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solid-liquid separation即是將離散的難溶固體顆粒從液體中分離出來(lái)的一種機(jī)械方法，伴隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展和多樣化，有大量的固液分離問(wèn)題需要解決，這就促進(jìn)了固液分離機(jī)械及附屬設(shè)備的發(fā)展，這當(dāng)中應(yīng)用最廣泛是壓濾機(jī)。壓濾機(jī)廣泛應(yīng)用在選礦、有色金屬冶煉、高爐除塵、浮選精煤尾煤、石油精煉、化肥工業(yè)、醫(yī)藥及食品工業(yè)、環(huán)保廢水處理、煙氣脫硫、海水淡化等業(yè)中。

filter press在木薯燃料乙醇行業(yè)中主要應(yīng)用蒸偏塔下的木薯酒精糟的脫水分離，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，廂式壓濾機(jī)工作效率往往很不理想，本文就影響廂式壓濾機(jī)的工作狀況的主要因素及現(xiàn)場(chǎng)的使用情況作出分析，對(duì)木薯酒精行業(yè)壓濾機(jī)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)有所指導(dǎo)和借鑒作用。

1壓濾機(jī)的工作原理

工業(yè)上的過(guò)濾方法有兩種，一種是深層過(guò)濾，適用于從液體中去除很小量（0.1%以下）的固體微粒;另一種是濾餅過(guò)濾，適用于處理固體物含量比較大的懸浮液（體積分離1%以上），可濾出比較多的固體物。木薯酒精廢醪液過(guò)濾屬于濾餅過(guò)濾方式，壓濾機(jī)是濾餅過(guò)濾方式最常用的過(guò)濾設(shè)備。

在液壓缸作用下,Filter Press Plate沿主梁移動(dòng)壓緊，使相鄰濾板間形成封閉的濾室，酒精廢醪液由進(jìn)料泵以一定壓力從尾板人料孔給入，借助進(jìn)料泵提供的壓力在過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)形成的壓力差，實(shí)現(xiàn)固液分離。醪液的固形物顆粒滯留在濾室內(nèi)，濾液透過(guò)過(guò)濾介質(zhì)從濾板的導(dǎo)水孔排出機(jī)外，一段時(shí)間后，濾液不再流出,過(guò)濾脫水過(guò)程完成;停止進(jìn)料，如果采用隔膜壓濾機(jī)，可進(jìn)行注水壓榨。普通壓濾機(jī)可依次拉開(kāi)濾板，濾餅脫落后,由壓濾機(jī)下的運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)走,整個(gè)壓濾循環(huán)結(jié)束。

2影響壓濾機(jī)工作狀況的主要因素

壓濾機(jī)的工作狀況及壓濾機(jī)的工作效率主要從人料組成、物理性質(zhì)、產(chǎn)品水分、成餅性、濾液濃度、工作效率（可用過(guò)濾速度來(lái)衡量）等幾個(gè)方面綜合考慮和衡量。由于壓濾過(guò)程本身是一種過(guò)濾行為，服從基本過(guò)濾理論，而在過(guò)濾理論中經(jīng)典的方程之一即是柯茲尼-卡曼方程。

根據(jù)方程不難得出，在壓濾過(guò)程中,醪液的過(guò)濾速度同過(guò)濾壓力成正比，與醪液的粘度成反比，并且隨著壓濾的進(jìn)行，濾餅厚度的增大,濾室中截留的固體物集合體（最終發(fā)展成為濾餅）的孔隙率逐漸減小,過(guò)濾速度呈下降趨勢(shì)。另外,在過(guò)濾過(guò)程中，過(guò)濾速度與顆粒比表面積的平方成反比。因此，要保證壓濾機(jī)高效運(yùn)行，需從以上幾個(gè)因素著手進(jìn)行分析。

2.1過(guò)濾介質(zhì)

