滤饼设备

常用的过滤器有三种类型。这些都是:

澄清过滤器-通常是用于从溶液中去除少量颗粒的盒式或袋式过滤器。实验室人员通常使用这些过滤器类型．这些类型的过滤器也用于0.2微米终端灭菌。

交叉/低过滤器-这些通常是膜型过滤器用于超滤。在生物技术领域，这些类型的过滤器用于浓缩溶液的超滤装置，并执行缓冲交换。

蛋糕的过滤器-这些是用于从浆液中去除大量固体的过滤器。它们通常出现在生物技术领域主要澄清在通过有机合成的药物生产中所见的发酵批次和各种固体去除步骤。前两类，澄清和横流过滤器，已经很好地开发和优化用于生物技术和标准废水处理应用。设备很容易用于这些应用，无论是小的0.2微米灭菌过滤器用于最终灭菌100毫升的产品溶液，或小的500毫升横流过滤器用于浓缩少量抗体溶液。许多用于废水处理应用的这种设备供应商都起源于CPI(化学过程工业)，并结合了许多在大规模化学生产中使用的更大单元中开发的放大和优化特性。因此，这两个过滤装置的操作是最优化和最有效的用于废水处理。

第三类滤饼，虽然在许多废水处理应用中得到了很好的发展，但却是最不发达的过滤设备生物技术行业使用。在有机合成实验室中，有时使用非常简单的设备，如漏斗和滤纸来完成这一操作。实验室中用于这一过滤步骤的其他一些操作更为复杂，但许多操作都是劳动密集型的，并限制了整个生产过程本身的能力。因此，有必要对生物技术中使用的滤饼过滤设备进行优化。滤饼过滤设备可分为分批和连续两种模式。以下是滤饼过滤装置的几个例子:

批量或半批量设备

板- - - - - -框式压滤机

压叶过滤器

搅拌/单板Nutsche过滤器/干燥机水平板过滤器/干燥机连续设备旋转转鼓真空过滤机离心过滤器带式过滤机

板框压滤机

这过滤器类型允许泥浆混合物的加压过滤以去除固体。一组过滤板以类似于的配置夹在一起板块在板框式热交换器上。当这些板被液压压缩在一起后，一个贯穿所有板的通道允许浆液被泵入每个板的一侧。滤液通过过滤介质在盘子上留下固体蛋糕在媒体上。滤板另一侧的滤液进入通道，与过滤器中从其他板上流出的滤液汇合，然后离开设备。当滤板充满固体时，固体可以被清洗，压机打开以排出每个板上的固体。压滤机由头和从动件组成，从动件之间包含一组由侧梁或顶梁支撑的垂直矩形板。头作为一个固定端，进料和滤液管道与之连接，从动件沿着横梁移动，并在过滤循环中通过液压或机械机构将板压在一起。每个盘子两侧都有过滤布，一旦压在一起，它们就形成了一系列的腔室，这取决于盘子的数量。板通常有一个中心进料口，穿过压滤机的整个长度，以便板包的所有腔室连接在一起。同样，四个角端口连接所有板和收集母液和清洗滤液在一个“封闭排放”的出口，位于同一侧进料入口。一些滤波器按在其下部安装有旋塞的板，以便滤液以“开放排放”的方式流向槽，并通过通过每个室的滤液的清晰度来“告知”滤布的情况。这种安排的缺点是它不能与有毒、易燃或易挥发的滤液一起使用。典型的流动方案如图8所示。

通常采取特殊措施来减轻滤饼排放和加强过滤。所采取的措施包括预涂和添加助体剂。只有在以下情况下，才能在引入进料之前对板材进行预涂:

FilterpresseS在近100年前被引入，并被广泛应用于废渣脱水。它们被认为是劳动密集型机器，因此在复杂和高度自动化的过程工业中没有被广泛接受。直到20世纪60年代的某个时候，这种形象才发生了变化，引入了先进的机制，旨在获得自动排出的低水分饼，并使布料在过滤循环结束时能够洗涤。

当污染物呈胶状和粘性时，它会形成一个屏障，避免布致盲。同样地，预涂层和布之间的界面很容易分离，因此饼排出，留下干净的布。

当过滤循环开始后立即需要清洁滤液时，否则必须采用再循环，直到获得清洁滤液。

图8。板框压滤机工艺流程。

一旦预涂阶段完成，工艺浆料被泵入过滤器，成型饼被保留在板上，滤液流向进一步处理。当固体颗粒较细且过滤速度较慢时，在料浆中加入助体剂以提高滤饼的渗透性。然而，应该记住，助体剂的添加会增加饲料中的固体浓度，因此它在板之间占据了额外的体积，并增加了用于处理的饼量。同样，对于所有这些应用，当蛋糕是产品时，预涂和助滤剂可能不能使用，因为它们与蛋糕一起混合和排放。

多年来，盘子和框架系统一直使用带独立框架的平板来容纳蛋糕。这些压滤机有许多密封面，这是泄漏的主要原因。因此，为了将表面的数量减少一半，并减少滴水的问题，引入了凹板。凹进板的发展与布料技术的进步齐头并进，使三维拉伸成为可能，而不是简单的板和框架，布料保持在一个平原上。目前的凹坑深度为16,20和25mm，因此对应的饼厚度为32,40和50mm

现代压滤机的主要特点包括:

以5-6秒/盘的速度逐个分离饼板的穿梭移位器。移位机构的特殊设计确保了相邻的两块板不会因为粘饼而被拉在一起。

^震动器，使盘子振动并帮助出饼。

*+带有可移动歧管和高冲击射流的布淋浴器，用于密集的布料洗涤。

最大的填充。压滤机的工作压力为7、10和15巴，用于挤压饼，最大可用的板是2 × 2米，因此液压系统保持板的关闭力是相应设计的。压滤板是否可用于各种建筑材料，如铸铁，铝合金，塑料，如高密度聚丙烯

