基本過程

 

　　真空過濾系統(tǒng)是借在過濾介質(zhì)一側(cè)造成一定程度的負(fù)壓(真空)而使濾液排出實現(xiàn)固液分離的，因而其推動力較小，一般為0.04～0.06MPa，在某些場合，可達(dá)0.08MPa，由于濾餅兩側(cè)的壓力降較低，因此過濾速度較慢，微細(xì)物料濾餅的含水量較高，這是真空過濾機(jī)主要的不足之處；但其優(yōu)點則在于能在相對簡單的機(jī)械條件下連續(xù)操作，而且在大多數(shù)場合能獲得比較滿意的工作指標(biāo)。因此，與其他類型的過濾機(jī)(如壓濾機(jī))相比，真空過濾機(jī)長期以來一直得到用戶的青睞。除非壓濾機(jī)在連續(xù)操作、力學(xué)性能、制造及運行成本諸方面都取得重大突破，并能滿足應(yīng)用部門的綜合要求，否則真空過濾在固液分離領(lǐng)域內(nèi)有重要地位將難以動搖。

 

　　真空過濾機(jī)的工作周期一般可分為如下幾個階段：①成餅階段；②脫水階段；③洗滌階段，④壓實階段；⑤干燥階段；⑥卸餅階段。其中洗滌、壓實、干燥等階段的有無視實際需要而定，而成餅、脫水及卸餅則是大部分真空過濾機(jī)(水平帶式真空過濾機(jī)的過濾周期中可不計卸餅階段)所具有的基本工作過程。在過濾周期中，每一操作過程所占用的時間份額隨過濾機(jī)而異。

 

　　成餅階段是嚴(yán)格意義上的過濾過程(過濾就其本身意義而言是指濾液連續(xù)通過介質(zhì)與固體物料分離的過程)，在這一過程中，固體物料借真空作用(下部給料)或真空與重力聯(lián)合作用(上部給料)而吸附在過濾介質(zhì)表面，逐漸形成一定厚度的濾餅；隨著濾餅的逐漸增厚，相應(yīng)的過濾阻力也逐漸增大，因此在這一階段的過濾速度(即單位時間內(nèi)單位面積的過濾介質(zhì)所通過的濾液體積)呈逐漸下降趨勢。不過這一階段的主要任務(wù)是形成一定厚度的濾餅，以達(dá)到預(yù)期的處理能力。濾餅形成后即脫離給料槽進(jìn)入脫水階段。在該階段內(nèi)，濾餅的相對飽和度(即濾餅水分所占體積與濾餅孔隙總體積之比)要從開始時的100%降低到10%~20%左右。在真空抽吸作用下，水分所占據(jù)的大部分孔隙被空氣所取代。

 

　　被排除的水分基本上是重力水及孔隙水，因為真空抽吸還不足以排除表面水及毛細(xì)水。濾餅脫水階段的流體力學(xué)特性，是多孔介質(zhì)中兩種流體的驅(qū)替問題。對作為替換介質(zhì)的氣體來說，有效滲透率逐漸增大，流動阻力逐漸減小，而對被驅(qū)替的液體來說，情況則正好相反。

 

　　用空氣驅(qū)逐孔隙中的液體。一方面固然可以降低濾餅水分，但另一方面也極易導(dǎo)致真空度的下降而不利于水分的進(jìn)一步排除，這是因為氣體很容易穿透濾餅而使濾餅龜裂的緣故。因此在脫水階段如何防止濾餅的龜裂是實際過濾過程中一個非常重要的課題。濾餅經(jīng)脫水后，若無其他處理，則進(jìn)入卸餅階段。此階段的任務(wù)；一是卸除濾餅；二是恢復(fù)過濾介質(zhì)的滲透性使之進(jìn)入下一個過濾周期。因此怎樣卸下剩余水分盡可能低的濾餅且zui大限度地恢復(fù)過濾介質(zhì)的滲透能力(即避免堵塞)是選用卸餅方式時所要考慮的兩大因素。

 

　　在真空過濾機(jī)上實現(xiàn)上述的三個基本階段是一件相對簡單的事情，這是因為真空過濾所用壓力較低，各階段之間的轉(zhuǎn)換從機(jī)械上來說不需很高的要求。但是，在實際的過濾周期中各階段之間并不是截然分明的，而是存在著一定的過渡階段。因此，在過濾機(jī)設(shè)計時，應(yīng)盡可能地擴(kuò)大脫水區(qū)，而減小其他各區(qū)。例如，若給料濃度足以保證一定厚度濾餅的形成，則可適當(dāng)減少成餅階段所占用的時間而增加脫水時間；至于過渡區(qū)的大小，主要取決于分配頭的機(jī)械切換性能，若能予以改進(jìn)，亦可增加脫水時間。