對(duì)于木薯灑精生產(chǎn)企業(yè)，壓濾機(jī)常用的過(guò)濾介質(zhì),需具有如下特性：

2.1.1多孔性，流體通過(guò)的阻力要小，但為了截留住固體顆粒，孔道又不宜大。

2.1.2根據(jù)所處理懸浮液的性質(zhì),要冇相應(yīng)的耐腐蝕性、耐熱性。

2.1.3過(guò)濾時(shí)要承受一定的壓力,且操作中拆裝、移動(dòng)頻繁，故應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。

木薯酒精生產(chǎn)企業(yè)壓濾機(jī)所用的過(guò)濾介質(zhì)最主要的就是濾布，其濾布目數(shù)、濾布材質(zhì)、濾布耐腐蝕性、耐熱性,機(jī)械強(qiáng)度等對(duì)過(guò)濾速度影響很大。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，一般選用尼龍66材質(zhì)80目單絲濾布做為木薯酒精廢醪液過(guò)濾的最佳濾布。

2.2入料壓力

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，過(guò)濾壓力一般是由進(jìn)料泵提供的，所以影響過(guò)濾速度極為重要的因素就是進(jìn)料泵的給料壓方。給料壓力直接影響著壓濾機(jī)的丄況，而壓濾機(jī)的分離效果也與之有很大的關(guān)系。實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在壓濾脫水過(guò)程中，通過(guò)流體靜壓力,脫水效果并不理想。分析原因訶能在于:隨著壓力的增大，濾餅孔隙率逐漸減小，濾餅孔隙率的飽和度接近剩余飽和度時(shí)，濾餅水分基本不再降低。通過(guò)分析濾餅的顯微結(jié)構(gòu)可知,此時(shí)顆粒成拱橋結(jié)構(gòu)，這種經(jīng)構(gòu)包含的水分很難用常規(guī)給料泵所提供的流體靜壓力排出，而且造成設(shè)備磨損和故障。在生產(chǎn)實(shí)際中，過(guò)濾初期屬于恒速過(guò)濾，過(guò)濾后期屬于恒壓過(guò)濾。一般進(jìn)料初期，控制大流量小壓力，入料壓力控制在0.2~0.3M_Pa,進(jìn)料后期，控制小流量大壓力，入料壓力控制在0.5~0.6Mpa。

2.3入料灰分

入料醪液灰分的高低，一般是由原料木薯中所含有的灰分和夾帶的泥土經(jīng)過(guò)調(diào)漿、液化、發(fā)酵后形成的。同樣，醪液灰分的含量大小也影響入料醪液的粘度，進(jìn)而對(duì)過(guò)濾速度造成影響。但這類(lèi)因素在生產(chǎn)中幾乎是不可控的。

2.4入料醪液的粒度組成

入料醪液的粒度組成對(duì)過(guò)濾速度的影響主要取決于其中的細(xì)粒級(jí)物料含量，其含量越高，物料比表面積S_o越大,過(guò)濾速度也就越低。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)樣品分析結(jié)果表明：<0.074mm粒級(jí)的物料含量對(duì)過(guò)濾速度影響尤其明顯，而粗粒級(jí)含量雖然有利于過(guò)濾速度的提高，但一般只有0.28~0.074mm級(jí)物料占80%左右時(shí)，壓濾機(jī)成餅較為理想。如果粒度>0.9mm粒級(jí)物料含量較高，壓濾機(jī)往往會(huì)出現(xiàn)過(guò)濾前期濾清液濁度高的時(shí)間長(zhǎng),從而造成污水處理的困難。

2.5入料醪液濃度

入料醪液濃度對(duì)過(guò)濾速度的影響在理論上是容易理解的，尤其是在入料階段，醪液濃度高,其中固形物含量就高,相比于較低的醪液濃度，濾餅形成速度加快。當(dāng)入料醪液濃度低時(shí),細(xì)小顆粒極易直接進(jìn)入濾布孔眼中，穿過(guò)、堵塞或覆蓋在上面，使過(guò)濾介質(zhì)孔眼很快被堵塞。隨著醪液濃度的提高，將會(huì)有更多的顆粒接近或到達(dá)過(guò)濾介質(zhì)的孔眼,由于相互干擾,絕大部份顆粒不能進(jìn)入孔眼而在上成拱架橋，使濾孔可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不被嚴(yán)重堵塞。隨著壓濾過(guò)程的進(jìn)行,在過(guò)濾介質(zhì)表面形成的濾餅沿入料方面由外向內(nèi)平均粒度逐漸增大，濾餅阻力逐漸減小，使濾餅內(nèi)側(cè)（靠近濾布側(cè)）的脫水受到影響,這種效應(yīng)隨著入料濃度的減小逐漸增強(qiáng)。所以，入料濃度越低，濾餅水分越高，可見(jiàn)醪液濃度對(duì)濾餅水份影響也十分明顯。