__(HDPE)和PVDF。除了自动化之外，主要的发展领域是板的设计，因为热塑性塑料实现了新的结构概念，这是金属板不可能实现的。塑料复合板具有以下独特的特点:

m较低的板重减少了在滤饼卸料模式下梭子移位的停机时间。

•有效过滤面积增加，最大可用板为2 × 2米，有20毫米的凹槽和150个室，面积约为1000平方米，滤饼容量为20立方米。

•从柔性膜的背面引入水或空气，减少了腔室体积，挤压饼，进一步降低了水分含量。压滤机根据不同的应用，可以采用冲洗板和膜板的混合组合，全冲洗板或全膜组合。

大多数板材都是用聚丙烯挤压而成，可承受80至85℃的温度。在高温下操作会使板材变形，在这样的高温下，泄漏甚至喷射都是危险的。

在处理以下任何情况时，需要仔细考虑该设备的选择和尺寸:(1)过滤饱和盐水时，因为滤饼排放过程中板冷却，并且在注入工艺浆料之前需要预热。对于这样的卤水蒸压过滤器，如水平板，垂直叶或蜡烛过滤器更适合，因为它们可以蒸汽夹套;(2)在每个循环结束时，打开料板进行排放，有有毒、易燃或易挥发的饼产生危害环境的危险。同样，高压灭菌过滤器更适合;(3)当需要高效洗涤时，因为充满饼的洗涤室可能无法到达其全部表面，导致位移不均匀。然而，这应该没有问题，当在一个室中形成的蛋糕之间留下一个间隙，以便洗涤水均匀地分布在蛋糕上并到达它的整个表面。无膜板压滤机操作顺序如下(见图9):

泥浆被泵入并以高流速和低压力填充腔室，随着饼变厚逐渐增加。位于压滤机下方用于收集滴漏的滴漏盘关闭。

当压力达到6-7巴时，冲洗水被泵入滤饼在预定的洗涤比例，以取代粘附母液。

•吹气以减少蛋糕水分。

•将留在进料口的湿芯用空气吹回20-30秒，确保排出的饼完全干燥。

滴漏盘打开，准备滤饼排出。

•液压板关闭活塞与从动件一起缩回。

•梭移板一个接一个地向从动件和饼放电。

•滴水盘关闭，为下一个循环做好准备。

选择压滤机是有意义的

当热饼干燥或焚烧所需的水分含量非常低时。

rar当抛光应用需要高fíltrate清晰度时。

rar当需要通过挤压来帮助蛋糕释放时。

当饼被处理成填充物用推土机铺开时，只要它足够硬以承受其重量。

在有限的空间内需要较大的过滤面积时。

•梭移板一个接一个地向从动件和饼放电。

•滴水盘关闭，为下一个循环做好准备。

•梭移位移动板一个接一个地向固定头。当每个盘子停车时，布在100巴的位置洗涤，通过一个机构降低和提升一对具有高冲击喷嘴的对称流形。

蛋糕的处理相对简单。饼可以卸到用卡车运走或用皮带输送机运输的箱子里。对于非常大的压滤机，一个成形良好的滤饼每个室可能重200-300公斤，当它落在料仓或带式输送机上时，冲击是非常大的。因此，需要采取特殊措施来打破和去除鞋底硬饼，对于带式输送机，还建议在出料槽下方的冲击点增加皮带支撑托辊的数量。

压滤机本身几乎不需要维护，但应定期检查机器的自动化功能，并特别注意安全设备，例如:

•在封板过程中保护操作人员的红外帘应在2毫秒内停止液压泵。

•当液压板关闭系统中的压力损失时发出警告的开关，检测板之间的泄漏。

•滤液流量计微开关，当腔室满时停止浆料泵。

•连接到滴漏盘的微开关是联锁的，因此在滤饼排出过程中门是完全打开的。

•压力开关，允许挤压膜仅当板包装压缩与液压关闭系统。

•应检查保护液压活塞不滴漏的带拉链波纹管的磨损情况。

•洗板两侧布的两个歧管有高压冲击喷嘴，压力为100bar。当一个歧管的一些喷嘴被堵塞时，射流的冲击是不均匀的，板倾向于摆动。

•必须检查布是否有孔，每个板的滤液端口上的可选旋塞有助于识别损坏的布。

•应检查布周围的浸渍边缘和相邻板之间的密封是否有泄漏。

助体剂(即助滤剂)和预涂剂常被提及压滤它们在应用上的区别是:(1)使用助身器时浆液是固体含量低，细而黏的颗粒，难以过滤。为了加强过滤，将具有大表面积的粗固体添加到浆液中，并作为捕获和捕获其间隙的助体

以下材料可作为助身材料或用于形成预涂层:

硅藻土(也称为硅藻土)由微小的水生单细胞植物的硅质骨骼遗骸组成。

珍珠岩:由火山成因的玻璃状破碎和热膨胀的岩石组成的珍珠岩

纤维素由纤维组成，重量轻，无灰纸样介质。

近年来，特殊的磨碎木材因其可燃性和降低了高昂的处理成本而变得流行起来。现在有制造商研磨，清洗和分类特殊木材的渗透性，可以适应广泛的应用。

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缓慢过滤颗粒，产生多孔饼基质。添加量取决于固体的性质，从?对于不可压缩的和高达5倍的凝胶状固体;(2)用2-3毫米厚的渗透性已知的介质预涂钢板，它的应用需要技巧，因为它占用了有效的饼体积，延长了周期时间，过度消耗可能会相当昂贵。过滤前预涂有两个主要目的:

•当污染物呈凝胶状和粘性时，它会形成一个屏障，避免布致盲。同样地，预涂层和布料部分之间的界面也很容易使饼排出，留下干净的布料。

•当过滤循环开始后立即需要清洁滤液时，否则必须采用再循环，直到获得清洁滤液。

压力叶式过滤器

该设备类似于板框压滤机，但整个板组件也安装在一个罐体或压力容器中。这种设计允许使用更高的压力，也允许在许多应用中更有效地进行过滤操作。有两种基本配置，即水平板式和垂直压叶式过滤器。

水平板压力过滤器通常应用于抗生素、农药或颜料等精细化工过程行业，当不纯不溶物的负载较低，需要抛光以获得较高的产品净度时。近年来，它们可能越来越多地出现在化肥或贵金属等重工业中，当产品是蛋糕时，需要有效的洗涤和低湿度。这些装置非常适合处理易燃、有毒和腐蚀性材料，因为它们是经过高压灭菌的，并且设计用于需要高压和安全操作的危险环境。同样地，无论何时需要保持热或冷温度，它们都可以很容易地夹套应用。这些特性在压滤机上是不可能实现的，因为压滤机需要将压滤板打开到大气中，并逐个移动压滤板，以便在每个循环结束时将滤饼排出。

通常情况下，过滤器结构由连接到空心轴上的一堆板组成，这些板安装在压力容器内，每个板上覆盖着合适的过滤介质。浆液在压力下被送入容器，滤饼被过滤介质保留，在每个板的顶部形成，同时滤液通过空心轴进一步进入工艺。过滤器尺寸可能有所不同，但通常设计为6巴的工作压力。堆叠中的每个圆形板都由焊接到底部的径向肋组成，支撑着水平的粗网筛网，筛网上覆盖着更细的编织金属筛网或过滤布，以保留蛋糕。板的底部向中空的中心轴倾斜，使滤液通过圆周孔自由流动，并进一步向下轴到滤液出口。板与板之间的间隙由特殊的垫片保持

在以下情况下，最好选择水平板滤波器:

当需要最小的地板空间用于大的过滤区域时。

当液体易挥发且不能处于真空状态时。

当有毒、易燃或易挥发的饼有危害环境的危险时，可采用特别安全的排放机制。

当抛光应用需要高滤液净度时。

当处理需要升高温度的饱和盐水时，罐内可能有蒸汽夹套。

当需要有效清洗时。

当滤饼很重，必须支撑，而不是垂直滤饼形成垂直表面，一旦压力下降可能会脱落。

当饼可以干燥或作为稠化浆料排出时。

用“o”形环在板周围的浆液和收集滤液的轴之间正面密封。垫片的高度决定了饼堆积的间隙，可以更换以满足各种工艺条件。抛光和滤饼的区别之一是盘子之间的空间。对于抛光应用，间隙约为20毫米，而对于滤饼过滤应用，根据固体百分比和滤饼堆积特性，间隙可达100毫米。因此，抛光过滤器比饼过滤器容纳更多的板，因此对于相同的容器尺寸，更有效的区域可用抛光机。与垂直叶片过滤器相反，与水平板过滤器一起使用的容器总是垂直构造以适应板堆。所有都有可拆卸的碟形头，但有两种底部设计选择;即锥形底和碟形底。选择在很大程度上取决于滤饼排出装置。较大的垂直容器的头部通常是旋转的，这样它就可以摆动起来，以便向上移动板堆。 The layout ususally provides sufficient headroom for raising the stack over the vessel and additional floor space next to the filter for stack maintenance and replacement of damaged plates. It is good practice to design a special rig that will support the removed stack. The vessels at their bottoms are fitted with highly secured cake discharge openings to ensure safe sealing of the tank under pressure. The concept of cake filtration, as opposed to polishing, was enabled by substantial improvements in the cake discharge mechanisms since such filters are operating on a short cycle time. There are two types of cake discharge mechanisms and both use离心力把蛋糕扔向圆柱形的墙壁，然后蛋糕就会掉到罐子的底部:

•的旋转盘堆栈。

•振动盘堆。

旋转型可以从顶部或底部驱动，而振动型总是从顶部驱动。从顶部驱动的过滤器上拆卸罐盖通常比从底部驱动的更复杂。另一方面，底部驱动过滤器更容易发生泥浆泄漏。出饼口的位置取决于罐底的构造。有两种类型:

•具有锥形底部和中央出口。

•带有碟形底部和侧出口。

锥形底部的罐通过重力排出饼，碟形底部的罐有一把铲子，将饼耙向出口。因此，与具有相同过滤面积的碟形型相比，锥形型需要更多的净空。锥形罐也经常有一个额外的清除板，在锥体的下部，以过滤残留的浆液脚跟，仍然低于主要板块．泥浆脚跟，仍然在最底部的罐是通过一个特殊的蘸管去除，以避免放电湿饼。为了方便更好地排出饼，有倾斜板的设计。在这个概念下，饼由于离心力的作用，以水平轨迹飞离平板，而不像传统平板那样受到表面径向摩擦剪切的影响。堆积在板上的饼可以作为湿料排出浓缩污泥或者做成干蛋糕。对于湿饼，容器通常会有一个装有阀门的小出口，而对于干饼，开口很大，关闭用电动或液压卡口楔锁住。

水平板式过滤器的操作是劳动密集型的，需要对阀门进行复杂的操作，因此目前的安装在大多数情况下是完全自动化的。操作步骤如下:

