福州大学化工原理电子教案流体通过颗粒层的流动 44过滤原理及设备 44.1过滤原理 (1)过滤是利用可以让液体通过而不能让固体通过的多孔介质,将悬浮液中的固、液两相 加以分离的操作 (2)过滤方式 ①滤饼过滤 (见图47a)过滤时悬浮液置于过滤介质的一侧。过滤介质常用多孔织物,其网孔尺寸未必一定须小 于被截留的颗粒直径。在过滤操作开始阶段,会有部分颗粒进入过滤介质网孔中发生架桥现象(图4-7b), 也有少量颗粒穿过介质而混与滤液中。随着滤渣的逐步堆积,在介质上形成一个滤渣层,称为滤饼。不断 增厚的滤饼才是真正有效的过滤介质,而穿过滤饼的液体则变为清净的滤液。通常,在操作开始阶段所得 到滤液是浑浊的,须经过滤饼形成之后返回重滤 ②深层过滤 颗粒尺寸比介质孔道小的多,孔道弯曲细长,颗粒进入孔道后容易被截留。同时由于流体流过时所引 起的挤压和冲撞作用。颗粒紧附在孔道的壁面上。介质表面无滤饼形成,过滤是在介质内部进行的。 悬浮液 过德介度 简单的设备承图 桥现象 图47滤饼过滤 图48深层过滤 (3)过滤介质 ①织物介质:即棉、毛、麻或各种合成材料制成的织物,也称为滤布。 ②粒状介质:细纱、木炭、碎石等 ③多孔固体介质(一般要能够再生的才行):多孔陶瓷、多孔塑料、多孔玻璃等 (4)助滤剂 若悬浮液中颗粒过于细小将会使通道堵塞,或颗粒受压后变形较大,滤饼的孔隙率大为减小。造成过 滤困难,往往加助滤剂以增加过滤速率。 助滤剂的加法有两种: ①直接以一定比例加到滤浆中一起过滤。若过滤的目的是回收固体物此法便不适用。 ②将助滤剂预先涂在滤布上,然后再进行过滤。此法称为预涂。 助滤剂是一种坚硬而形状不规则的小颗粒,能形成结构疏松而且几乎是不可压缩的滤饼。常用作助滤剂 的物质有:硅藻土、珍珠岩、炭粉、石棉粉等。 44.2过滤设备 42.2.1板框过滤机 (1)结构与工作原理 由多块带凸凹纹路的滤板和滤框交替排列于机架而构成。板和框一般制成方形,其角端均开有圆孔 这样板、框装合,压紧后即构成供滤浆、滤液或洗涤液流动的通道。框的两侧覆以滤布,空框与滤布围成 了容纳滤浆和滤饼的空间福州大学化工原理电子教案 流体通过颗粒层的流动 - 1 - 4.4 过滤原理及设备 4.4.1 过滤原理 （1）过滤是利用可以让液体通过而不能让固体通过的多孔介质，将悬浮液中的固、液两相 加以分离的操作。 （2）过滤方式 ① 滤饼过滤 （见图 4-7a）过滤时悬浮液置于过滤介质的一侧。过滤介质常用多孔织物，其网孔尺寸未必一定须小 于被截留的颗粒直径。在过滤操作开始阶段，会有部分颗粒进入过滤介质网孔中发生架桥现象（图 4-7b）， 也有少量颗粒穿过介质而混与滤液中。随着滤渣的逐步堆积，在介质上形成一个滤渣层，称为滤饼。不断 增厚的滤饼才是真正有效的过滤介质，而穿过滤饼的液体则变为清净的滤液。通常，在操作开始阶段所得 到滤液是浑浊的，须经过滤饼形成之后返回重滤。 ② 深层过滤 颗粒尺寸比介质孔道小的多，孔道弯曲细长，颗粒进入孔道后容易被截留。同时由于流体流过时所引 起的挤压和冲撞作用。颗粒紧附在孔道的壁面上。介质表面无滤饼形成，过滤是在介质内部进行的。 （3）过滤介质 ① 织物介质：即棉、毛、麻或各种合成材料制成的织物，也称为滤布。 ② 粒状介质：细纱、木炭、碎石等。 ③ 多孔固体介质（一般要能够再生的才行）：多孔陶瓷、多孔塑料、多孔玻璃等。 （4）助滤剂 若悬浮液中颗粒过于细小将会使通道堵塞，或颗粒受压后变形较大，滤饼的孔隙率大为减小。造成过 滤困难，往往加助滤剂以增加过滤速率。 助滤剂的加法有两种： ① 直接以一定比例加到滤浆中一起过滤。若过滤的目的是回收固体物此法便不适用。 ② 将助滤剂预先涂在滤布上，然后再进行过滤。此法称为预涂。 助滤剂是一种坚硬而形状不规则的小颗粒，能形成结构疏松而且几乎是不可压缩的滤饼。常用作助滤剂 的物质有：硅藻土、珍珠岩、炭粉、石棉粉等。 4.4.2 过滤设备 4.2.2.1 板框过滤机 （1）结构与工作原理 由多块带凸凹纹路的滤板和滤框交替排列于机架而构成。板和框一般制成方形，其角端均开有圆孔， 这样板、框装合，压紧后即构成供滤浆、滤液或洗涤液流动的通道。框的两侧覆以滤布，空框与滤布围成 了容纳滤浆和滤饼的空间