过滤的基本原理过滤是使悬浮液通过能截留固体颗粒并具有渗透性的介质来完成固-液分离的过程。
(一)、过滤过程特点从物理学观点来看,过滤操作属于流动过程,即复相流体通过多孔介质的流动过程,这一过程具有以下两个显著特点。
(1)流体通过多孔介质(包括过滤介质和滤饼)的流动属于极慢运动(也即滞留运动)。
影响这种流动的有两类因素,一类为宏观的流体力学因素,诸如过滤介质特性、滤饼结构、压差、滤液的粘度等,另一类为微观物化因素,如电动现象、毛细现象、絮凝现象等。
固体粒径越大,宏观因素影响越占主导地位,反之,则微观物化因素占主导地位。
(2)悬浮于流体中的固体粒子是连续不断地沉积在过滤介质内部孔隙或表面上的,沉积在介质表面上的滤饼不断受到压缩,因此随着过滤的进行,流动阻力不断增加。
(二)、过滤过程的推动力为了过滤能够进行并获得通过过滤介质的液流,必须在过滤介质两侧保持一定的压差以克服过滤过程的阻力。
过滤操作中的推动力有下述四种类型:(1)重力;(2)真空度;(3)压力;(4)离心力。
相应地,过滤操作分别称为重力过滤、真空过滤、加压过滤、离心过滤。
重力过滤指悬浮液借助于本身的净液柱高度来作为过程推动力而进行的操作方式。
由于浆料液柱所能提供的压差一般较低,约为4.9×104Pa,所以应用较少。
真空过滤借助于过滤介质两侧的真空度大小不同来完成,通常是接触滤浆的一侧为大气压,而过滤面的背后侧与真空源相通。
常用真空度为(5.33~8.00)×104Pa。
加压过滤的压力用压缩机或泵来提供。
若用压缩机供压,常用过滤压差为(4.9~29.4)×104Pa;用泵来提供时,通常不超过4.9×104Pa。
离心过滤的压差则由载有过滤介质的离心机来提供。
常用强度为1.5×106Pa。
(三)、过滤过程分类工业上过滤操作过程有两种主要形式:滤饼过滤和深层过滤。
1、滤饼过滤(1)滤饼过滤的特点滤浆通过过滤介质后,固体颗粒被过滤介质截留,在介质表面上形成一层厚度约6mm或大于6mm的滤饼。