步骤1。预涂-预涂阶段仅在以下情况下进行:(a)当污染物呈凝胶状和粘性时，它会形成一个屏障，避免布致盲。同样地，预涂层和布之间的界面很容易分离，因此饼排出，留下干净的布;(b)在过滤循环开始后立即需要干净的滤液，否则必须采用再循环，直到得到干净的滤液。

步骤2。过滤-一旦预涂阶段完成，工艺浆料被泵入过滤器，成型饼被保留在板上，滤液流向进一步处理。当固体颗粒较细且过滤速度较慢时，在料浆中加入助体剂以提高滤饼的渗透性。然而，应该记住，助体剂的添加会增加饲料中的固体浓度，因此它在板之间占据了额外的体积，并增加了用于处理的饼量。同样，对于所有这些应用，当饼是产品时，预涂剂和助滤剂可能不使用，因为它们与饼一起混合和排放。

步骤3。去除后跟——一旦过滤循环完成，就必须去除板周围的泥浆后跟。这是通过向罐内吹气来完成的，它将泥浆置换到最低的板和进一步到清除板(如果存在)。底部剩余的泥浆通过浸管回流到进料槽，直到整个泥浆被排出。

步骤4。蛋糕干燥-然后空气继续通过蛋糕，直到捕获的水分减少到最低限度，蛋糕在实际情况下被认为是干燥的。

第5步。饼排放-在这一点上，空气压力被释放，饼出口被打开，板堆旋转来排放饼。蛋糕出料口必须与电机驱动联锁，因为它的旋转是有条件的出口是开放的。在某些过滤器上，滤饼排出后，布或网筛网可以用水反冲洗，以清除附着在介质上的任何滤饼残留物。

水平板过滤器需要定期注意安全装置和自动化功能，伴随现代过滤器。过滤器上方的空间应该有一个提升装置和足够的空间来提升整个碟堆，并将其水平移动到靠近滤池的位置。建议有一个专门的钻机，将保持板堆进行维护，因为较大的可能达到3米或更长。还必须为盖分配空间，盖可以是铰接的，也可以是拆卸的。

垂直压叶过滤器本质上与水平板过滤器相同，除了过滤器元件的方向是垂直的而不是水平的。它们适用于固体含量很低的1-5%的抛光浆料或固体浓度为20-25%的滤饼过滤。与水平板过滤器一样，垂直叶式过滤器也非常适合处理易燃，有毒和腐蚀性材料，因为它们是经过高压灭菌的，并且设计用于需要高压和安全操作的危险环境。同样地，无论何时需要保持热或冷温度，它们都可以很容易地夹套应用。卧式容器中最大的叶式过滤器的过滤面积为300平方米，立式容器为100平方米，设计的操作压力均为6巴。

在操作过程中，泥浆在压力下被泵入一个容器，该容器装有一堆垂直的叶子，充当过滤元件。每片叶子底部都有一个位于中心位置的颈部，该颈部被插入到收集滤液的管汇中。叶片两侧有肋，允许滤液自由流向颈部，叶片上覆盖有粗网筛网，支持更细的编织金属筛网或过滤布，以保留饼。叶子之间的空间可能

根据饼的形成特性和真空将厚而重的饼保持在垂直叶片表面的能力，在30-100毫米之间变化。

使用的两种容器几何形状是垂直的和水平的。在大多数精细化工过程中，叶片被安装在垂直容器中，而水平容器则用于较重的加工工业，如硫的制备磷酸植物。水平罐内的叶片可以沿罐轴或垂直于轴放置。为了利用罐体容积的最大过滤面积，叶片的宽度是有刻度的，因此它们适合罐体的圆形轮廓。这也减少了围绕在叶子周围的浆液脚跟体积。容器配有高度安全的滤饼排放开口，以确保在压力下安全密封罐。

堆积在叶片上的饼可以作为湿稠污泥或干饼排出。对于湿饼，容器通常会有一个装有阀门的小出口，而对于干饼，开口很大，关闭用电动或液压卡口楔锁住。垂直容器的顶盖通常是旋转的，这样它就可以摆动起来，以便向上移走堆栈中的叶子。这是一个很好的实践，设计一个特殊的钻机，将支持从容器中取出的叶子。在盖子周围安装了特殊的快速打开螺栓，以便在操作过程中确保密封性，但在需要进入堆叠时可以轻松打开。图10演示了一个垂直叶滤波器。垂直叶式过滤器与水平板式过滤器相比的优点是滤饼很容易从过滤介质中分离。在这种情况下，没有必要采用辅助卸料的方法，因为重力会释放饼，让它落向卸料口。对于这样的蛋糕不容易释放一个特殊的机制，震动整个堆栈，这将在大多数情况下释放蛋糕。然而，使用这种方法必须小心，使蛋糕不会桥接在两个相邻的板之间，因为

选择标准

为应用程序选择垂直叶过滤器时

对于较大的过滤区域，需要最小的地板空间。

液体易挥发，不能处于真空状态。

有毒、易燃或易挥发的饼有危害环境的危险，可采用特别安全的排放机构。

抛光应用需要高滤液清晰度。

处理需要较高温度的饱和盐水时，罐内可能有蒸汽夹套。

饼可以干燥或作为稠化浆料排出。

这将影响饼的排出。在某些情况下，蛋糕会被扔到池塘里或重新捣碎以作进一步处理。在这种情况下，特殊的振荡高冲击射流头扫介质表面，并通过出料口冲洗滤饼。这些封头还用于清洗过滤介质，并清除堵塞金属丝网或布的颗粒。

