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7.1固液分離概述7.2重力沉降濃縮7.3過濾7.4干燥第7章固液分離7.1固液分離概述第7章固液分離7.1固液分離概述固液分離(Solid-liquidSeparation,orDewatering)是指從懸浮液體中分離出固相或液相物料。目的:(1)回收有用固體(廢棄液體)(2)回收液體(廢棄固體)(3)回收液體和固體(4)分離與脫泥2.7.1固液分離概述固液分離(Solid-liquidSe分類:(1)機(jī)械分離法:是利用機(jī)械力(重力、壓力等)使水與固體物料分離的方法,如沉淀濃縮、過濾、重力脫水和離心力脫水等。(2)加熱法:利用熱能使水汽化而與固體物料分離的方法,如干燥。(3)物理化學(xué)分離方法:利用吸水性化學(xué)品,如石灰、無水氮化鈣等吸收固體物料的水分。3.分類:(2)加熱法:利用熱能使水汽化而與固體物料分離的方法,懸浮液中固體的含量用礦漿濃度C(質(zhì)量分?jǐn)?shù)WB)表示,是指礦漿中固體質(zhì)量占礦漿總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)%。4.懸浮液中固體的含量用礦漿濃度C(質(zhì)量分?jǐn)?shù)WB)表示,是指礦漿1、水分的賦存形態(tài)物料中的水分,以不同的形態(tài)賦存于物料中。(1)重力水,也稱自由水;其運(yùn)動受重力場控制,最容易被脫去。(2)毛細(xì)管水分,松散物料顆粒之間的小孔隙產(chǎn)生的毛細(xì)管現(xiàn)象。水分保留在這些孔隙和孔隙度有關(guān),孔隙度越大可能保留的水分越多。7.1.1液相和固相性質(zhì)及對固液分離的影響5.1、水分的賦存形態(tài)7.1.1液相和固相性質(zhì)及對固液分離的影6.6.(3)結(jié)合水分。固體與液相水接觸時,由于其物理化學(xué)性質(zhì)與固體內(nèi)部不同,位于固體或液體表面的分子具有表面自由能,將吸引相鄰相中的分子,在固體表面形成水膜,結(jié)合水又分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。(4)化合水分。是水分和物質(zhì)按固定的質(zhì)量比率直接化合而成為并成為新物質(zhì)的一個組成部分,它們之間的結(jié)合牢固,只有在加熱到物質(zhì)晶體被破壞的溫度才能使化合水分釋放出來。7.(3)結(jié)合水分。固體與液相水接觸時,由于其物理化學(xué)性質(zhì)與固體(1)孔隙度,孔隙度大時容易脫水。(2)比表面積,比表面積大,吸附的水多且不易脫除。(3)密度,密度大,吸附的水少。(4)濕潤性,濕潤性差的疏水礦物,含水少且易脫除。(5)細(xì)泥含量,泥質(zhì)屬親水礦物,水不容易脫除。(6)粒度組成,粒度越小,其比表面積大,吸附的水分多且不易脫除。2、固相物料的性質(zhì)對固液分離的影響8.(1)孔隙度,孔隙度大時容易脫水。2、固相物料的性質(zhì)對固液1、固液分離流程分類根據(jù)固液分離產(chǎn)品的用途不同,工藝流程分為:(1)精礦脫水,脫除精礦水分,同時回收幾乎不含固體的清水供循環(huán)使用,用來處理浮選或細(xì)粒重選精礦。7.1.2固液分離工藝(2)尾礦脫水,以回收清水(含固體量甚低)為目的。將尾礦中多余的水在選礦廠內(nèi)脫出,供循環(huán)使用。同時,提高尾礦濃度,減少尾礦輸送量,節(jié)約能源,提高經(jīng)濟(jì)效益。9.1、固液分離流程分類7.1.2固液分離工藝(2)尾礦脫水,(3)中礦脫水,目的在于提高中礦或低品位粗精礦礦漿濃度,為下一步作業(yè)提供濃度合適的礦漿,同時,也可回收脫出的清水,以供循環(huán)使用。(3)分級脫泥,以分出礦漿中的細(xì)粒級或礦泥為目的,為下一步作業(yè)提供合適的礦漿濃度,或回收粗粒洗礦產(chǎn)品,或?qū)⒁缌鲉为?dú)處理或丟棄。10.(3)中礦脫水,目的在于提高中礦或低品位粗精礦礦漿濃度,為下2、固液分離流程選擇主要根據(jù)對固液分離后的物料水分或濃度要求、物料的粒度差別以及與水的結(jié)合狀態(tài)來確定。尾礦的脫水常采用沉淀濃縮脫水法,不過濾。精礦采用自然脫水法或機(jī)械脫水法。(1)第一步沉淀濃縮到含水量40%-50%的礦漿。(2)第二步過濾(借助過濾介質(zhì)),得到含水量8%-12%的產(chǎn)品。(3)第三步干燥,用干燥機(jī)烘干到含水量低到6%以下。11.2、固液分離流程選擇主要根據(jù)對固液分離后的物料水分或濃度要求圖7-6浮選廠精礦兩段脫水配置圖浮選機(jī)濃縮機(jī)過濾機(jī)氣水分離器真空泵12.圖7-6浮選廠精礦兩段脫水配置圖浮選機(jī)濃縮機(jī)過濾機(jī)氣水7.2重力沉降濃縮非勻相混合物的分離可利用相間的密度差使顆粒在重力作用下發(fā)生下沉或上浮來進(jìn)行。這個分離過程稱為重力沉降分離過程。重力沉降既可達(dá)到連續(xù)相(液體或氣體)的澄清又可達(dá)到分散相顆粒的增濃。重力沉降通常作為非勻相混合物分離的第一道工序,常常在沉降槽中進(jìn)行,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,操作容易。13.7.2重力沉降濃縮非勻相混合物的分離可利用相間的密度差使顆1、修正的斯托克斯定律工業(yè)上處理的非勻相混合物(或懸浮體系)中顆粒的濃度一般較高,顆粒之間有明顯的相互作用。為干擾沉降。(1)每個顆粒因受附近顆粒的干擾,顆粒之間流動空隙的形狀和面積不斷變化,使得靠近顆粒處的速度梯度加大,因而剪力應(yīng)力加大,顆粒受到比自由沉降時更大的阻力。7.2.1非勻相混合物中顆粒的實(shí)際沉降過程14.1、修正的斯托克斯定律工業(yè)上處理的非勻相混合物(或懸浮體系)(2)大顆粒是相對于小顆粒的懸浮體系進(jìn)行沉降,所以,介質(zhì)的表觀密度和表觀黏度都大于純凈的液體或氣體介質(zhì)。懸浮體系中顆粒濃度越大,介質(zhì)的表觀密度越大,表觀黏度也越大,使得沉降速度越小。懸浮體系中的小顆粒有被沉降較快的大顆粒向下拖曳的趨勢,故而被加速,因此,懸浮體系中顆粒濃度的沉降速度減慢,小顆粒的沉降速度加快。15.(2)大顆粒是相對于小顆粒的懸浮體系進(jìn)行沉降,所以,介質(zhì)的表圖7-7間隙沉降實(shí)驗2、沉降實(shí)驗16.圖7-7間隙沉降實(shí)驗2、沉降實(shí)驗16.3、沉降曲線4、凝聚劑和絮凝劑凝聚劑和絮凝劑都可使膠體(固體顆粒小于1um的固體分散體系)或懸浮液中微細(xì)固體聚集而使尺寸變大,從而會大大提高沉降速度。17.3、沉降曲線4、凝聚劑和絮凝劑凝聚劑和絮凝劑都可使膠體(固體絮凝劑是利用含有極性官能團(tuán)的高分子聚合物——絮凝劑分子上吸附多個微粒的架橋作用而使多個微粒形成絮團(tuán)。相對凝聚,絮凝產(chǎn)生的聚集物要大得多。凝聚劑對固體縣浮顆粒表面上雙電層的消除或壓縮,從而降低微細(xì)顆粒間的排斥能來達(dá)到的,從微細(xì)顆粒作用明顯。18.絮凝劑是利用含有極性官能團(tuán)的高分子聚合物——絮凝劑分子上吸附5、影響沉降分離的因素重力沉降分離的依據(jù)是分散相和連續(xù)相之間的密度差。(1)顆粒的性質(zhì)。同種固體物質(zhì),粗顆粒比細(xì)顆粒沉降速度快,球形的顆粒也沉降速度快。(2)懸浮體系中顆粒的濃度。在液體中增加均勻分散的顆粒的數(shù)量(濃度增加),則會減少每個單獨(dú)顆粒的沉降速度。19.5、影響沉降分離的因素重力沉降分離的依據(jù)是分散相和連續(xù)相之間(3)介質(zhì)的性質(zhì)。介質(zhì)與顆粒的密度差越大,介質(zhì)的黏度越小,沉降速度就越快。(4)凝聚劑和絮凝劑的種類與用量。(5)沉降容器。沉降槽的分離效率和液體的澄清度隨物料在容器內(nèi)停留的時間的增加而提高。20.(3)介質(zhì)的性質(zhì)。介質(zhì)與顆粒的密度差越大,介質(zhì)的黏度越小,沉7.2.2沉降池小型選礦廠使用。精礦流入沉降池后,由于截面積擴(kuò)大,流速大大降低,粗顆粒精礦首先沉降下來,然后是細(xì)粒和細(xì)泥。在沉降池后部的不同高度設(shè)計有上清液排放管,沉降后的溢流清水由此排出。通常設(shè)有兩個或多個沉降池,使溢流沉淀更加徹底。21.7.2.2沉降池小型選礦廠使用。21.22.22.7.2.3耙式濃縮機(jī)分為中心傳動式和周邊傳動式兩大類,由池體、耙架、傳動裝置、給料、排料裝置、安全信號和耙架提升裝置組成。池體一般用水泥制成,小型的可用鋼板焊制。為了便于運(yùn)輸物料,池體底部有60~120的傾角;與池底距離最近的是耙架,耙架下有刮板。23.7.2.3耙式濃縮機(jī)分為中心傳動式和周邊傳動式兩大類工作原理:由給料溜槽將礦漿給入池中的中心受料筒,而后再向四周輻射。礦漿中的固體顆料逐漸濃縮并沉到底部,由耙架下的刮板入池底中心的圓錐形卸料斗中,再用砂泵排出。池體的上部周邊設(shè)有環(huán)形溢流槽,最終的澄清水由環(huán)形溢流槽排出。當(dāng)給料量過多或沉積物濃度過大時,安全裝置便發(fā)出信號,通過人工手動或自動提耙裝置將耙架提起,以免燒壞電機(jī)或損壞機(jī)件。24.工作原理:由給料溜槽將礦漿給入池中的中心受料筒,而后再向四周25.25.26.26.
