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陶瓷过滤机的工作原理选用清洗注意事项

2021-10-18 来源:韶关农业机械网

2017-12-04 17:00:55来源: 贤集网

陶瓷过滤机是一种高效节能型过滤设备,陶瓷过滤机工作过程与传统的真空过滤机类似,最大区别是陶瓷过滤机没有滤布,而是采用微孔陶瓷片作为过滤介质,利用其透水不透气的毛细现象特性,使其真空度几乎不受损失。陶瓷过滤机的工作区分为吸浆区、干燥区、卸料区和反冲洗区。下面贤集网小编为大家介绍陶瓷过滤机的工作原理、选用、清洗注意事项。

陶瓷过滤机的工作原理

陶瓷过滤机开始工作时,滤板浸没在料浆槽中,在真空作用下,料浆槽中的悬浮物料吸附在滤板上,固体物料因不能通过陶瓷板而留在滤板上,滤液则通过滤板外排或循环利用;滤板离开料浆槽,进入干燥区,在真空作用下滤饼继续脱水;干燥后,滤饼在卸料区被刮刀刮下;卸料结束,滤板进入反冲洗区,由过滤后的水通过分配头进入滤板,对滤板反清洗,把堵塞在微孔上的颗粒冲洗下来,至此完成一个过滤操作循环。

新型的陶瓷过滤机打破了传统的过滤机理,过滤动力不再单一依靠机械动力,利用毛细效应和真空力来过滤,因此动力消耗低。同时过滤后的清液没有悬浮硫,脱硫液可以循环使用,减少甚至完全不需要排。

陶瓷过滤机的陶瓷板的理论依据

陶瓷过滤机是一种基于毛细效应和真空效应的技术,是较为成熟的脱水设备。其关键部件是由氧化铝烧结材料制作的陶瓷滤盘。滤盘独特之处是产生均匀的微孔,这些特殊的微孔可形成毛细作用的效果。按照开尔文定律,对应某一微孔直径,表面张力在微孔里产生毛细效应:

△P=4τcosθ/D=ρgh,

式中,△P为泡点压力,kPa,τ为表面张力,τ=0.07N/m;D为微孔直径,m;ρ为液体密度,ρ=1050kg/m3;g为重力加速度,g=9.81m/s2;h为水柱高度,m。毛细作用迫使微孔里水位升高,陶瓷过滤机滤盘微孔里的毛细作用迫使水流过微孔。

由于水与亲水的烧结氧化铝微孔之间的表面张力作用,孔径适当时微孔不会脱出所含的水,微孔中毛细作用大于真空所施加的力,使微孔保持充满液体状态。滤盘的突出特点是空气不能透过滤盘,滤盘所起到的唯一作用就是固液分离。陶瓷滤盘特殊的微孔形成了毛细作用的效果,毛细管的毛细水柱具有自动封闭作用,阻止空气通过,避免了真空损失,从而产生只允许液体通过的近乎绝对的真空。当滤盘浸没到硫泡沫槽中时,在没有外力的情况下,毛细作用立即开始了脱水过程。硫泡沫中的硫颗粒吸附在滤盘表面上,脱水连续进行,滤液不断地排出,直至排完为止。滤液由自动排液装置排出。由于无需维持气流通过滤盘,故能耗极低,2台小流量的真空泵就是所需的唯一真空源

陶瓷过滤机结构原理

a.吸料区:工作时浸没在硫泡沫中的过滤板在毛细作用下结合真空压力,表面吸附成一层硫膏滤饼,滤液通过滤板进分配阀至排液罐。

b.干燥区:硫膏滤饼转出料槽后,滤饼继续在高真空力的作用下脱水。

c.卸料区:进入无真空的情况下,刮刀自动卸料。

反冲洗:软水或滤液通过分配阀进入陶瓷板由内向外进行清洗。清洗堵塞的微孔。在陶瓷板使用一个周期后,采用超声波配合低浓度碱混合清洗,保持陶瓷板的高效使用。

陶瓷过滤机的选用

过滤膜微孔确定,使用不同催化剂硫泡沫中硫颗粒粒度是不同的,选取合适的微孔,对过滤机的工作能力有很大影响,甚至因此会造成滤板机械堵塞,从而造成永久堵塞,影响滤板寿命。因此在制造DS过滤机之前,在厂家采样分析,获得准确数据,以此数据作为设计陶瓷过滤板基本依据。

如图1、2、3,我公司分析的山东某家硫泡沫的硫颗粒的粒度的分布情况的图片,统计数据如下:使用888脱硫剂的单质硫直径在2-14微米,2微米占10-20%,7微米占60-70%,13-14微米占10-20%。图4,为陶瓷般的放大图,可以清晰的看见微孔,通过此我们可以测量过滤板的孔径。

过滤能力的确定:每小时处理硫泡沫的量0.6-1.0M3/m2.h,处理后滤饼的含水量30-35%,按照30万吨合成氨,硫化氢含量3g/Nm3以下设计时只要选用15平方的过滤机,但是在设计选用的时候应该有20%-30%的设计裕量,以赢得处理故障的时间,因此选用21平方的过滤机。

陶瓷过滤机清洗效果受哪几方面影响

1与频率的关系通常超声波清洗时使用的频率为20~30hz一般,频率越低,空化效果越明显;频率越高,空化效果越差。对于频率因素涉及的清洗效果,大体可这样认为,采用频率低的针对较难清洗的污垢;频率高的,适合于精密清洗场合。因此针对不同的矿石性质及陶瓷板的污染情况,可适当地调节超声波发生器产生的频率。

2与温度关系一般30~50度,的介质温度清洗效果最好。随着液温的上升,液体中生存的气泡会遮断声波,使超声波减弱。

3与声强关系根据频率不同,声强一般选在1~2w/m2左右。

4与清洗液关系清洗液的粘度越低含气量越高,清洗效果越好。一般在陶瓷过滤板清洗时使用60%硝酸即可,对于钙很重的情况下可考虑使用草酸。

5与被清洗物的位置关系将清洗物置于驻波压力最大的位置,可获得最佳的清洗效果。因此,将超声波换能器放在陶瓷板较近的位置可获得较好的使用效果。随着科学的发展,各行各业的新产品新工艺不断涌现,超声清洗这一先进而又独特的工艺技术,正在越来越多的行业内应用。

以上就是关于陶瓷过滤机的工作原理、选用、清洗注意事项的介绍,如果想解决陶瓷过滤机故障频发、备件及运行成本高且难以保证正常生产的局面可以考虑下中信重工首创的GPYT40-8石膏专用过滤机。

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