图10。立式滤叶机。

垂直压力叶式过滤器的操作是劳动密集型的，需要对阀门进行复杂的操作，因此目前的安装在大多数情况下是完全自动化的。操作步骤如下:

步骤1。预涂-预涂阶段仅在以下情况下进行:(a)当污染物呈凝胶状和粘性时，预涂层形成一个屏障，以避免布的致盲。同样地，预涂层和布之间的界面很容易分离，因此饼排出，留下干净的布;(b)在过滤循环开始后立即需要干净的滤液，否则必须采用再循环，直到得到干净的滤液。

步骤2。过滤-一旦预涂阶段完成，工艺浆料被泵入过滤器，成型饼被保留在叶片上，滤液流向进一步处理。当固体颗粒较细且过滤速度较慢时，在料浆中加入助体剂以提高滤饼的渗透性。然而，应该记住，助体剂的添加增加了饲料中的固体浓度，因此它在叶片之间占据了额外的体积，并增加了用于处理的饼量。同样，对于所有这些应用，当饼是产品时，预涂剂和助滤剂可能不使用，因为它们与饼一起混合和排放。

步骤3。去除后跟-一旦过滤循环完成，有必要去除叶子周围的浆液后跟，否则滤饼在排出时会变湿。为了达到这个目的，在罐的最底部有一个特殊的倾斜管道，将剩余的泥浆后跟排出，再循环回进料罐。

步骤4。蛋糕干燥-然后空气继续通过蛋糕，直到捕获的水分减少到最低限度，蛋糕在实际情况下被认为是干燥的。

第5步。饼排出-在这一点上，空气压力被释放，饼的出口被打开，叶堆被震动排出饼。饼出口开口必须与压力传感器联锁，以避免在压力下开口。在某些过滤器上，滤饼排放后，可以用水反冲洗布或网筛网，以清除附着在介质上的任何滤饼残留物。

这些机器的维护要求是劳动密集型的，反映了那些水平的对应。

搅拌，单板，nutsche过滤器/干燥机

该系列过滤器由一个垂直压力容器和底部的水平过滤板组成。该设备的滤液从过滤器底部的喷嘴流出。这些装置通常用于收集大量固体的泥浆。这种设备的变化包括具有可拆卸的低头的设备，便于去除饼，压力或能力真空过滤机滤饼的清洗能力，搅拌器分解和重新清洗滤饼，以及整个容器的加热或冷却夹套。Nutsche过滤器是著名的实验室规模的Buchner漏斗的工业版本，除了它被设计为在真空或压力下运行。

需要足够的蓄积容量以快速充装和排空容器。容器通常设计为2-3巴的操作压力，但如果需要，可以指定更高的压力。船盖支撑液压系统，控制旋转螺旋钻和桨臂的升降，以及各种法兰连接和维护人孔。对于较大的单位，碟形头盖是螺栓在其顶部。有了这种安排，就有必要进入容器更换过滤介质。在较小的过滤器上，封头和气缸是一体的，螺栓连接到过滤地板上，易于接触过滤介质。这种布置通常有摇摆式快速锁定螺栓，这些螺栓连接到过滤地板的圆周上。对于需要保持温度的应用，容器可以是双壁或半管夹套，以提供对产品的有效传热。过滤地板由一个密集的穿孔板组成，足够坚固，以保持饼的重量和施加在饼表面的压力。在较大的过滤器上，对滤板的额外支持由容器底板和滤板之间的肋提供。 There are three过滤介质类型即覆盖滤板:编织金属网筛网、合成滤布、烧结金属板。选择完全取决于固体、液体的特性和适当的构造材料。媒介的选择无法通过试验台规模的叶片试验来确定，只能通过中试来确定饲料性能的长期影响，如中等致盲和波动。

该机独特的设计特点是用于蛋糕清洗、平整和出料的耙臂。这些任务是由桨或桨和螺旋系统完成的:桨系统由两个带有倾斜叶片的臂组成，在洗涤过程中向一个方向旋转，使饼重新充浆，并在循环结束时排出。桨臂在相反的方向旋转，以使蛋糕平滑，在蛋糕干燥之前密封裂缝。在这个系统中，一个液压装置根据过滤循环来升降桨板。

螺旋钻系统由两个沿一个方向旋转的桨臂组成，如桨臂系统所述进行再浆。此外，两个螺旋臂通过向一个方向旋转使饼光滑，并通过向相反方向旋转将饼输送到中心以便出料。在该系统中，两个独立的液压装置根据过滤循环分别升降桨臂和螺旋臂。饼可以被运送到位于容器中心或附近的管道溜槽中进行排放

Nutsche在其完整的配置由四个主要组成部分:•3“容器•s”过滤地板和布，编织网筛网或烧结金属板介质

«5*用于滤饼清洗和平滑的浆液臂«3*滤饼排放机构位于滤板上方的容器圆筒上的出口。这台机器的操作顺序很复杂，需要结合阀门和液压的操作。系统范围从自动到半自动。操作顺序包括以下步骤:

1.过滤-过滤器被充入浆液，并施加压力来取代滤液，使滤饼保留在过滤介质上。对于粗粒快速沉降固体和慢沉降细粒分布广泛的泥浆，细粒沉降在粗粒上有离析的危险。当这种情况发生时，细粉密封饼，减缓饼的形成，所以保持浆液悬浮与旋转臂在过滤过程中有助于形成均匀的饼。