1.中心傳動耙式濃縮機(jī)傳動方式:電機(jī)——蝸輪減速——齒輪齒圈——穩(wěn)流筒——中心旋轉(zhuǎn)架27.1.中心傳動耙式濃縮機(jī)27.圖7-12中心傳動耙式濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)(尺寸單位:mm)1.桁架;2.傳動裝置;3.耙架提升系統(tǒng);4.受料筒;5.耙架;6.傾斜板;7.濃縮池;8.環(huán)形溢流槽;9.豎軸;10.卸料斗28.圖7-12中心傳動耙式濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)28.中心傳動耙式濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)29.中心傳動耙式濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)29.
2.周邊傳動耙式濃縮機(jī)傳動方式:傳動小車上電機(jī)經(jīng)蝸輪減速到齒輪齒條,使小車在軌道上滾動,從而帶動耙架回轉(zhuǎn)。過載保護(hù):(1)摩擦式:借助輥輪與軌道間摩擦傳動過載時會自動打滑。(2)齒輪式:通過設(shè)置過負(fù)荷繼電器。30.2.周邊傳動耙式濃縮機(jī)傳動方式:傳動小車上電機(jī)經(jīng)蝸輪減速到31.31.32.32.33.33.
7.2.4高效濃縮機(jī)①在待濃縮的物料中添加一定量的絮凝劑,使礦漿中的固體顆粒形成絮團(tuán)或凝聚體,以加快其沉降速度、提高濃縮效率;②給料筒向下延伸,將絮凝料漿送至沉積和澄清區(qū)界面下;③設(shè)有自動控制系統(tǒng)控制藥劑用量、底流濃度等。主要特點(diǎn)高效濃縮機(jī)的的主要區(qū)別在于給料-混凝裝置和自控的方式。34.7.2.4高效濃縮機(jī)①在待濃縮的物料中添加一定量的圖7-14艾姆科(Eimco)型高效濃縮機(jī)給料筒攪拌器葉輪分為三段,葉徑逐漸減小,使攪拌強(qiáng)度逐漸降低35.圖7-14艾姆科(Eimco)型高效濃縮機(jī)給料筒攪拌器艾姆科(Eimco)型高效濃縮機(jī)料漿先給入排氣系統(tǒng),排出空氣后經(jīng)進(jìn)料槽進(jìn)入給料筒,絮凝劑則由絮凝劑進(jìn)料管分段給入筒內(nèi)和料漿混合,混合后的料漿由下部呈放射狀的給料筒直接進(jìn)入,形成的沉淀表面層料漿絮團(tuán)迅速沉降。在沉淀層的底部安裝了普通機(jī)械耙臂機(jī)構(gòu),將濃縮的沉淀刮向圓錐中心而澄清的清液則經(jīng)濃縮一沉淀層過濾出來并向上流動,形成溢流排出。36.艾姆科(Eimco)型高效濃縮機(jī)36.
7.2.5深錐濃縮機(jī)池深大于池直徑,整機(jī)為立式桶錐形,懸浮液和絮凝劑的混合是工作的關(guān)鍵工序,采用連續(xù)多點(diǎn)加藥。主要特點(diǎn)圖7-15深錐濃縮機(jī)37.7.2.5深錐濃縮機(jī)池深大于池直徑,整機(jī)為立式桶錐形,圖7-16艾姆科(Eimco)型高桶深錐高效濃縮機(jī)38.圖7-16艾姆科(Eimco)型高桶深錐高效濃縮機(jī)38.
7.2.6多層傾斜板濃縮機(jī)在理想條件下,分隔成n層的濃縮機(jī),其處理能力理論上可為不分層時的n倍。為解決各層濃縮相的清排問題,工程上將水平隔層改為與水平面傾斜成一定角度a的斜面,以便沉降的顆粒自動下滑。這種形式的濃縮設(shè)備稱為斜板濃縮機(jī)。如各傾斜板之間還進(jìn)行分隔,成為斜管濃縮機(jī)。39.7.2.6多層傾斜板濃縮機(jī)在理想條件下,分隔成n層的濃根據(jù)水流在傾斜板內(nèi)的流動方向與顆粒沉降和滑動方向的關(guān)系可將傾斜板濃縮機(jī)分為三種形式。(1)反向流形式。水流在傾斜板內(nèi)的流動方向與顆粒沉降和滑動方向相反。傾斜板濃縮機(jī)大多采用這種形式。(2)同向流形式。水流的流動方向與顆粒沉降和滑動方向相同。(3)橫向流形式。也稱側(cè)向流形式,水流方向與顆粒沉降和滑動方向相垂直。
40.根據(jù)水流在傾斜板內(nèi)的流動方向與顆粒沉降和滑動方向的關(guān)系可將傾41.41.從理論上講,同向流形式的傾斜板濃縮機(jī)的效率最高,但是,由于水與沉淀物流向相同時,兩相的分離較困難,所以目前普遍采用的是反向流形式。42.從理論上講,同向流形式的傾斜板濃縮機(jī)的效率最高,但是,由于水7-19多層傾斜板濃縮箱結(jié)構(gòu)示意圖1.給料槽;2.傾斜板(濃縮板);3.穩(wěn)定板;4.排砂嘴斜方形箱體下裝一角錐形漏斗。箱內(nèi)安裝有一定間隔的平行傾斜板,分為上下兩層排列。小型多層傾斜板濃縮箱43.7-19多層傾斜板濃縮箱結(jié)構(gòu)示意圖斜方形箱體下裝一角錐形44.44.料漿沿整個箱體寬度給入到兩層傾斜板之間,然后向上流過上層傾斜板的間隙。在料漿流動過程中,固體顆粒在板間沉降,故上層傾斜板稱為濃縮板。沉降到板面的固體顆粒在重力作用下下滑到下層板的空隙繼續(xù)濃縮。下層傾斜板的用途主要是減少漩、渦的攪動,使沉降過程得以穩(wěn)定進(jìn)行,所以也稱下層板為穩(wěn)定板。底流沉淀的固體顆粒從錐形漏斗的底口排放,溢流清液則從上部溢流槽排出。傾斜板濃縮機(jī)溢流臨界粒度通常5~10um。45.料漿沿整個箱體寬度給入到兩層傾斜板之間,然后向上流過上層傾斜板(濃縮板)材質(zhì)要求:強(qiáng)度大,不變形、質(zhì)輕、表面光滑、疏水、不黏結(jié)物料。常用的材料:玻璃板、硬質(zhì)塑料板、涂面鋼板等。聚四氟乙烯有良好的應(yīng)用前景。46.傾斜板(濃縮板)材質(zhì)要求:強(qiáng)度大,不變形、質(zhì)輕、表面光滑、疏中心傳動耙式濃縮機(jī):加裝的傾斜板安裝在清液區(qū)下部,料漿沿傾斜板的空間向斜上方流動,使固體顆粒在兩板之間垂直沉降,沉降路程被縮短,沉降時間減少。多層傾斜板濃縮機(jī)47.中心傳動耙式濃縮機(jī):加裝的傾斜板安裝在清液區(qū)下部,料漿沿傾斜過濾過濾:在推動力的作用下,迫使含有固體顆粒的液體通過多孔介質(zhì),而固體顆粒則被截留在介質(zhì)上,從而達(dá)到液體與固體分離的目的。過濾過程的物理實(shí)質(zhì)是流體通過多孔介質(zhì)和顆粒床層的流動過程,因此,流體通過均勻的、不可壓縮的顆粒床層的流動規(guī)律是研究過濾的基礎(chǔ)。7.3過濾1、過濾過程48.過濾過濾:在推動力的作用下,迫使含有固體顆粒的過濾在懸浮液的分離中用得較多。過濾用的懸浮液稱為濾漿或料漿,分離得到的清液為濾液,截留在過濾介質(zhì)上的顆粒稱為濾餅或濾渣。促使流體流動的推動力可以是重力、壓力差或離心力。49.過濾在懸浮液的分離中用得較多。過濾用的懸浮液稱為濾漿或料漿,過濾操作中用以攔截流體所含固體顆粒并對濾餅起支撐作用的各種多孔性材料。要求:(1)流體阻力??;(2)細(xì)孔不易被顆粒堵塞或即使堵塞也能簡單清除;(3)介質(zhì)上的濾餅要求能夠容易剝離。具備:(1)多孔性;(2)具有化學(xué)穩(wěn)定性;(3)足夠的機(jī)械強(qiáng)度,使用壽命長。2、過濾介質(zhì)50.過濾操作中用以攔截流體所含固體顆粒并對濾餅起支撐作用的各種多工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)有:①編織材料(濾布),由天然或合成纖維、金屬絲等編織而成的濾布和濾網(wǎng),此類材料價格便宜,清洗和更換方便,可截留的最小粒徑為5~65μm。用聚酰胺、聚酯或聚丙烯等纖維制成的單縷濾網(wǎng),質(zhì)地均勻、耐腐蝕、耐疲勞,正在逐步取代其他織物濾布。②多孔性固體,包括多孔陶瓷、燒結(jié)金屬(粉末冶金材料)或玻璃,或由塑料細(xì)粉粘結(jié)而成的多孔性塑料管等。此類材料可截留的最小粒徑為1~3μm,常用于處理含有少量微小顆粒的懸浮液。51.工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)有:51.④多孔膜,由高分子材料制成,膜很薄,孔很細(xì),可以分離到0.05μm的顆粒,有超濾和微濾。此外,工業(yè)濾紙也可與上述過濾介質(zhì)合用,以攔截懸浮液中少量微細(xì)顆粒。近年來,高分子多孔膜的制造與應(yīng)用有很大發(fā)展,應(yīng)用于更微小的顆粒的過濾,以獲得高度澄清的液體。
③堆積介質(zhì),如砂、礫石、木炭和硅藻土等顆粒狀物料,或玻璃棉等非編織纖維的堆積層。一般用于處理固體含量很少的懸浮液,如城市給水和待凈化的糖液等。52.④多孔膜,由高分子材料制成,膜很薄,孔很細(xì),可以分離到0.03、過濾方式與過濾機(jī)分類53.3、過濾方式與過濾機(jī)分類53.(1)濾餅過濾又稱為表面過濾。使用織物、多孔材料或膜等作為過濾介質(zhì)。過濾介質(zhì)的孔徑不一定要小于最小顆粒的粒徑。過濾開始時,部分小顆粒可以進(jìn)入甚至穿過介質(zhì)的小孔。但很快由顆粒的架橋作用使介質(zhì)的孔徑縮小形成有效的阻擋。被截留在介質(zhì)表面的顆粒形成稱為濾餅的濾渣層,透過濾餅層的則是被凈化了的濾液。隨著濾餅的形成真正起過濾介質(zhì)作用的是濾餅本身,因此稱為濾餅過濾。濾餅過濾主要適用于含固量較大(>1%)的場合。54.(1)濾餅過濾又稱為表面過濾。使用織物、多孔材料或膜等作為過(2)深層過濾一般應(yīng)用介質(zhì)層較厚的濾床類(如沙層、硅藻土等)作為過濾介質(zhì)。顆粒小于介質(zhì)空隙進(jìn)入到介質(zhì)內(nèi)部,而長而曲折的孔道中被截留并附著于介質(zhì)之上。深層過濾無濾餅形成,主要用于凈化含固量很少(<0.1%)的流體,如水的凈化、煙氣除塵等。
55.(2)深層過濾一般應(yīng)用介質(zhì)層較厚的濾床類(如沙層、硅藻土等)過濾的操作方式根據(jù)使用的過濾設(shè)備、過濾介質(zhì)及所處理的物系的性質(zhì)和產(chǎn)品收集的要求,過濾操作分為間歇式和連續(xù)式兩種主要方式。根據(jù)提供過濾推動力的方式,又有重力過濾、加壓過濾、真空過濾和離心過濾之分,其目的都是克服過濾阻力。56.過濾的操作方式56.重力過濾:依靠液體的位差使液體穿過過濾介質(zhì)的流動。推動力不大。加壓過濾:使用普遍。離心過濾:利用使濾漿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心壓力使濾液流過濾餅和過濾介質(zhì),從而與顆粒分離。過濾效率高。57.重力過濾:依靠液體的位差使液體穿過過濾介質(zhì)的流動。推動力不大三菱高效沉降式離心脫水機(jī)利用離心力使懸浮液中的固體濃縮并沉降在筒壁上、用螺旋刮刀進(jìn)行卸料。設(shè)備采用圓柱形滾筒,污泥處于長時間的最大離心力作用,通過滾筒內(nèi)的密封、擠壓作用,將脫水程度最高的污泥傳送到壓榨部分,經(jīng)過強(qiáng)力的壓榨進(jìn)一步脫水。58.三菱高效沉降式離心脫水機(jī)58.
