日期:2020/3/25瀏覽:642次
在過濾技術(shù)中,表征顆粒性質(zhì)的三要素為形狀、尺寸及密度。三者共同決定著顆粒能否被某種過濾介質(zhì)所持留,還決定著顆粒的沉降速度(它與確定使用的分離方法及濾液的清潔度有關(guān))。
顆粒的形狀
由于濾漿中的顆粒的形狀不規(guī)則,所以常將實(shí)際顆粒的形狀與真正球體相比較。包括球形在內(nèi)的任何形狀,都可用各自的三個形狀系數(shù)來表征,即 :Ka (面積系數(shù))、 Kv (體積系數(shù))、 Ks (比表面積系數(shù), Ks=Ka/Kv )。顆粒為真正的球體時, Ks= π除以π /6=6 。而形狀不規(guī)則的實(shí)際顆粒,因材質(zhì)的不同會有各自的三個形狀系數(shù)值。只要材質(zhì)確定下來,這些值也隨之確定。
顆粒的尺寸
由于濾漿中的顆粒形狀不規(guī)則,所以采用等價球的直徑表示其尺寸。實(shí)際顆粒的等價直徑,可以是與之有等價體積的球徑、有等價沉降速度的球徑。采用等價球徑表示實(shí)際顆粒有 2 個優(yōu)點(diǎn): 1 、各等價徑均為線性關(guān)系,容易數(shù)學(xué)處理; 2 、斯托克斯公式原本只能計算球形顆粒的沉降速度,但引入等價徑后,也適用于非球形實(shí)際顆粒了。為算出實(shí)際顆粒的等價球直徑,首先要測出實(shí)際顆粒在液體中的沉降速度,然后將此速度值帶入該公式算出等價球徑。
此外,動態(tài)光散射法是測定粒徑的新方法。它采用了大、小粒子的 “布朗運(yùn)動”速度不同的原理。
顆粒的密度
在重力或離心力的作用下,顆粒的沉降速度正比于顆粒與液體的密度差??梢娒芏纫彩潜碚黝w粒性質(zhì)的參數(shù)之一。
應(yīng)指出,由于顆粒表面吸附有液體和空氣等氣體,因此測出的顆粒密度值小于實(shí)際值??梢酝茢啵谝好娓郊驮谝褐猩钐幍念w粒密度值是不同的。
液體的性質(zhì)
液體的性質(zhì)包括:密度、黏度、表面張力、揮發(fā)性。
密度:重力過濾和離心沉降等固液分離操作,都利用了固液兩相的密度差。影響液體密度的因素為溫度、固體溶解度。
黏度:液體的黏度高時,固液分離較難,反之亦然。升溫能降低黏度,提高過濾速度,降低濾餅含水率。對于高粘度液體(如高分子量有機(jī)化合物)的過濾,升溫很有利。升溫對水類懸浮液的過濾同樣有利,例如將 20 ℃的升至 50 ℃時,其黏度降低 45% 。此外,向高粘度液體中摻入可與之混合的低粘度液體,也是降低濾漿黏度的方法(如石油脫蠟)。
表面張力:液體濕潤固體(顆?;?yàn)V布等過濾介質(zhì))表面的易難,取決于其表面張力。顯然,難濕潤的過濾介質(zhì)不利于過濾。例如,疏水性的聚四氟乙烯介質(zhì)不利于過濾,需施加很高的過濾壓。反之,乙醇極易潤濕聚四氟乙烯,因此用該介質(zhì)過濾乙醇時,只需要較低的過濾壓。
揮發(fā)性:過濾易揮發(fā)液體時,不易采用真空過濾機(jī)。因?yàn)閾]發(fā)出的蒸汽會進(jìn)入真空泵,并在那里被壓縮而重新液化。這既影響真空度,又造成溶劑的損失。液體的沸點(diǎn)是液體揮發(fā)性的判據(jù)。在過濾易揮發(fā)性濾漿時,應(yīng)采用密閉加壓過濾機(jī)。
固液分離的階段和方法
預(yù)處理
1 :化學(xué)方法(凝結(jié)、絮凝);
2 :物理方法(結(jié)晶、老化、凍融、助濾劑);
固體濃縮
1 :澄清(重力沉淀);
2 :增稠(重力沉淀、十字流推遲濾餅形成);
固體分離
澄清(顆粒層、濾芯預(yù)敷層轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī))
離心機(jī)(沉降式、組合式、過濾式)
加壓、真空、重力過濾機(jī) →介質(zhì)加預(yù)敷層→連續(xù)式、間歇式
后處理
1 :洗滌、干燥;
2 :排除、再漿化;
3 :脫水增大過濾壓機(jī)械壓榨
技術(shù)支持:
過濾的種類及模式 ;
過濾機(jī)理 ;
上一篇: 體積流速與壓降的關(guān)系
下一篇: 微米級過濾