2.蛋糕清洗-在清洗阶段，在盖子顶部的喷雾环或连接将洗涤液引入蛋糕。这样可以用洗涤液取代母液，但如果饼形成厚度不均匀，那么这种原位清洗的效率可能会相当低。Nutsche过滤器的优点之一是能够在应用喷雾清洗之前平滑蛋糕的表面，以便整个床被均匀清洗。如果在多洗涤系统中不允许空气或气体进入饼，那么洗涤效率可能会进一步提高，因此洗涤液总是以“活塞”式的方式取代溶液。这是通过一个特殊的检测器来实现的，它可以监测滤饼表面的水分，一旦空气或气体开始进入滤床，就会发送一个信号来关闭滤液阀，并在下一次洗涤开始时重新打开它。

3.饼再制浆-许多工艺需要高洗涤效率来去除产品中的污染液体，通过再制浆清洗饼可以获得最有效的产品纯度。这是通过用桨臂重新悬浮蛋糕，使其与洗涤液充分混合来完成的。在重新悬浮过程中，旋转臂缓慢向下移动，并逐渐一层又一层地“剃除”床，直到整个蛋糕进入浆液。

4.压力干燥-在干燥阶段，空气或气体清洗饼，直到捕获的水分减少到一个渐近的水平，在实际条件下，饼被认为是尽可能干燥。为了获得最小的水分，通过扭转桨叶或螺旋螺旋轮的旋转，并通过液压系统对其表面施加控制压力来使饼平滑。这样就能密封蛋糕上的裂缝，这样空气或气体就不会绕过蛋糕床。

5.真空干燥-可以通过缓慢旋转和降低桨臂来刮除蛋糕的水分，从而进一步减少蛋糕的水分。为了充分利用Nutsche过滤器的干燥能力，值得考虑加热组件的选择，如容器，过滤地板和桨叶，以加强干燥。

6.滤饼卸料-一旦所有阶段都完成，滤饼卸料阀打开，较小机器上的桨臂或较大机器上的螺旋臂旋转并降低，将干燥的滤饼输送到中心。同样的程序也适用于侧出料机，但应该注意的是，在这种情况下，饼出来是间歇性的，而不是连续的。这可能会对下游设施的布局产生影响，例如处理产品到仓库的输送机。

水平板式过滤/干燥机

这些过滤器的配置类似于Nutsche过滤器，但不是一个过滤板，而是一系列的板船内．滤液通过每个板中心的过滤介质被拉到中心管道，该中心管道从装置底部排出。过滤器的底板通常通过一个单独的喷嘴排出滤液。这些过滤器通常用于需要收集少量固体的泥浆。

这些设备具有与上面描述的Nutsche过滤器相同的选项。一些配置有从手动到完全自动化的饼去除方法的变化。自动卸料通常通过刮刀或离心作用。这种类型的过滤器的变化安装在水平和垂直容器。这些机器通常应用于精细化工过程工业，如抗生素、农药或颜料制造，当不纯不溶物的负载较低时，需要抛光以获得高的产品清晰度。然而，近年来，它们可能越来越多地出现在化肥或贵金属等重工业中，当产品是蛋糕时，需要有效的洗涤和低水分。它们非常适合

选择标准

当需要最小的空间时，最好选择Nutsche过滤器

O上游和下游过滤有几个单元操作，如反应和热干燥有有毒、易燃或易挥发的饼对环境造成危害的风险

处理饱和盐水或工艺条件需要较高的温度，容器、过滤器底板和桨叶可能会被加热。

要求母液和洗涤液之间有明显的分离。饼容易开裂，平滑避免洗涤液、空气或气体的通过。

处理易燃、有毒和腐蚀性材料，因为它们是经过高压灭菌的，是为危险环境设计的，需要高压和安全操作。同样地，无论何时需要保持热或冷温度，它们都可以很容易地夹套应用。

该过滤器结构由连接到空心轴上的一堆板组成，这些板安装在压力容器内，每个板上覆盖着合适的过滤介质。浆液在压力下被送入容器，滤饼被过滤介质保留，在每个板的顶部形成，同时滤液通过空心轴进一步进入工艺。过滤器尺寸可能有所不同，但通常最大为60平方米的面积，设计为6巴的工作压力。堆叠中的每个圆形板都由焊接到底部的径向肋组成，支撑着水平的粗网筛网，筛网上覆盖着更细的编织金属筛网或过滤布，以保留蛋糕。板的底部向中空的中心轴倾斜，使滤液通过圆周孔自由流动，并进一步向下轴到滤液出口。板与板之间的间隙由带有“o”环的特殊垫片保持，以在板周围的浆液与收集滤液的轴之间进行正密封。垫片的高度决定了饼堆积的间隙，可以更换以满足各种工艺条件。

抛光和滤饼的区别之一是盘子之间的空间。对于抛光应用，间隙约为20毫米，而对于滤饼过滤应用，根据固体百分比和滤饼堆积特性，间隙可达100毫米。因此，抛光过滤器比饼过滤器容纳更多的板，因此对于相同的容器尺寸，更有效的区域可用抛光机。

转鼓过滤器

当浆液中的固体可以很容易地悬浮在溶液中并保持在那里时，使用这种连续过滤器。在这种过滤器中，一个圆柱形的鼓水平地半淹没在盛有过滤浆的槽中。在鼓上涂上一层过滤介质，并在其内部拉上真空。滤液通过过滤介质，将固体留在鼓的外面。滚筒不断旋转，允许固体被清洗和干燥，然后当滚筒移动时，它们被刀片(医生刀片)除去。清洗干净的过滤介质然后通过槽旋转，以收集更多的固体。一个关于转鼓过滤器如图12所示。本机为底给料组过滤装置，是应用于化工过程工业的最古老的过滤器之一。•由阀门端上的大直径耳轴和驱动端上的轴承支撑的鼓，其表面分为圆周扇形，每个扇形形成一个单独的真空单元。连接到每个扇区的内部管道通过耳轴，最终与具有相应扇区数量的端口的磨损板相连。鼓甲板管道的布置使每个扇区都有一根在鼓上升侧收集滤液的导管和一根从下降侧收集剩余滤液的尾管，以确保在滤饼排出之前完全排出。然而，在某些情况下，只提供先导管或尾管，这取决于工艺要求。滚筒通常由一个变速驱动器驱动，循环时间在1转10分钟之间。