高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。59.高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。59.60.60.61.61.2、料漿性質(zhì)。指料漿濃度、粒度和pH值。濃度增加可提高過濾效果,增加產(chǎn)量;粒度細(xì)難過濾;pH值小于8.5;溫度提高可提高過濾速度。1、過濾的推動力,是指真空度,壓力差的增加可提高過濾機(jī)的處理能力和降低濾餅水份。3、過濾介質(zhì)的性質(zhì)。過濾阻力小,濾液中固體少,易清洗且強(qiáng)度好,尼龍布比較理想。影響過濾機(jī)生產(chǎn)能力的因素4、助濾劑的添加種類和量。62.2、料漿性質(zhì)。指料漿濃度、粒度和pH值。濃度增加可提高過濾效7.3.3真空過濾機(jī)1、圓盤真空過濾機(jī)(disctypefilter
)由槽體、主軸、過濾盤、分配頭和瞬時吹風(fēng)裝置五部分組成。63.7.3.3真空過濾機(jī)1、圓盤真空過濾機(jī)(disctyp64.64.65.65.66.66.(1)槽體:由鋼板焊制而成。(2)主軸:由多段空心軸組成,軸的斷面上有8~10個濾液孔,并帶動過濾圓盤旋轉(zhuǎn),兩端與分配頭連接。(3)過濾盤:由若干個扇形過濾板組成。個數(shù)與真空主軸上過濾孔數(shù)目一致。67.(1)槽體:由鋼板焊制而成。67.(4)分配頭:作用是把過濾過程分成過濾、干燥和吹落三個區(qū),在不同的區(qū)中過濾扇分別與真空泵、鼓風(fēng)機(jī)輪換相通。(5)瞬時吹風(fēng)裝置:由蝸輪減速器控制閥和風(fēng)閥組成。當(dāng)過濾盤轉(zhuǎn)入吹落區(qū)時,風(fēng)閥開啟,壓縮空氣由風(fēng)閥給入分配頭,通過分配頭將壓縮空氣鼓入扇形濾塊并吹落。過濾扇每轉(zhuǎn)一周,風(fēng)閥開啟的次數(shù)與扇形過濾塊的塊數(shù)相一致。68.(4)分配頭:作用是把過濾過程分成過濾、干燥和吹落三個區(qū),在圓盤真空過濾機(jī)的工作原理當(dāng)過濾圓盤順時值旋轉(zhuǎn)時,依次經(jīng)過過濾區(qū)(I區(qū))、脫水區(qū)(II區(qū))和濾餅吹落區(qū)(III區(qū)),使每個扇形塊與不同的區(qū)域連接。69.圓盤真空過濾機(jī)的工作原理69.70.70.1、當(dāng)過濾扇位于過濾區(qū)時,與真空泵相連,在真空泵的作用的抽氣作用下過濾扇內(nèi)腔具有負(fù)壓,漿料被吸向濾布,固體顆粒附著在濾布上形成濾餅,濾液通過濾布進(jìn)入濾扇區(qū)的內(nèi)腔,并經(jīng)主軸的濾液孔排出,從而實(shí)現(xiàn)過濾。當(dāng)濾扇位于脫水區(qū)時,仍與真空泵相連,但此時過濾扇已離開料漿液面,因此真空泵的抽氣作用只是讓空氣通過濾餅并將空隙中的水分帶走而使濾餅進(jìn)一步降低。71.1、當(dāng)過濾扇位于過濾區(qū)時,與真空泵相連,在真空泵的作用的抽氣2、當(dāng)濾扇進(jìn)入濾餅吹落區(qū)(卸料區(qū))時,則與鼓風(fēng)機(jī)相連,利用鼓風(fēng)機(jī)的吹氣作用而將濾餅吹落。三個工作區(qū)間有過渡區(qū),過渡區(qū)是一個死區(qū),其作用是防止過濾塊從一個工作區(qū)進(jìn)入另一個工作區(qū)時互相串氣,影響工作效果。72.2、當(dāng)濾扇進(jìn)入濾餅吹落區(qū)(卸料區(qū))時,則與鼓風(fēng)機(jī)相連,利用鼓2、圓筒形真空過濾機(jī)(drumvacuumfilter)(1)筒形外濾真空過濾機(jī)外濾式圓筒真空過濾機(jī)內(nèi)部是由鐵制或木制的中空大圓筒,筒面上有許多小水溝,其表面覆蓋以濾布。整個圓筒大致可以分為三個區(qū)間,在1、3區(qū)間的小水溝通過管道和抽氣機(jī)(即真空泵)連接,在2區(qū)間的小水溝通過管道和壓風(fēng)機(jī)(即壓氣機(jī))連接。73.2、圓筒形真空過濾機(jī)(drumvacuumfilter)74.74.當(dāng)圓筒在第3區(qū)間時,由于抽氣機(jī)(即真空泵)的抽氣,礦漿中的礦粒被吸到圓筒的濾布上,形成初步的濾餅,此區(qū)叫過濾區(qū)。圓筒繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)到第1區(qū)時,由于真空泵的繼續(xù)抽氣,濾餅的水分進(jìn)一步吸干,此區(qū)稱為吸干區(qū)。當(dāng)圓筒轉(zhuǎn)到第2區(qū)時,由于管道連接在壓風(fēng)機(jī)上,把粘在圓筒濾布上的濾餅進(jìn)行吹落,并被刮板從濾布上刮下。這樣完成了一個過濾循環(huán)。
75.當(dāng)圓筒在第3區(qū)間時,由于抽氣機(jī)(即真空泵)的抽氣,礦漿76.76.過濾過程中,各個區(qū)的真空和壓氣的分配都是通過分配頭來進(jìn)行的。分配頭由三個部件組成。在外的板a是分配頭的固定部件,其中孔1和孔2與真空泵連接在一起。在圖中右邊是固定板的反面,在它上面有環(huán)形溝槽,并由隔片3把溝槽分為兩部分,其用途是必要時可以將濾液與洗滌液分開。77.過濾過程中,各個區(qū)的真空和壓氣的分配都是通過分配頭來進(jìn)行的。圖7-30a分配頭的結(jié)構(gòu)1,2孔與真空泵連接6,7,8孔與空壓機(jī)相連78.圖7-30a分配頭的結(jié)構(gòu)1,2孔與真空泵連接6,7,8孔79.79.80.80.在圖中的板b為分配頭可動部件,它與圓筒一起轉(zhuǎn)動,圓筒的真空室用管子連接于板b的孔眼上。板c為可更換的轉(zhuǎn)動板,在它上面的螺栓4穿入板a的孔5中。借彈簧使這兩塊板壓緊。當(dāng)板b與板c隨過濾機(jī)圓筒一起轉(zhuǎn)動時,與管子連接的板b的孔可以和板a的環(huán)形槽溝相吻合,這個環(huán)形溝又是經(jīng)孔1和孔2直接與真空泵相連接。因此這些管的孔眼正對著板a的環(huán)形槽溝時,即被抽成真空。板a除了有孔1與孔2之外,還有孔6、孔7、孔8。壓縮空氣即經(jīng)過這三個孔吹入,使濾餅吹落,就是在圓筒某部分的管子正好對著板。
81.在圖中的板b為分配頭可動部件,它與圓筒一起轉(zhuǎn)動,圓筒的真空室82.82.筒形內(nèi)濾真空過濾機(jī)的筒體內(nèi)表面為其過濾面。礦漿給到筒體內(nèi)部,由于重力作用,粗粒物料先于細(xì)顆粒沉積于濾布上。形成間隙較大的粗顆粒層,隨著細(xì)顆粒物料的沉積,孔隙中會發(fā)生“架橋現(xiàn)象”,因而使得直徑小于孔道的細(xì)顆粒也能被攔住,從而提高了過濾效果。在餅層過濾中,真正發(fā)揮分離作用的主要是濾餅層,而不是過濾介質(zhì)。(2)筒形內(nèi)濾真空過濾機(jī)83.筒形內(nèi)濾真空過濾機(jī)的筒體內(nèi)表面為其過濾面。(2)筒形內(nèi)濾真空圖7–32筒形內(nèi)濾真空過濾機(jī)(溜槽卸料)
1.分配頭;2.托輥;3.卸料裝置;
4.筒體;5.傳動裝置84.圖7–32筒形內(nèi)濾真空過濾機(jī)(溜槽卸料)84.因此,筒形內(nèi)濾式真空過濾機(jī)在形成濾餅時除了依靠真空作用外,還可借助于物料沉降作用,在過濾易沉降的物料時可獲得較高的生產(chǎn)能力。這對于過濾粗粒物料和磁性團(tuán)聚現(xiàn)象特別嚴(yán)重的磁鐵礦尤為適宜。85.因此,筒形內(nèi)濾式真空過濾機(jī)在形成濾餅時除了依靠真空作用外,還86.86.87.87.88.88.89.89.真空泵是真空過濾機(jī)重要的配套輔助設(shè)備。(1)水環(huán)式真空泵。水環(huán)式真空泵主要由泵、葉輪、前后泵蓋,軸承架,填料函等部分構(gòu)成。3.真空泵90.真空泵是真空過濾機(jī)重要的配套輔助設(shè)備。3.真空泵90.91.91.工作原理:泵體內(nèi)安裝一個葉輪,葉輪回轉(zhuǎn)中心與泵體中心有一個偏距。葉輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)。向泵體中注入一定量的水,水同葉輪一起旋轉(zhuǎn),形成水環(huán)。由于離心力的作用,水環(huán)和葉輪之間形成空腔,在A區(qū),水環(huán)逐漸離開葉輪,產(chǎn)生抽吸作用,端蓋上對正此區(qū)開口,就可以抽吸氣體。在B區(qū),水環(huán)逐漸靠近葉輪,產(chǎn)生壓縮作用,端蓋上對正此區(qū)開口,就可以將進(jìn)氣口吸入的氣體排出泵外。單作用泵的葉輪旋轉(zhuǎn)一周完成一次抽氣和排氣。92.工作原理:泵體內(nèi)安裝一個葉輪,葉輪回轉(zhuǎn)中心與泵體中心有一個偏(2)射流式真空泵。射流式真空泵簡稱射流泵,又稱水噴射泵。結(jié)構(gòu)組成:水室、氣室、噴嘴、噴嘴座板、喉管和尾管等。