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(shí)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(diǎn)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(yùn)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(shí)階段；⑤干燥階段；⑥卸餅階段。其中洗滌、壓實(shí)、干燥等階段的有無視實(shí)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(jì)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?yàn)檎婵粘槲€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?yàn)闅怏w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(shí)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(shí)現(xiàn)上述的三個基本階段是一件相對簡單的事情，這是因?yàn)檎婵者^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(shí)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(jì)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。