•具有桥式设置的阀门，控制循环的顺序，使每个扇区都受到真空、吹气和死区。当一个扇区进入潜水时，真空开始并继续通过清洗(如果需要的话)，直到它被切断并进行吹气以帮助排出饼。这种阀门在某些过滤器上有可调块，在其他过滤器上有固定的桥环。可调的桥块可以在过滤周期内优化形式与干燥比，以及当罐内的浆液液位达到最大值时鼓的有效淹没。

滤饼卸料机构可以是刮板卸料、皮带卸料、辊卸料，在极少数情况下可以是串卸料。吹气仅适用于带刮刀和辊式卸料装置的过滤器，而不适用于带式或绳式卸料装置的过滤器。

下面的草图(图13到16)说明了这台机器操作的主要特点。

选择合适的机理很大程度上取决于滤饼从滤料中的释放特性。刮板卸料机构通常倾向于适合易于释放的饼，而滚轮卸料机构最适合表现出触变行为的饼。

图12。转鼓过滤器。

图14。皮带卸料细节。

图16。管柱放电细节。

卧式带式过滤器

这种装置由一个连续移动的水平带组成，看起来像传送带。浆液装载在一端，真空被拉在皮带的底部。滤液通过传送带，固体饼留在顶部。随着传送带的移动，蛋糕被清洗和干燥，然后从传送带的末端排出，就像包裹在机器下面一样。该设备通常用于含有不易悬浮在溶液中的固体的泥浆。尽管在生物技术领域之外，也有很多这样的工业型蛋糕过滤器，但在生物技术实验室或试点工厂中，很少有被特别优化或“缩小规模”使用的。一些制造商确实提供小型版本的设备，但通常这些设备用于对客户的泥浆进行试点测试，以设计合适的大型设备。安装的照片如图17所示，操作的示意图如图18所示。

水平带式过滤器可能是化学加工行业中最常用的真空过滤器，因为它们操作灵活，适应腐蚀性泥浆，适合处理大吞吐量。在水处理方面的应用有限，但这仍然是一个值得一提的重要机器。用于化学加工工业的水平带式过滤器的发展与橡胶技术的进步密切相关，因为它们采用了复杂设计的无穷无尽的厚橡胶带来支撑滤布所保留的滤饼。

图17。卧式真空带式过滤机安装照片

第一个已知的过滤器是20世纪20年代建造的Landskrona和Lurgi和Giorgini，这是一个带式过滤器，但带有托盘。皮带很窄很短，宽30厘米，长4-5米，主要用于洗涤磷矿．

后来，作为顶部进料过滤器，便于多级洗涤，它们被应用于磷酸厂，以取代用于石膏洗涤的3或4个内部进料橡胶覆盖滚筒过滤器的链条。由于对面积的需求增加，由于橡胶制造商无法跟上化工厂的增长，过滤器被制造成三个和四个30厘米宽的皮带平行运行。由于这个原因，多年来带式过滤器的主要竞争对手是倾斜锅和表过滤器，所以当橡胶带是过滤面积增长的约束时，这些过滤器是有需求的，反之亦然。用于120平方米过滤器的皮带宽4米，重量超过10吨，由工业中常见的复杂橡胶化合物制成。滤布保留滤饼，并随输送带一起移动。除了一些例外，它们是由合成材料制成的，如聚丙烯或聚酯与单丝或多丝纱和复杂的编织。带下面的真空箱，沿过滤器安装，通过集液管将滤液收集到接收器。该盒子在其上部有两个嘴唇覆盖低摩擦合成条衬垫密封通过中间磨损带之间的底部

连续纸

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图18。操作原理图。

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图18。操作原理图。

皮带和表面的长条。由于胶带是过滤器中最昂贵的部分，这些无尽的狭窄胶带充当了一个牺牲组件，可以减少表面之间的磨损，保护胶带并防止真空泄漏。特殊的机构允许平行降低或摆动真空箱

选择水平带式过滤器:

<>用于快速沉降的固体，不能在底部或侧面进料过滤器(如鼓式或圆盘式过滤器)中保持均匀的浆液。

<>当需要较长的干燥时间以达到饼中的渐近水分时。例如，在滚筒过滤器上，干燥与成型的比例通常不能超过1.5，因为这是由其几何形状和周向隔室的数量决定的。<>当需要非常短的循环时间快速脱水饼，如磷酸盐浆料。

<>如果从一开始就需要透明的滤液，那么在暴露的布上形成一个薄的后跟作为过滤介质是一个很好的做法。这是通过一个再循环的“混浊口出口”来完成的，或者，如果固体固相很快，在进入真空区之前，通过分配前20-30厘米作为“沉淀池”来完成。