若干個噴嘴在水室均勻分布,它們噴射出的水匯交于一點(diǎn)(稱為焦點(diǎn)),喉管的作用是防止外面的空氣在大氣壓的作用下通過尾管進(jìn)入氣室,破壞泵的工作。93.(2)射流式真空泵。射流式真空泵簡稱射流泵,又稱水噴射泵。9圖7-34射流式真空泵工作原理圖94.圖7-34射流式真空泵工作原理圖94.工作原理:水泵把水送入到泵的水室,并使水室保持一定的壓力,水通過噴嘴高速噴入混合室,在周圍形成負(fù)壓,起到抽吸的作用,空氣從混合室進(jìn)氣口被吸入混合室中,高速水流和空氣的摩擦,產(chǎn)生漩渦卷帶作用,空氣和水一起進(jìn)入喉管,再經(jīng)尾管排出到泵外。95.工作原理:水泵把水送入到泵的水室,并使水室保持一定的壓力,水4.真空過濾機(jī)的過濾系統(tǒng)過濾系統(tǒng)是指真空過濾機(jī)與輔助設(shè)備之間的連接方式。三種:一級過濾系統(tǒng)、二級過濾系統(tǒng)和自動泄水儀。96.4.真空過濾機(jī)的過濾系統(tǒng)過濾系統(tǒng)是指真空過濾機(jī)與輔助設(shè)備之間(1)一級過濾系統(tǒng):一級氣水分離系統(tǒng),也稱單級氣水分離系統(tǒng)。只用一個氣水分離器。濾液和空氣由于真空泵造成的負(fù)壓被抽到氣水分離器中,空氣由氣水分離器的上部排走,濾液從氣水分離器的下部排出。一種濾液靠自重自然流出;一種需用泵強(qiáng)制抽出。當(dāng)過濾機(jī)布置在高位時,所以要使濾液從氣水分離器中排出(由于氣水分離器在負(fù)壓下工作),其濾液排出口和濾液池液面之間必須有9m的高差。為防止空氣進(jìn)入氣水分離器,濾液流出的管口必須設(shè)有水封。97.(1)一級過濾系統(tǒng):一級氣水分離系統(tǒng),也稱單級氣水分離系統(tǒng)。98.98.(2)二級過濾系統(tǒng):二級氣水分離系統(tǒng)或雙級氣水分離系統(tǒng)。有兩個氣水分離器,過濾機(jī)可以和一級過濾系統(tǒng)一樣安裝在較低位置,連接過濾機(jī)的氣水分離器也在較低的位置。該氣水分離器上部排出的氣體再進(jìn)入安裝在較高位置的二級氣水分離器中的氣體由真空泵抽走。由于二級氣水分離器位置較高,即使一級氣水分離器在較低位置也不致影響真空泵的工作。99.(2)二級過濾系統(tǒng):二級氣水分離系統(tǒng)或雙級氣水分離系統(tǒng)。有兩100.100.
(3)自動排液裝置。代替離心泵向外排放濾液。有浮子式和閥控式兩種基本結(jié)構(gòu)形式。圖示狀態(tài)時,右邊排液罐內(nèi)膠閥關(guān)閉小喉管、空氣閥開啟,罐內(nèi)為常壓,浮子受到向上壓力P,大喉管下部的濾液閥由于氣水分離器和在排液濾內(nèi)的壓力差的作用而關(guān)閉,排液罐底部的放水閥打開,原來積存在罐內(nèi)的濾液自動排出。左邊排液濾內(nèi)小喉管打開,空氣閥關(guān)閉,罐內(nèi)具有和杠桿箱、氣水分離器內(nèi)相同的負(fù)壓,放水閥關(guān)閉,濾液閥打開,氣水分離器中的濾液流入罐內(nèi),使浮子產(chǎn)生向上的浮力R。當(dāng)浮力R大于壓力P時,左邊浮子浮起,右邊浮子下降,兩個排液罐的狀態(tài)對調(diào)。這樣,自動排液裝置周而復(fù)始地工作。101.(3)自動排液裝置。代替離心泵向外排放濾液。有浮子式和閥控102.102.7.3.4壓濾機(jī)1.臥式板框式自動壓濾機(jī)(1)結(jié)構(gòu):水平框式自動壓濾機(jī)。每臺壓機(jī)由6~44副垂直的板框,構(gòu)成相應(yīng)的壓濾室。濾板內(nèi)側(cè)有孔供排出濾液和吹氣,濾室襯著濾布。濾布在過濾時處于高位,卸餅時處于低位,起落由一些液壓柱構(gòu)成機(jī)械手操作。103.7.3.4壓濾機(jī)1.臥式板框式自動壓濾機(jī)103.104.104.105.105.106.106.107.107.108.108.每個壓濾周期分為五個階段:①閉鎖階段,液壓柱使濾布提起,過濾板密封;②給礦過濾階段,由濾室上部的給礦總管將礦漿分送到各濾室,直到其被濾餅充滿;③壓縮階段,向濾室通入壓縮空氣,進(jìn)一步排除濾餅中的殘留水分;109.每個壓濾周期分為五個階段:109.④卸餅階段,液壓柱拉開所有的過濾室和底部的卸料門,同時濾布下放,排出濾餅;⑤沖洗濾布階段,用水沖洗濾布時,液壓柱使濾布復(fù)位,濾板閉合,卸料門也關(guān)閉。110.④卸餅階段,液壓柱拉開所有的過濾室和底部的卸料門,同時濾111.111.(2)壓濾機(jī)的給料方式①單段泵給料,常選用流量較大的泵,所以該給料方式適用于過濾性能較好、在較低壓力下即可成餅的物料。②兩段泵給料方式,在壓濾初期用低揚(yáng)程、大流量的低壓泵給料,經(jīng)一定階段再換泵,操作較為麻煩。③泵與壓縮空氣機(jī)聯(lián)合方式給料,在該系統(tǒng)中需要增加一臺壓縮空氣機(jī)和儲料罐,因此流程復(fù)雜。112.(2)壓濾機(jī)的給料方式112.(3)影響壓濾機(jī)工作的因素。①入料壓力——放料壓力越高,壓濾推動力越大,可降低壓濾所需時間、降低濾餅水分并可提高壓濾機(jī)的處理量。但是,入料壓力過大會使動力消耗增大、設(shè)備磨損嚴(yán)重。113.(3)影響壓濾機(jī)工作的因素。113.②入料礦漿濃度——提高入料礦漿濃度,可以縮短壓濾循環(huán)時間,并提高壓濾機(jī)的處理量,但對水分影響卻不大。從壓濾效果看,入料濃度越高越好。但壓濾入料來自耙式濃縮機(jī)底流,濃度越高越容易發(fā)生壓耙事故。③入料粒度組成——隨著-200目級別含量增大,壓濾機(jī)的處理能力降低、濾餅水分增高。入料粒度較粗時的脫水效果較好,可得到較高的處理量,并可得到水分較低的濾餅。114.②入料礦漿濃度——提高入料礦漿濃度,可以縮短壓濾循環(huán)時2.帶式壓濾機(jī)三個出現(xiàn)和應(yīng)用條件因素(1)在結(jié)構(gòu)上借鑒了造紙機(jī)連續(xù)滾壓的機(jī)構(gòu);(2)工藝上采用各種聚合電介質(zhì)絮凝劑;(3)采用良好的材料-多聚酯纖維濾網(wǎng)作為濾帶。115.2.帶式壓濾機(jī)115.116.116.117.117.118.118.工作原理及脫水過程經(jīng)過濃縮的污泥與一定濃度的絮凝劑在靜、動態(tài)混合器中充分混合以后,污泥中的微小固體顆粒聚凝成體積較大的絮狀團(tuán)塊,同時分離出自由水,絮凝后的污泥被輸送到濃縮重力脫水的濾帶上,在重力的作用下自由水被分離,形成不流動狀態(tài)的污泥,然后夾持在上下兩條網(wǎng)帶之間,經(jīng)過楔形預(yù)壓區(qū)、低壓區(qū)和高壓區(qū)由小到大的擠壓力、剪切力作用下,逐步擠壓污泥,以達(dá)到最大程度的泥、水分離,最后形成濾餅排出。119.工作原理及脫水過程119.1、楔形區(qū)預(yù)壓脫水段重力脫水后的污泥流動性幾乎完全喪失,隨著帶式壓濾機(jī)濾帶的向前運(yùn)行,上下濾帶間距逐漸減少,物料開始受到輕微壓力,并隨著濾帶運(yùn)行,壓力逐漸增大,楔形區(qū)的作用是延長重力脫水時間,增加絮團(tuán)的擠壓穩(wěn)定性,為進(jìn)入壓力區(qū)做準(zhǔn)備。120.1、楔形區(qū)預(yù)壓脫水段120.2、擠壓輥高壓脫水段物料脫離楔形區(qū)就進(jìn)入壓力區(qū),物料在此區(qū)內(nèi)受擠壓,沿濾帶運(yùn)行方向壓力隨擠壓輥直徑的減少而增加,物料受到擠壓體積收縮,物料內(nèi)的間隙游離水被擠出,此時,基本形成濾餅,繼續(xù)向前至壓力尾部的高壓區(qū)經(jīng)過高壓后濾餅的含水量可降至最低。121.2、擠壓輥高壓脫水段121.3、物料排出物料經(jīng)過以上各階段的脫水處理后形成濾餅排出,通過刮泥板刮下,上下濾帶分開,經(jīng)過高壓沖洗水清除濾網(wǎng)孔間的微量物料,繼續(xù)進(jìn)入下一步脫水循環(huán)。
122.3、物料排出122.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):帶式壓濾機(jī)主要由一系列按順序排列的、直徑大小不同的輥輪、兩條纏在這系列輥輪上的過濾帶,以及給料裝置、濾布清洗裝置、高速調(diào)偏裝置、張緊裝置等部分組成。四個基本過程:絮凝和給料,重力脫水,擠壓脫水,卸料和清洗濾帶。123.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):123.7.3.5加壓過濾機(jī)分類:(1)盤式加壓過濾機(jī)(2)轉(zhuǎn)鼓加壓過濾機(jī)(3)筒式內(nèi)濾加壓過濾機(jī)。工作過程:將類似于圓盤真空過濾機(jī)的設(shè)備裝入特制的壓力容器內(nèi),利用壓縮空氣作為過濾的推動力,在過濾介質(zhì)兩側(cè)產(chǎn)生壓差,使物料在過濾盤上形成濾餅并用瞬時吹風(fēng)或刮刀把濾餅卸下。124.7.3.5加壓過濾機(jī)分類:(1)盤式加壓過濾機(jī)工作過程:圖7-40加壓過濾機(jī)1.過濾機(jī);2.加壓倉;3.電控系統(tǒng)4.刮板輸送機(jī);5.密封排料裝置125.圖7-40加壓過濾機(jī)125.126.126.127.127.工作原理:
加壓過濾機(jī)是將過濾機(jī)置于一個密封的加壓倉中,加壓倉內(nèi)充有一定壓力的壓縮空氣,待過濾的懸浮液由入料泵給入過濾機(jī)的槽體中,在濾盤上,通過分配閥與通大氣的汽水分離器形成壓差,濾液通過浸入懸浮液中的過濾介質(zhì)排出,而固體顆料被收集到過濾盤上形成濾餅,隨著濾盤的旋轉(zhuǎn),濾餅經(jīng)過干燥降水后,到卸料區(qū)卸料。由排料裝置間歇排出到大氣中,整個過程自動進(jìn)行。
128.工作原理:
加壓過濾機(jī)是將過濾機(jī)置于一個密封的加壓倉中,加壓同等過濾面積時,與真空過濾機(jī)相比高效:生產(chǎn)能力是真空的2~4倍;節(jié)能:能耗是50%;過濾壓力大10倍,濾餅水分低。全自動操作。129.同等過濾面積時,與真空過濾機(jī)相比129.130.130.7.3.6陶瓷過濾機(jī)毛細(xì)作用陶瓷過濾機(jī)是芬蘭瓦邁特(ValmetOY)公司于1979年研制成功并用于造紙工業(yè)。1.濾機(jī)原理由于水的表面張力和水與管壁之間的親和力,細(xì)小的管孔具有一定的提升力,反之,把細(xì)管提出水面,管內(nèi)的水也不會流出。即兩個作用:一是把水吸入管內(nèi);二是保持管內(nèi)的水,阻止空氣通過細(xì)管。131.7.3.6陶瓷過濾機(jī)毛細(xì)作用陶瓷過濾機(jī)是芬蘭瓦邁特(Va以氧化鋁為基本成本的陶瓷片中布滿了直徑小于2um的小孔,小孔與系統(tǒng)連接后,當(dāng)水澆注到陶瓷片表面時,液體將從微孔中通過,直到所有的游離水消失為止,此后就不在有液體通過介質(zhì),而微孔的水阻止了氣體的通過,從而形成了無空氣消耗的過濾過程。當(dāng)陶瓷片插入礦漿中,情況與水中相同,濾餅所含有的水分經(jīng)陶瓷片中的毛細(xì)管抽出,最后達(dá)到平衡,此時也就是濾餅的最低含水量。132.以氧化鋁為基本成本的陶瓷片中布滿了直徑小于2um的小孔,小孔工作原理:陶瓷過濾機(jī)工作基于毛細(xì)微孔的作用原理,采用微孔陶瓷作為過濾介質(zhì),利用微孔陶瓷大量狹小具有毛細(xì)作用原理設(shè)計的固液分離設(shè)備,在負(fù)壓工作狀態(tài)下的盤式過濾機(jī),利用微孔陶瓷板其獨(dú)特通水不透氣的特性,抽取陶瓷板內(nèi)腔真空產(chǎn)生與外部的壓差,使料槽內(nèi)懸浮的物料在負(fù)壓的作用下吸附在陶瓷板上,固體物料因不能通過微孔陶瓷板被截留在陶瓷板表面,而液體因真空壓差的作用及陶瓷板的親水性則順利通過進(jìn)入氣液分配裝置(真空桶)外排或循環(huán)利用從而達(dá)到固液分離的目的。133.工作原理:133.工作原理:在壓強(qiáng)差的作用下,懸浮液通過過濾介質(zhì)時,顆粒被截留在介質(zhì)表面形成濾餅,而液體則通過過濾介質(zhì)流出,達(dá)到了固液分離的目的。不同之處:過濾介質(zhì)—陶瓷過濾板具有產(chǎn)生毛細(xì)效應(yīng)的微孔,使微孔中的毛細(xì)作用力大于真空所施加的力,使微孔始終保持充滿液體狀態(tài),無論在什么情況下,陶瓷過濾板不允許空氣透過,由于沒有空氣透過,固液分離時能耗低、真空度高。陶瓷過濾機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、攪拌器、刮刀組件、料漿槽、分配器、陶瓷過濾板、真空系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等組成。134.工作原理:在壓強(qiáng)差的作用下,懸浮液通過過濾介質(zhì)時,顆粒被截留
2.設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作過程(1)設(shè)備結(jié)構(gòu):礦箱、攪拌器、筒體、管道及PLC可編程控制器組成。(2)工作過程:工作周期由礦漿給入、濾餅形成、濾餅干燥、濾餅卸料、反沖洗五部分組成。礦漿由濃密機(jī)底流注入給礦槽內(nèi),攪拌器在槽內(nèi)攪拌防止礦漿沉槽現(xiàn)象,主軸帶動裝有12塊陶瓷片的過濾盤進(jìn)入礦箱內(nèi),在濾盤上形成濾餅。135.2.設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作過程135.圖7–44陶瓷過濾機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.礦箱;2.筒體;3.陶瓷刮刀;4.陶瓷過濾片;5.攪拌器;6.分配閥;7.驅(qū)動電機(jī);8.真空泵;9.超聲波清洗器;10.PLC可編程控制器136.圖7–44陶瓷過濾機(jī)結(jié)構(gòu)圖136.137.137.138.138.陶瓷過濾板
(1)物料粒徑及分布與陶瓷過濾板微孔相匹配。雖然陶瓷過濾板孔徑越大易吸漿,但易引起陶瓷過濾板堵塞。
(2)選擇相同陶瓷過濾板孔徑透水率高的陶瓷過濾板,透水率高吸漿性能較好。139.陶瓷過濾板139.3.特點(diǎn)(1)真空度高;濾餅水分低;(2)濾液清澈,幾乎不含固體物質(zhì);(3)能耗低;(4)無需昂貴的濾布;(5)自動連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),費(fèi)用低;(6)能保證濾餅均勻洗滌;(7)生產(chǎn)無污染;環(huán)境安全;(8)陶瓷片使用壽命長,工人勞動強(qiáng)度低;(9)精礦脫水費(fèi)用為傳統(tǒng)的18.%~40.1%。140.3.特點(diǎn)140.干燥干燥是指在含有水分或其它溶劑的濕物料,受熱后使其中的水分或其它溶劑氣化,除去水分的過程。干燥是一個傳熱傳質(zhì)的過程,可較為徹底地去除物料表面甚至內(nèi)部的濕分,能耗較大,費(fèi)用高。7.4干燥141.干燥干燥是指在含有水分或其它溶劑的濕物料,受熱后7.4.1圓筒干燥機(jī)1、直接傳熱圓筒干燥機(jī)工作過程:物料送入一個與水平線略傾斜(與圓筒長度有關(guān),一般介于1o~5o之間)的旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速2~6r/min)圓筒的一端,物料與熱空氣接觸旋轉(zhuǎn),從一端流向另一端,進(jìn)而被干燥排出。干燥機(jī)處于負(fù)壓條件下工作,進(jìn)料與排料端采用密封裝置以免漏風(fēng)。142.7.4.1圓筒干燥機(jī)1、直接傳熱圓筒干燥機(jī)工作過程:物料143.143.144.144.145.145.揚(yáng)板的作用是保證物料均勻分布在筒壁上并與干燥介質(zhì)良好接觸。為了使物料能夠迅速而且比較均勻地送到揚(yáng)板上,亦可在給料端1~5m處安裝螺旋形導(dǎo)料板,以避免濕物料在筒壁上黏結(jié)堆積。同時因干燥后的物料很容易被揚(yáng)起而被廢氣帶走,而在排料端不裝任何揚(yáng)板。146.揚(yáng)板的作用是保證物料均勻分布在筒壁上并與干燥介質(zhì)良好接觸。1147.147.舉升式揚(yáng)板適用于大塊物料或容易黏結(jié)在筒壁上的物料。四格式揚(yáng)板適用于密度大、不脆的或不易分散的物料。該揚(yáng)板將圓筒分成了四個格,呈互不相通的扇狀作業(yè)室,物料與熱氣體的接觸面比升舉式揚(yáng)板大,并且又能增加物料的充填率及降低物料的降落高度而減少粉塵量損失等優(yōu)點(diǎn)。148.舉升式揚(yáng)板適用于大塊物料或容易黏結(jié)在筒壁上的物料。148.十字形或架形揚(yáng)板適用于較脆及易分散的小塊物料,使其物料能均勻地分散在筒體的整個截面上。套筒式揚(yáng)板為復(fù)式傳熱(或稱半直徑加熱)圓筒干燥機(jī)的揚(yáng)板。分格式(扇形)揚(yáng)板適宜顆粒很細(xì)而易引起粉末飛揚(yáng)的物料。物料一給入就堆積在格板上,當(dāng)筒體回轉(zhuǎn)時,物料被翻動并不斷與熱氣體接觸,同時又因物料降落高度的降低,減少了干燥物料被氣體帶走的可能性。149.十字形或架形揚(yáng)板適用于較脆及易分散的小塊物料,使其物料能均勻直接傳熱圓筒干燥機(jī)的干燥介質(zhì)為煙道氣。順流式燃燒室和熱氣流同物料運(yùn)動方向一致。150.直接傳熱圓筒干燥機(jī)的干燥介質(zhì)為煙道氣。順流式燃燒室和熱氣流同151.151.逆流式直接傳熱圓筒干燥機(jī)的燃燒室在排料端,熱氣流同物料運(yùn)動方向相反。152.逆流式直接傳熱圓筒干燥機(jī)的燃燒室在排料端,熱氣流同物料運(yùn)動方153.153.
