过滤基本原理

第二节过滤

一过滤基本原理

1. 

过滤

过滤是在外力作用下，使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道，

而悬浮液中的固体颗粒

被截留在介质上，从而实现固、液分离的操作。

说明①其中多孔介质称为

过滤介质；所处理

的悬浮液称为滤浆；滤浆中被过滤介质截留的固

体颗粒称

为称为

滤饼或滤渣；通过过滤介质后的

液体称为滤液。

②

驱使液体通过过滤介质的推动力可以有

重力、压

力

(

或压差

)

和离心力；

③

过滤操作的目的可能是为了获得清净的

液体产品，也可能是为了得到固体产品。

④

洗涤的作用：回收滤饼中残留的滤液或除

去滤饼中的可溶性盐。

2. 

过滤介质

过滤介质起着支撑滤饼的作用，并能让滤液通过，对其基本要求是具有足够的机械强度

和尽可能小的流

动阻力，

同时，还应具有相应的耐腐蚀性和耐热性。

工业上常见的过滤介质：

①

织物介质：又称滤布，是用棉、毛、丝、麻等天然纤维及合成纤维织成的的织物，以

及由玻璃丝或金属丝织成的网。

这类介质能截留颗粒的最小直径为

5~65 m

。织物介质在工

业上的应用最为广泛。

②

堆积介质：由各种固体颗粒

(

砂、木碳、石棉、硅藻土

)

或非纺织纤维等堆积而成，

多用于深床过滤

中。

③

多孔固体介质：具有很多微细孔道的固体材料，如多孔陶瓷、多孔塑料、多孔金属制

成的管或板，

能拦截

1~3 m

的微细颗粒

④

多孔膜：用于膜过滤的的各种有机高分子膜和无机材料膜。

广泛使用的是醋酸纤维素

和芳香酰胺系两大类有机高分子膜。可用于截留

1 m

以下的微小颗粒。

3

•深层过滤和滤饼过滤

(1)

滤饼过滤：悬浮液中颗粒的尺寸大多都比介质的孔道大。过滤时悬浮液置于过滤

介质的一侧，在过滤操作的开始阶段，会有部分小颗粒进入介质孔道内，

并可能穿过孔道而

不被截留，使滤液仍然是混浊的。随着过程的进行，颗粒在介质上逐步堆积，形成了一个颗

粒层，称为滤饼。在滤饼形成之后，它便成为对其后的颗粒起主要截留作用的介质。因此，

不断增厚的滤饼

才是真正有效的过滤介质，穿过滤饼的液体则变为澄清的液体。

(2)

深层过滤：此时，颗粒尺寸比介质孔道的尺寸小得多，颗粒容易进入介质孔道。

但由于孔道弯曲细长，

颗粒随流体在曲折孔道中流过时，

在表面力和静电力的作用下附着在

孔道壁上。因此，深层过滤时并不在介质上形成滤饼，固体颗粒沉积于过滤介质的内部。这

种过滤适合于处

理固体颗粒含量极少的悬浮液。

4

.

滤饼的可压缩性和助滤剂

滤饼的可压缩性是指滤饼受压后空隙率明显减小的现象，

它使过滤阻力在过滤压力提高