板框厢式隔膜压滤机
前言
固液分离即是将离散的难溶固体颗粒从液体中分离出来的一种机械方法，伴随着工业的迅猛发展和多样化，有大量的固液分离问题需要解决，这就促进了固液分离机械及附属设备的发展，这当中应用最广泛是压滤机。压滤机广泛应用在选矿、有色金属冶炼、高炉除尘、浮选精煤尾煤、石油精炼、化肥工业、医药及食品工业、环保废水处理、烟气脱硫、海水淡化等业中。
压滤机在木薯燃料乙醇行业中主要应用蒸偏塔下的木薯酒精糟的脱水分离，在实际应用过程中，厢式压滤机工作效率往往很不理想，本文就影响厢式压滤机的工作状况的主要因素及现场的使用情况作出分析，对木薯酒精行业压滤机现场生产有所指导和借鉴作用。
1压滤机的工作原理
工业上的过滤方法有两种，一种是深层过滤，适用于从液体中去除很小量（0.1%以下）的固体微粒;另一种是滤饼过滤，适用于处理固体物含量比较大的悬浮液（体积分离1%以上），可滤出比较多的固体物。木薯酒精废醪液过滤属于滤饼过滤方式，压滤机是滤饼过滤方式最常用的过滤设备。
在液压缸作用下,压滤机滤板沿主梁移动压紧，使相邻滤板间形成封闭的滤室，酒精废醪液由进料泵以一定压力从尾板人料孔给入，借助进料泵提供的压力在过滤介质两侧形成的压力差，实现固液分离。醪液的固形物颗粒滞留在滤室内，滤液透过过滤介质从滤板的导水孔排出机外，一段时间后，滤液不再流出,过滤脱水过程完成;停止进料，如果采用隔膜压滤机，可进行注水压榨。普通压滤机可依次拉开滤板，滤饼脱落后,由压滤机下的运输设备运走,整个压滤循环结束。
2影响压滤机工作状况的主要因素
压滤机的工作状况及压滤机的工作效率主要从人料组成、物理性质、产品水分、成饼性、滤液浓度、工作效率（可用过滤速度来衡量）等几个方面综合考虑和衡量。由于压滤过程本身是一种过滤行为，服从基本过滤理论，而在过滤理论中经典的方程之一即是柯兹尼-卡曼方程。
根据方程不难得出，在压滤过程中,醪液的过滤速度同过滤压力成正比，与醪液的粘度成反比，并且随着压滤的进行，滤饼厚度的增大,滤室中截留的固体物集合体（最终发展成为滤饼）的孔隙率逐渐减小,过滤速度呈下降趋势。另外,在过滤过程中，过滤速度与颗粒比表面积的平方成反比。因此，要保证压滤机高效运行，需从以上几个因素着手进行分析。
2.1过滤介质
对于木薯洒精生产企业，压滤机常用的过滤介质,需具有如下特性：
2.1.1多孔性，流体通过的阻力要小，但为了截留住固体颗粒，孔道又不宜大。
2.1.2根据所处理悬浮液的性质,要冇相应的耐腐蚀性、耐热性。
2.1.3过滤时要承受一定的压力,且操作中拆装、移动频繁，故应有足够的机械强度。
木薯酒精生产企业压滤机所用的过滤介质最主要的就是滤布，其滤布目数、滤布材质、滤布耐腐蚀性、耐热性,机械强度等对过滤速度影响很大。根据生产实际经验，一般选用尼龙66材质80目单丝滤布做为木薯酒精废醪液过滤的最佳滤布。
2.2入料压力
在实际生产过程中，过滤压力一般是由进料泵提供的，所以影响过滤速度极为重要的因素就是进料泵的给料压方。给料压力直接影响着压滤机的丄况，而压滤机的分离效果也与之有很大的关系。实际使用过程中发现，在压滤脱水过程中，通过流体静压力,脱水效果并不理想。分析原因诃能在于:随着压力的增大，滤饼孔隙率逐渐减小，滤饼孔隙率的饱和度接近剩余饱和度时，滤饼水分基本不再降低。通过分析滤饼的显微结构可知,此时颗粒成拱桥结构，这种经构包含的水分很难用常规给料泵所提供的流体静压力排出，而且造成设备磨损和故障。在生产实际中，过滤初期属于恒速过滤，过滤后期属于恒压过滤。一般进料初期，控制大流量小压力，入料压力控制在0.2~0.3MPa,进料后期，控制小流量大压力，入料压力控制在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夹带的泥土经过调浆、液化、发酵后形成的。同样，醪液灰分的含量大小也影响入料醪液的粘度，进而对过滤速度造成影响。但这类因素在生产中几乎是不可控的。