壓濾過(guò)程初始階段濾液帶走的固形物最多，一旦濾餅形成，就降低了細(xì)小顆粒通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的概率，從而降低了濾液的固形物濃度，提高r濾清液的ss值。因而壓濾入料濃度低時(shí)，濾液中的固形物高，壓濾入料濃度髙時(shí)，濾液中固形物含量較低，另外，濾餅層結(jié)構(gòu)也得到改善。

流體力學(xué)理論也表明，過(guò)濾阻力隨濾層中截留懸浮物量的增加而增大。即使在截留懸浮物總量相同時(shí),表層截留與深層截留的過(guò)濾阻力增加情況也不同。過(guò)濾過(guò)程中，懸浮物如果多被截流在表層，其阻力增加就快。如果懸浮物能達(dá)到濾層深處而被截留,那么過(guò)濾阻力增加得就很慢。所以在入料濃度較’低的情況下，壓頭損失也比高醪液濃度的情況要大，造成對(duì)動(dòng)力的浪費(fèi)。

當(dāng)入料醪液濃度低時(shí)，單位過(guò)濾面積濾餅阻力大，過(guò)濾截面醪液通過(guò)量減少,過(guò)濾速度嚴(yán)重下降。式中:Q為濾液流量,A為過(guò)濾面積,K為過(guò)濾常數(shù),Re為單位過(guò)濾面積的過(guò)濾阻力,Rm為單位過(guò)濾面積的過(guò)濾介質(zhì)阻力。

2.6入料醪液溫度

從柯茲尼-卡曼方程和Dancy過(guò)濾方程來(lái)看，過(guò)濾速度與濾液流量與溫度沒(méi)有直接關(guān)系的參量，但從有關(guān)液體粘度手冊(cè)査粘度,它一般是隨著溫度的升高而降低的，而柯茲尼-卡曼方程和Dancy過(guò)濾方程,與溫度有關(guān)的參數(shù)只有粘度J入料醪液溫度變化可直觀的表現(xiàn)出過(guò)濾速度的高低，在一定溫度范圍內(nèi)，物料的粘度與溫度成反比，即溫度愈高，粘度愈低。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中的可控范圍內(nèi)，溫度愈高，入料粘度愈低，過(guò)濾速度也愈快,一般溫度達(dá)到75T以上為宜。

2.7反吹壓力

使用壓縮空氣在壓榨結(jié)束后反吹，效果是濾餅容易吹落，且對(duì)濾布中的小顆粒有清掃作用，但壓力過(guò)高將導(dǎo)致濾布破損，縮短使用壽命。如果壓力過(guò)低,濾餅吹不掉造成裹料，影響過(guò)濾效果，降低壓濾機(jī)處理能力,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致過(guò)載。一般控制反吹壓縮空氣壓力在0.5~0.7Mpa。

3結(jié)論

壓濾機(jī)是一種理想的木薯灑精廢醪液預(yù)處理設(shè)備，影響壓濾機(jī)運(yùn)行狀況的主要因素是入料壓力、濃度、粒度組成、溫度、反吹壓力和操作水平等。為了改善壓濾機(jī)的工作狀況，提高工作效率,要結(jié)合木薯酒精廠的生產(chǎn)實(shí)際和生產(chǎn)工藝，對(duì)影響壓濾機(jī)工作狀況的諸因素進(jìn)行合理的控制和有效的調(diào)整，以確保壓濾機(jī)的高效運(yùn)行。

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