7.4.2流化床干燥器流化床干燥器又稱沸騰床干燥器,用來處理散粒物料或均勻小塊物料干燥。散粒料從輸送器進(jìn)入干燥室,落在熱風(fēng)分布板上。熱風(fēng)分布板是用多孔或篩網(wǎng)構(gòu)成,加熱空氣從下部的熱風(fēng)分配室穿過小孔向上流動,再穿流過物料層。154.7.4.2流化床干燥器154.圖7–51流化床干燥器的示意圖1.加料斗;2.風(fēng)機(jī);3.輸料器;4.熱風(fēng)進(jìn)口;5.干燥室;6.排氣口;7.旋風(fēng)分離器;8.旋轉(zhuǎn)閥;9.熱風(fēng)分布板;10.熱風(fēng)分配室;11.多孔擋板155.圖7–51流化床干燥器的示意圖155.流化態(tài)由于板孔處的空氣流速超過物料顆粒的懸浮速度,致使物料在流化床面上形成沸騰狀運(yùn)動。但是熱空氣在全截面上的流速又小于顆粒的懸浮速度,因此物料又不會被氣流帶走。這種狀態(tài)就稱為流態(tài)化,這時熱空氣的干燥作用就是流化干燥。156.流化態(tài)由于板孔處的空氣流速超過物料顆粒的懸浮速度,致使物料在在流化狀態(tài)下,床層(物料層)體積膨脹,顆粒之間脫離接觸,形成劇烈的混合和攪拌。物料與流化介質(zhì)(空氣)共同形成的多相床層具有像流體一樣的特性。在連續(xù)加料的條件下,物料向出口旋轉(zhuǎn)閥門流動,形成連續(xù)操作狀態(tài)。特點(diǎn):物料與熱空氣的接觸面積達(dá)到最大,全部顆??偙砻娣e就是干燥面積;流化床內(nèi)溫度分布均勻;很容易控制物料在流化床上的停留時問。因此,干燥的干燥效率高,也容易控制干燥制品的水分含量。157.在流化狀態(tài)下,床層(物料層)體積膨脹,顆粒之間脫離接觸,嚴(yán)重的缺點(diǎn):就是顆粒在流化床上的停留時間往往不均勻,則進(jìn)入的濕物料中可能有一部分在較短時間內(nèi)便流到出口處排出,而另一部分可能會在流化床上停留過久,受到過分的干燥。158.嚴(yán)重的缺點(diǎn):就是顆粒在流化床上的停留時間往往不均勻,則進(jìn)入的解決方法:在流化床上建立了幾個垂直的多孔擋板,可使物料顆粒按順序溢流到下一個隔室,大大改善物料干燥程度的均勻性。也可以為流化床的每個隔室提供不同參數(shù)的干燥介質(zhì)(熱空氣)和料層厚度,以控制不同的干燥工藝條件,相當(dāng)于幾個流化干燥器串連使用。
立式多層流化干燥器將幾個流化床高低疊置,上層物料依次流向下層以流化床,熱空氣從下層向上層流動,從而穿透幾層流化床,熱空氣流量降低,阻力增大。159.解決方法:159.振動流化床在干燥顆粒較大、較重的物料時,同時又要較小的熱空氣流量時,空氣的流速不足以形成物料的流化狀態(tài),采用機(jī)械高頻振動床面,使物料產(chǎn)生流化效果。160.振動流化床160.161.161.162.162.ThankYou!ThankYou!7.1固液分離概述7.2重力沉降濃縮7.3過濾7.4干燥第7章固液分離7.1固液分離概述第7章固液分離7.1固液分離概述固液分離(Solid-liquidSeparation,orDewatering)是指從懸浮液體中分離出固相或液相物料。目的:(1)回收有用固體(廢棄液體)(2)回收液體(廢棄固體)(3)回收液體和固體(4)分離與脫泥165.7.1固液分離概述固液分離(Solid-liquidSe分類:(1)機(jī)械分離法:是利用機(jī)械力(重力、壓力等)使水與固體物料分離的方法,如沉淀濃縮、過濾、重力脫水和離心力脫水等。(2)加熱法:利用熱能使水汽化而與固體物料分離的方法,如干燥。(3)物理化學(xué)分離方法:利用吸水性化學(xué)品,如石灰、無水氮化鈣等吸收固體物料的水分。166.分類:(2)加熱法:利用熱能使水汽化而與固體物料分離的方法,懸浮液中固體的含量用礦漿濃度C(質(zhì)量分?jǐn)?shù)WB)表示,是指礦漿中固體質(zhì)量占礦漿總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)%。167.懸浮液中固體的含量用礦漿濃度C(質(zhì)量分?jǐn)?shù)WB)表示,是指礦漿1、水分的賦存形態(tài)物料中的水分,以不同的形態(tài)賦存于物料中。(1)重力水,也稱自由水;其運(yùn)動受重力場控制,最容易被脫去。(2)毛細(xì)管水分,松散物料顆粒之間的小孔隙產(chǎn)生的毛細(xì)管現(xiàn)象。水分保留在這些孔隙和孔隙度有關(guān),孔隙度越大可能保留的水分越多。7.1.1液相和固相性質(zhì)及對固液分離的影響168.1、水分的賦存形態(tài)7.1.1液相和固相性質(zhì)及對固液分離的影169.6.(3)結(jié)合水分。固體與液相水接觸時,由于其物理化學(xué)性質(zhì)與固體內(nèi)部不同,位于固體或液體表面的分子具有表面自由能,將吸引相鄰相中的分子,在固體表面形成水膜,結(jié)合水又分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。(4)化合水分。是水分和物質(zhì)按固定的質(zhì)量比率直接化合而成為并成為新物質(zhì)的一個組成部分,它們之間的結(jié)合牢固,只有在加熱到物質(zhì)晶體被破壞的溫度才能使化合水分釋放出來。170.(3)結(jié)合水分。固體與液相水接觸時,由于其物理化學(xué)性質(zhì)與固體(1)孔隙度,孔隙度大時容易脫水。(2)比表面積,比表面積大,吸附的水多且不易脫除。(3)密度,密度大,吸附的水少。(4)濕潤性,濕潤性差的疏水礦物,含水少且易脫除。(5)細(xì)泥含量,泥質(zhì)屬親水礦物,水不容易脫除。(6)粒度組成,粒度越小,其比表面積大,吸附的水分多且不易脫除。2、固相物料的性質(zhì)對固液分離的影響171.(1)孔隙度,孔隙度大時容易脫水。2、固相物料的性質(zhì)對固液1、固液分離流程分類根據(jù)固液分離產(chǎn)品的用途不同,工藝流程分為:(1)精礦脫水,脫除精礦水分,同時回收幾乎不含固體的清水供循環(huán)使用,用來處理浮選或細(xì)粒重選精礦。7.1.2固液分離工藝(2)尾礦脫水,以回收清水(含固體量甚低)為目的。將尾礦中多余的水在選礦廠內(nèi)脫出,供循環(huán)使用。同時,提高尾礦濃度,減少尾礦輸送量,節(jié)約能源,提高經(jīng)濟(jì)效益。172.1、固液分離流程分類7.1.2固液分離工藝(2)尾礦脫水,(3)中礦脫水,目的在于提高中礦或低品位粗精礦礦漿濃度,為下一步作業(yè)提供濃度合適的礦漿,同時,也可回收脫出的清水,以供循環(huán)使用。(3)分級脫泥,以分出礦漿中的細(xì)粒級或礦泥為目的,為下一步作業(yè)提供合適的礦漿濃度,或回收粗粒洗礦產(chǎn)品,或?qū)⒁缌鲉为?dú)處理或丟棄。173.(3)中礦脫水,目的在于提高中礦或低品位粗精礦礦漿濃度,為下2、固液分離流程選擇主要根據(jù)對固液分離后的物料水分或濃度要求、物料的粒度差別以及與水的結(jié)合狀態(tài)來確定。尾礦的脫水常采用沉淀濃縮脫水法,不過濾。精礦采用自然脫水法或機(jī)械脫水法。(1)第一步沉淀濃縮到含水量40%-50%的礦漿。(2)第二步過濾(借助過濾介質(zhì)),得到含水量8%-12%的產(chǎn)品。(3)第三步干燥,用干燥機(jī)烘干到含水量低到6%以下。174.2、固液分離流程選擇主要根據(jù)對固液分離后的物料水分或濃度要求圖7-6浮選廠精礦兩段脫水配置圖浮選機(jī)濃縮機(jī)過濾機(jī)氣水分離器真空泵175.圖7-6浮選廠精礦兩段脫水配置圖浮選機(jī)濃縮機(jī)過濾機(jī)氣水7.2重力沉降濃縮非勻相混合物的分離可利用相間的密度差使顆粒在重力作用下發(fā)生下沉或上浮來進(jìn)行。