-1670以上2-5.25 洗涤可能性 有限有限 不能 不能 不能不能 卸出滤渣状况半流态流态 密实 流态密实密实
1-3过滤过程的分类 由丁过滤操作属于流动过程,因此按物理学的观点看,它可 作为复柑流体通过多孔介质的流动过程。这个过程的显著特点 是:①这种流动属于极慢运动或称滞流运动,影响这种流动的因 素可归纳为玄观的流体力学因素(诸如过滤介质特性、滤饼结构、 压力降以及滤液粘度等)和微观物化因素(如电动现象、毛细现象 以及絮凝现象等)两大类;②由于悬浮液中的固相粒子要连续不断 地沉积在介质内部孔隙屮或介质表而,故沉积在介质表面的滤饼 将会不断受到压缩,并随着过滤过程的进行而不断增加流动 阻力 工业上,通常将过滤过程分为两大类:滤饼过滤和深层过 滤。图1-9演小了这两种不同的过滤方式:(a)滤饼过滤(又称表 面过滤)—滤浆通过过滤介质后,固相粒子被介质截留并在介 质表而形成一层厚度仅有几毫米的滤饼.它对流动所产生的阻力 远大于过滤介质的阻力;(b)深层过滤—在介质表面不形成滤 饼,問相粒子被截留于介质内部的孔隙。深层过滤通常应用于料 浆浓度极稀(体积浓度低于0.1%)、固体粒子粒径极细的场合, 如空气的净制、饮用水浄化以及从电力、钢铁、轻L、食品、石 油化工等行业的废液中除去极细固相粒子均属于此类过滤。 目前所使用的深层过滤器,大多采用0.4~2.5nm的粒状滤 料,主要有石英砂、破碎的无烟煤、行榴石、平板石、活性炭; 最近又有聚苯乙烯发泡塑料珠、玻璃珠、核桃壳和陶粒等ε这些 过滤器按滤料分类有单层和多层过滤器;按流动方式分类有下流 式、上流式、平流式及双向流式过滤器;按操作及反洗方式分有 虹吸过滤器、无阀压力(多阀)过滤器和移动床(连续)过滤器等。 最早的单层过滤器只用单一粒径的滤料来进行过滤,这样过 滤器滤料的下层就不能很好地发挥作用。后来又采用了级配粒 径,即使水流从粗颗粒流向细颗粒,这样不仅使滤层充分发挥作
悬浮液 883减饼 过滤介质 滤液 (a)滤饼过滤 悬浮液 过滤 介质 滤液 b)深层过滤 图1-9两种不同的过滤方式 用,还可提高滤液质贔,但反洗时易反混。 多层过滤器是将粒径大而密度小的滤粒铺于上层,而把粒径 小比重大的滤粒放在下层,这样反冲洗时就不易反混,过滤时整 个滤层都能发挥作用,减少了过滤阻力。例如,美国 Serckbaker 公司的HRD-396-DA型双层滤料过滤器,处理后悬浮固体含量 为1mg/L,悬浮物颗粒直径在1ym以下,过滤器的底层是垫料为 8~12目的石榴石,中间的工作滤料为30~40目的石榴石,相对 密度为4.5,顶部的工作滤料为无烟煤,相对密度为1.6。它的 主要技术参数为:过滤面积694m2,单罐设计流量70m3h(最大 流量104.3m3/h),最大工作压力826kPa,额定压力损失17kPa, 显示了优良的过滤效果。 富有弹性的纤维材料作为过滤介质,在深层过滤的应用上给