2.4入料醪液的粒度组成
入料醪液的粒度组成对过滤速度的影响主要取决于其中的细粒级物料含量，其含量越高，物料比表面积So越大,过滤速度也就越低。在实际生产过程中，通过样品分析结果表明：<0.074mm粒级的物料含量对过滤速度影响尤其明显，而粗粒级含量虽然有利于过滤速度的提高，但一般只有0.28~0.074mm级物料占80%左右时，压滤机成饼较为理想。如果粒度>0.9mm粒级物料含量较高，压滤机往往会出现过滤前期滤清液浊度高的时间长,从而造成污水处理的困难。
2.5入料醪液浓度
入料醪液浓度对过滤速度的影响在理论上是容易理解的，尤其是在入料阶段，醪液浓度高,其中固形物含量就高,相比于较低的醪液浓度，滤饼形成速度加快。当入料醪液浓度低时,细小颗粒极易直接进入滤布孔眼中，穿过、堵塞或覆盖在上面，使过滤介质孔眼很快被堵塞。随着醪液浓度的提高，将会有更多的颗粒接近或到达过滤介质的孔眼,由于相互干扰,绝大部份颗粒不能进入孔眼而在上成拱架桥，使滤孔可在较长时间内不被严重堵塞。随着压滤过程的进行,在过滤介质表面形成的滤饼沿入料方面由外向内平均粒度逐渐增大，滤饼阻力逐渐减小，使滤饼内侧（靠近滤布侧）的脱水受到影响,这种效应随着入料浓度的减小逐渐增强。所以，入料浓度越低，滤饼水分越高，可见醪液浓度对滤饼水份影响也十分明显。
压滤过程初始阶段滤液带走的固形物最多，一旦滤饼形成，就降低了细小颗粒通过过滤介质的概率，从而降低了滤液的固形物浓度，提高r滤清液的ss值。因而压滤入料浓度低时，滤液中的固形物高，压滤入料浓度髙时，滤液中固形物含量较低，另外，滤饼层结构也得到改善。
流体力学理论也表明，过滤阻力随滤层中截留悬浮物量的增加而增大。即使在截留悬浮物总量相同时,表层截留与深层截留的过滤阻力增加情况也不同。过滤过程中，悬浮物如果多被截流在表层，其阻力增加就快。如果悬浮物能达到滤层深处而被截留,那么过滤阻力增加得就很慢。所以在入料浓度较’低的情况下，压头损失也比高醪液浓度的情况要大，造成对动力的浪费。
当入料醪液浓度低时，单位过滤面积滤饼阻力大，过滤截面醪液通过量减少,过滤速度严重下降。式中:Q为滤液流量,A为过滤面积,K为过滤常数,Re为单位过滤面积的过滤阻力,Rm为单位过滤面积的过滤介质阻力。
2.6入料醪液温度
从柯兹尼-卡曼方程和Dancy过滤方程来看，过滤速度与滤液流量与温度没有直接关系的参量，但从有关液体粘度手册査粘度,它一般是随着温度的升高而降低的，而柯兹尼-卡曼方程和Dancy过滤方程,与温度有关的参数只有粘度J入料醪液温度变化可直观的表现出过滤速度的高低，在一定温度范围内，物料的粘度与温度成反比，即温度愈高，粘度愈低。因此，在实际生产中的可控范围内，温度愈高，入料粘度愈低，过滤速度也愈快,一般温度达到75T以上为宜。
2.7反吹压力
使用压缩空气在压榨结束后反吹，效果是滤饼容易吹落，且对滤布中的小颗粒有清扫作用，但压力过高将导致滤布破损，缩短使用寿命。如果压力过低,滤饼吹不掉造成裹料，影响过滤效果，降低压滤机处理能力,严重时可导致过载。一般控制反吹压缩空气压力在0.5~0.7Mpa。
3结论
压滤机是一种理想的木薯洒精废醪液预处理设备，影响压滤机运行状况的主要因素是入料压力、浓度、粒度组成、温度、反吹压力和操作水平等。为了改善压滤机的工作状况，提高工作效率,要结合木薯酒精厂的生产实际和生产工艺，对影响压滤机工作状况的诸因素进行合理的控制和有效的调整，以确保压滤机的高效运行。
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