這個分離過程稱為重力沉降分離過程。重力沉降既可達(dá)到連續(xù)相(液體或氣體)的澄清又可達(dá)到分散相顆粒的增濃。重力沉降通常作為非勻相混合物分離的第一道工序,常常在沉降槽中進(jìn)行,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,操作容易。176.7.2重力沉降濃縮非勻相混合物的分離可利用相間的密度差使顆1、修正的斯托克斯定律工業(yè)上處理的非勻相混合物(或懸浮體系)中顆粒的濃度一般較高,顆粒之間有明顯的相互作用。為干擾沉降。(1)每個顆粒因受附近顆粒的干擾,顆粒之間流動空隙的形狀和面積不斷變化,使得靠近顆粒處的速度梯度加大,因而剪力應(yīng)力加大,顆粒受到比自由沉降時更大的阻力。7.2.1非勻相混合物中顆粒的實(shí)際沉降過程177.1、修正的斯托克斯定律工業(yè)上處理的非勻相混合物(或懸浮體系)(2)大顆粒是相對于小顆粒的懸浮體系進(jìn)行沉降,所以,介質(zhì)的表觀密度和表觀黏度都大于純凈的液體或氣體介質(zhì)。懸浮體系中顆粒濃度越大,介質(zhì)的表觀密度越大,表觀黏度也越大,使得沉降速度越小。懸浮體系中的小顆粒有被沉降較快的大顆粒向下拖曳的趨勢,故而被加速,因此,懸浮體系中顆粒濃度的沉降速度減慢,小顆粒的沉降速度加快。178.(2)大顆粒是相對于小顆粒的懸浮體系進(jìn)行沉降,所以,介質(zhì)的表圖7-7間隙沉降實(shí)驗2、沉降實(shí)驗179.圖7-7間隙沉降實(shí)驗2、沉降實(shí)驗16.3、沉降曲線4、凝聚劑和絮凝劑凝聚劑和絮凝劑都可使膠體(固體顆粒小于1um的固體分散體系)或懸浮液中微細(xì)固體聚集而使尺寸變大,從而會大大提高沉降速度。180.3、沉降曲線4、凝聚劑和絮凝劑凝聚劑和絮凝劑都可使膠體(固體絮凝劑是利用含有極性官能團(tuán)的高分子聚合物——絮凝劑分子上吸附多個微粒的架橋作用而使多個微粒形成絮團(tuán)。相對凝聚,絮凝產(chǎn)生的聚集物要大得多。凝聚劑對固體縣浮顆粒表面上雙電層的消除或壓縮,從而降低微細(xì)顆粒間的排斥能來達(dá)到的,從微細(xì)顆粒作用明顯。181.絮凝劑是利用含有極性官能團(tuán)的高分子聚合物——絮凝劑分子上吸附5、影響沉降分離的因素重力沉降分離的依據(jù)是分散相和連續(xù)相之間的密度差。(1)顆粒的性質(zhì)。同種固體物質(zhì),粗顆粒比細(xì)顆粒沉降速度快,球形的顆粒也沉降速度快。(2)懸浮體系中顆粒的濃度。在液體中增加均勻分散的顆粒的數(shù)量(濃度增加),則會減少每個單獨(dú)顆粒的沉降速度。182.5、影響沉降分離的因素重力沉降分離的依據(jù)是分散相和連續(xù)相之間(3)介質(zhì)的性質(zhì)。介質(zhì)與顆粒的密度差越大,介質(zhì)的黏度越小,沉降速度就越快。(4)凝聚劑和絮凝劑的種類與用量。(5)沉降容器。沉降槽的分離效率和液體的澄清度隨物料在容器內(nèi)停留的時間的增加而提高。183.(3)介質(zhì)的性質(zhì)。介質(zhì)與顆粒的密度差越大,介質(zhì)的黏度越小,沉7.2.2沉降池小型選礦廠使用。精礦流入沉降池后,由于截面積擴(kuò)大,流速大大降低,粗顆粒精礦首先沉降下來,然后是細(xì)粒和細(xì)泥。在沉降池后部的不同高度設(shè)計有上清液排放管,沉降后的溢流清水由此排出。通常設(shè)有兩個或多個沉降池,使溢流沉淀更加徹底。184.7.2.2沉降池小型選礦廠使用。21.185.22.7.2.3耙式濃縮機(jī)分為中心傳動式和周邊傳動式兩大類,由池體、耙架、傳動裝置、給料、排料裝置、安全信號和耙架提升裝置組成。池體一般用水泥制成,小型的可用鋼板焊制。為了便于運(yùn)輸物料,池體底部有60~120的傾角;與池底距離最近的是耙架,耙架下有刮板。186.7.2.3耙式濃縮機(jī)分為中心傳動式和周邊傳動式兩大類工作原理:由給料溜槽將礦漿給入池中的中心受料筒,而后再向四周輻射。礦漿中的固體顆料逐漸濃縮并沉到底部,由耙架下的刮板入池底中心的圓錐形卸料斗中,再用砂泵排出。池體的上部周邊設(shè)有環(huán)形溢流槽,最終的澄清水由環(huán)形溢流槽排出。當(dāng)給料量過多或沉積物濃度過大時,安全裝置便發(fā)出信號,通過人工手動或自動提耙裝置將耙架提起,以免燒壞電機(jī)或損壞機(jī)件。187.工作原理:由給料溜槽將礦漿給入池中的中心受料筒,而后再向四周188.25.189.26.
1.中心傳動耙式濃縮機(jī)傳動方式:電機(jī)——蝸輪減速——齒輪齒圈——穩(wěn)流筒——中心旋轉(zhuǎn)架190.1.中心傳動耙式濃縮機(jī)27.圖7-12中心傳動耙式濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)(尺寸單位:mm)1.桁架;2.傳動裝置;3.耙架提升系統(tǒng);4.受料筒;5.耙架;6.傾斜板;7.濃縮池;8.環(huán)形溢流槽;9.豎軸;10.卸料斗191.圖7-12中心傳動耙式濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)28.中心傳動耙式濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)192.中心傳動耙式濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)29.
2.周邊傳動耙式濃縮機(jī)傳動方式:傳動小車上電機(jī)經(jīng)蝸輪減速到齒輪齒條,使小車在軌道上滾動,從而帶動耙架回轉(zhuǎn)。過載保護(hù):(1)摩擦式:借助輥輪與軌道間摩擦傳動過載時會自動打滑。(2)齒輪式:通過設(shè)置過負(fù)荷繼電器。193.2.周邊傳動耙式濃縮機(jī)傳動方式:傳動小車上電機(jī)經(jīng)蝸輪減速到194.31.195.32.196.33.
7.2.4高效濃縮機(jī)①在待濃縮的物料中添加一定量的絮凝劑,使礦漿中的固體顆粒形成絮團(tuán)或凝聚體,以加快其沉降速度、提高濃縮效率;②給料筒向下延伸,將絮凝料漿送至沉積和澄清區(qū)界面下;③設(shè)有自動控制系統(tǒng)控制藥劑用量、底流濃度等。主要特點(diǎn)高效濃縮機(jī)的的主要區(qū)別在于給料-混凝裝置和自控的方式。197.7.2.4高效濃縮機(jī)①在待濃縮的物料中添加一定量的圖7-14艾姆科(Eimco)型高效濃縮機(jī)給料筒攪拌器葉輪分為三段,葉徑逐漸減小,使攪拌強(qiáng)度逐漸降低198.圖7-14艾姆科(Eimco)型高效濃縮機(jī)給料筒攪拌器艾姆科(Eimco)型高效濃縮機(jī)料漿先給入排氣系統(tǒng),排出空氣后經(jīng)進(jìn)料槽進(jìn)入給料筒,絮凝劑則由絮凝劑進(jìn)料管分段給入筒內(nèi)和料漿混合,混合后的料漿由下部呈放射狀的給料筒直接進(jìn)入,形成的沉淀表面層料漿絮團(tuán)迅速沉降。在沉淀層的底部安裝了普通機(jī)械耙臂機(jī)構(gòu),將濃縮的沉淀刮向圓錐中心而澄清的清液則經(jīng)濃縮一沉淀層過濾出來并向上流動,形成溢流排出。199.艾姆科(Eimco)型高效濃縮機(jī)36.
7.2.5深錐濃縮機(jī)池深大于池直徑,整機(jī)為立式桶錐形,懸浮液和絮凝劑的混合是工作的關(guān)鍵工序,采用連續(xù)多點(diǎn)加藥。主要特點(diǎn)圖7-15深錐濃縮機(jī)200.7.2.5深錐濃縮機(jī)池深大于池直徑,整機(jī)為立式桶錐形,圖7-16艾姆科(Eimco)型高桶深錐高效濃縮機(jī)201.圖7-16艾姆科(Eimco)型高桶深錐高效濃縮機(jī)38.
7.2.6多層傾斜板濃縮機(jī)在理想條件下,分隔成n層的濃縮機(jī),其處理能力理論上可為不分層時的n倍。為解決各層濃縮相的清排問題,工程上將水平隔層改為與水平面傾斜成一定角度a的斜面,以便沉降的顆粒自動下滑。這種形式的濃縮設(shè)備稱為斜板濃縮機(jī)。如各傾斜板之間還進(jìn)行分隔,成為斜管濃縮機(jī)。202.7.2.6多層傾斜板濃縮機(jī)在理想條件下,分隔成n層的濃根據(jù)水流在傾斜板內(nèi)的流動方向與顆粒沉降和滑動方向的關(guān)系可將傾斜板濃縮機(jī)分為三種形式。(1)反向流形式。水流在傾斜板內(nèi)的流動方向與顆粒沉降和滑動方向相反。傾斜板濃縮機(jī)大多采用這種形式。(2)同向流形式。水流的流動方向與顆粒沉降和滑動方向相同。(3)橫向流形式。也稱側(cè)向流形式,水流方向與顆粒沉降和滑動方向相垂直。
203.根據(jù)水流在傾斜板內(nèi)的流動方向與顆粒沉降和滑動方向的關(guān)系可將傾204.41.從理論上講,同向流形式的傾斜板濃縮機(jī)的效率最高,但是,由于水與沉淀物流向相同時,兩相的分離較困難,所以目前普遍采用的是反向流形式。205.從理論上講,同向流形式的傾斜板濃縮機(jī)的效率最高,但是,由于水7-19多層傾斜板濃縮箱結(jié)構(gòu)示意圖1.給料槽;2.傾斜板(濃縮板);3.穩(wěn)定板;4.排砂嘴斜方形箱體下裝一角錐形漏斗。箱內(nèi)安裝有一定間隔的平行傾斜板,分為上下兩層排列。小型多層傾斜板濃縮箱206.7-19多層傾斜板濃縮箱結(jié)構(gòu)示意圖斜方形箱體下裝一角錐形207.44.料漿沿整個箱體寬度給入到兩層傾斜板之間,然后向上流過上層傾斜板的間隙。在料漿流動過程中,固體顆粒在板間沉降,故上層傾斜板稱為濃縮板。沉降到板面的固體顆粒在重力作用下下滑到下層板的空隙繼續(xù)濃縮。下層傾斜板的用途主要是減少漩、渦的攪動,使沉降過程得以穩(wěn)定進(jìn)行,所以也稱下層板為穩(wěn)定板。底流沉淀的固體顆粒從錐形漏斗的底口排放,溢流清液則從上部溢流槽排出。傾斜板濃縮機(jī)溢流臨界粒度通常5~10um。208.料漿沿整個箱體寬度給入到兩層傾斜板之間,然后向上流過上層傾斜板(濃縮板)材質(zhì)要求:強(qiáng)度大,不變形、質(zhì)輕、表面光滑、疏水、不黏結(jié)物料。常用的材料:玻璃板、硬質(zhì)塑料板、涂面鋼板等。聚四氟乙烯有良好的應(yīng)用前景。209.傾斜板(濃縮板)材質(zhì)要求:強(qiáng)度大,不變形、質(zhì)輕、表面光滑、疏中心傳動耙式濃縮機(jī):加裝的傾斜板安裝在清液區(qū)下部,料漿沿傾斜板的空間向斜上方流動,使固體顆粒在兩板之間垂直沉降,沉降路程被縮短,沉降時間減少。多層傾斜板濃縮機(jī)210.中心傳動耙式濃縮機(jī):加裝的傾斜板安裝在清液區(qū)下部,料漿沿傾斜過濾過濾:在推動力的作用下,迫使含有固體顆粒的液體通過多孔介質(zhì),而固體顆粒則被截留在介質(zhì)上,從而達(dá)到液體與固體分離的目的。過濾過程的物理實(shí)質(zhì)是流體通過多孔介質(zhì)和顆粒床層的流動過程,因此,流體通過均勻的、不可壓縮的顆粒床層的流動規(guī)律是研究過濾的基礎(chǔ)。7.3過濾1、過濾過程211.過濾過濾:在推動力的作用下,迫使含有固體顆粒的過濾在懸浮液的分離中用得較多。過濾用的懸浮液稱為濾漿或料漿,分離得到的清液為濾液,截留在過濾介質(zhì)上的顆粒稱為濾餅或濾渣。促使流體流動的推動力可以是重力、壓力差或離心力。212.過濾在懸浮液的分離中用得較多。過濾用的懸浮液稱為濾漿或料漿,過濾操作中用以攔截流體所含固體顆粒并對濾餅起支撐作用的各種多孔性材料。要求:(1)流體阻力?。唬?)細(xì)孔不易被顆粒堵塞或即使堵塞也能簡單清除;(3)介質(zhì)上的濾餅要求能夠容易剝離。具備:(1)多孔性;(2)具有化學(xué)穩(wěn)定性;(3)足夠的機(jī)械強(qiáng)度,使用壽命長。2、過濾介質(zhì)213.過濾操作中用以攔截流體所含固體顆粒并對濾餅起支撐作用的各種多工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)有:①編織材料(濾布),由天然或合成纖維、金屬絲等編織而成的濾布和濾網(wǎng),此類材料價格便宜,清洗和更換方便,可截留的最小粒徑為5~65μm。用聚酰胺、聚酯或聚丙烯等纖維制成的單縷濾網(wǎng),質(zhì)地均勻、耐腐蝕、耐疲勞,正在逐步取代其他織物濾布。②多孔性固體,包括多孔陶瓷、燒結(jié)金屬(粉末冶金材料)或玻璃,或由塑料細(xì)粉粘結(jié)而成的多孔性塑料管等。此類材料可截留的最小粒徑為1~3μm,常用于處理含有少量微小顆粒的懸浮液。214.工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)有:51.④多孔膜,由高分子材料制成,膜很薄,孔很細(xì),可以分離到0.05μm的顆粒,有超濾和微濾。此外,工業(yè)濾紙也可與上述過濾介質(zhì)合用,以攔截懸浮液中少量微細(xì)顆粒。近年來,高分子多孔膜的制造與應(yīng)用有很大發(fā)展,應(yīng)用于更微小的顆粒的過濾,以獲得高度澄清的液體。
③堆積介質(zhì),如砂、礫石、木炭和硅藻土等顆粒狀物料,或玻璃棉等非編織纖維的堆積層。一般用于處理固體含量很少的懸浮液,如城市給水和待凈化的糖液等。215.④多孔膜,由高分子材料制成,膜很薄,孔很細(xì),可以分離到0.03、過濾方式與過濾機(jī)分類216.3、過濾方式與過濾機(jī)分類53.(1)濾餅過濾又稱為表面過濾。使用織物、多孔材料或膜等作為過濾介質(zhì)。過濾介質(zhì)的孔徑不一定要小于最小顆粒的粒徑。過濾開始時,部分小顆??梢赃M(jìn)入甚至穿過介質(zhì)的小孔。但很快由顆粒的架橋作用使介質(zhì)的孔徑縮小形成有效的阻擋。被截留在介質(zhì)表面的顆粒形成稱為濾餅的濾渣層,透過濾餅層的則是被凈化了的濾液。隨著濾餅的形成真正起過濾介質(zhì)作用的是濾餅本身,因此稱為濾餅過濾。濾餅過濾主要適用于含固量較大(>1%)的場合。217.(1)濾餅過濾又稱為表面過濾。使用織物、多孔材料或膜等作為過(2)深層過濾一般應(yīng)用介質(zhì)層較厚的濾床類(如沙層、硅藻土等)作為過濾介質(zhì)。顆粒小于介質(zhì)空隙進(jìn)入到介質(zhì)內(nèi)部,而長而曲折的孔道中被截留并附著于介質(zhì)之上。深層過濾無濾餅形成,主要用于凈化含固量很少(<0.1%)的流體,如水的凈化、煙氣除塵等。
218.(2)深層過濾一般應(yīng)用介質(zhì)層較厚的濾床類(如沙層、硅藻土等)過濾的操作方式根據(jù)使用的過濾設(shè)備、過濾介質(zhì)及所處理的物系的性質(zhì)和產(chǎn)品收集的要求,過濾操作分為間歇式和連續(xù)式兩種主要方式。根據(jù)提供過濾推動力的方式,又有重力過濾、加壓過濾、真空過濾和離心過濾之分,其目的都是克服過濾阻力。219.過濾的操作方式56.重力過濾:依靠液體的位差使液體穿過過濾介質(zhì)的流動。推動力不大。加壓過濾:使用普遍。離心過濾:利用使濾漿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心壓力使濾液流過濾餅和過濾介質(zhì),從而與顆粒分離。過濾效率高。220.重力過濾:依靠液體的位差使液體穿過過濾介質(zhì)的流動。推動力不大三菱高效沉降式離心脫水機(jī)利用離心力使懸浮液中的固體濃縮并沉降在筒壁上、用螺旋刮刀進(jìn)行卸料。設(shè)備采用圓柱形滾筒,污泥處于長時間的最大離心力作用,通過滾筒內(nèi)的密封、擠壓作用,將脫水程度最高的污泥傳送到壓榨部分,經(jīng)過強(qiáng)力的壓榨進(jìn)一步脫水。221.三菱高效沉降式離心脫水機(jī)58.
高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。222.高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。59.223.60.224.61.2、料漿性質(zhì)。指料漿濃度、粒度和pH值。濃度增加可提高過濾效果,增加產(chǎn)量;粒度細(xì)難過濾;pH值小于8.5;溫度提高可提高過濾速度。1、過濾的推動力,是指真空度,壓力差的增加可提高過濾機(jī)的處理能力和降低濾餅水份。3、過濾介質(zhì)的性質(zhì)。過濾阻力小,濾液中固體少,易清洗且強(qiáng)度好,尼龍布比較理想。影響過濾機(jī)生產(chǎn)能力的因素4、助濾劑的添加種類和量。225.2、料漿性質(zhì)。指料漿濃度、粒度和pH值。濃度增加可提高過濾效7.3.3真空過濾機(jī)1、圓盤真空過濾機(jī)(disctypefilter
)由槽體、主軸、過濾盤、分配頭和瞬時吹風(fēng)裝置五部分組成。226.7.3.3真空過濾機(jī)1、圓盤真空過濾機(jī)(disctyp227.64.2
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