清理可能沉淀在里面的罚金。该机构的设计是为了准确密封之间的主皮带和两个狭窄的磨损带，沿滑动条一起移动附着在真空箱的顶部肩膀。一个饲料盒和一个或多个洗涤盒安装在过滤器上，旨在均匀地分配浆液和洗涤水穿过皮带。一旦胶带到达真空箱的末端，循环的干饼部分结束，布离开胶带。布继续移动，在出料辊上改变方向，饼通过滑槽下落以进行进一步处理。一个平台连接到框架和安装在下面的皮带被设计来支持沉重的橡胶带和蛋糕负荷。通过注水润滑和吹起漂浮在胶带上的空气来减少表面之间的摩擦，或者通过一个由狭窄的无穷带组成的移动地板来减少表面之间的摩擦，这些带与主橡胶带一起移动。滤液歧管将母液和洗涤液收集到一个或多个真空接收器。应该记住，在真空箱和接收器之间的短路径滤液将母滤液的单相流和空气滤液和洗涤滤液的两相流的真空损失降低到最低限度。气动或电动跟踪机构通过引导滤布向左或向右，控制滤布从侧面滑动。 There are several types of mechanisms but the following are very common: Two pairs of rolls that pinch the cloth alternatively and are positioned on both sides, and A roll is that spans across the cloth, is hinged at one end and swings forwards or backwards on the other end.

这些机器的设计是为了满足广泛的工艺要求，其中许多是受其组件的严峻和苛刻的条件。系统在高速运行，处理厚而重的蛋糕，在高温下运行，经常在不友好的环境中运行，因此，它们是坚固的设计。从维护的角度来看，以下是经常需要注意的地方:(1)橡胶带的裂缝可能会导致胶层之间的层分离。这会削弱皮带，应立即在现场维修;(2)输送带两侧的防护罩在通过头尾滑轮时承受高张力。他们的职责是包含进来的饲料，如果边缘撕裂浆可能会倾倒，所以检查和他们的修复是必不可少的;(3)真空箱采用铰链式，并向一侧摆动，以便定期清洗内部沉降物。箱体的重新定位是真空丢失的主要原因之一，必须特别注意将箱体的减摩衬垫密封在牺牲磨损带和主带底面上;(4)无休止磨损皮带必须检查，以确保其状态良好，否则主带可能损坏。同样，应检查皮带是否在固定的真空箱和真空机之间密封良好移动皮带；(5)皮带和主传动的寿命很大程度上取决于运动部件和静止部件表面之间的水润滑，因此，通向这些部件的管道必须保持清洁;(6)建议不定期检查过滤器的对中情况。这主要适用于大型过滤器，因为在启动后的头几年，由于建筑基础的差异沉降导致的不对中可能会导致密封长而分段的真空箱的困难。此外，在整个过滤器中，饼的厚度可能会在一个方向上逐渐变薄，导致饼清洗不均匀。对于薄蛋糕来说，通过过滤器的对齐尤其重要，因为在2米宽的带和20毫米的蛋糕上有0.5%的坡度，可以使蛋糕一侧的厚度从20毫米减少到10毫米。

选择水平带式过滤器:

O当需要大量清洗饼时，因为带式过滤器可以使用逆流洗涤。O当饼在真空条件下容易开裂时，可以采取诸如挡板、压缩毯或压力辊等措施来帮助密封裂缝，从而避免真空损失。当使用这些措施时，有必要确保皮带支撑系统能够承受这些额外的垂直载荷。O当由于闪蒸而形成水垢是一个问题或必须保持滤液温度时，可以提供真空箱蒸汽夹套。

O当滤饼有堵塞布料的倾向时，在滤饼排出后继续清除，可以通过高冲击喷嘴彻底清洗布料两侧来清除颗粒。

圆盘过滤器

圆盘过滤器属于过滤机器的侧给组。它们一般用于重负荷应用，如铁矿石、赤铁矿、煤炭、水合铝、铜精矿、黄铁矿浮选精矿和其他选矿工艺的脱水。过滤器由几个圆盘组成，在较大的机器中可达15个，每个圆盘由夹在一起形成圆盘的扇区组成。该部门是肋向颈部和设计为高容量排水率。其主要特点之一是，与其他真空过滤器相比，盘式过滤器所占用的占地面积最小，每平方米过滤面积的成本最低。在操作过程中，每个扇区进入水下，圆盘表面形成一个饼。然后它出现在干燥区，液体排入中央桶，并从那里通过阀门到真空接收器。带有桥式设置的阀门控制时间，这样一旦扇区离开干燥区，它就会移动到分离桥上，并应用啪或低压吹来排出饼。每个圆盘一侧的刮刀片引导饼到位于相邻圆盘之间且足够宽的卸料槽，以避免被落下的饼堵塞。位于罐底的桨型搅拌器使浆液保持悬浮状态，在大多数冶金应用中，浆液中含有高比重的固体，快速沉降和研磨。

本机的主要特点有:

•圆盘和扇形可以用注塑聚丙烯、金属或特殊红木制成。

由主轴承支撑的中心桶，由管状或梯形滤液通道组成。扇区通过与圆盘扇区数量相等的“o”形环密封连接连接到桶上。

•带有桥架和内部隔室的阀门，用于在真空下形成和干燥，在压力下排出滤饼，具有2-2.5 bar卡扣或0.2-0.25 bar恒定吹气。大多数盘式过滤器只安装一个阀门，但是长筒过滤器的驱动端和非驱动端经常安装两个阀门，或者当液压负荷很高时。

•带有桨的搅拌器位于圆盘之间，距离足够远，不会干扰成型蛋糕。

•在其排出一侧，有用于圆盘的分离浆液室和用于吹散饼的排出槽。

•每个圆盘两侧的两个滤饼排放叶片悬挂在安装在罐体上的框架上。这些用于偏转和引导饼到排放槽。

•溢流槽横跨整个罐体长度，确保完全淹没饼形成区域的扇区(6点钟位置的暴露扇区将立即导致压力损失)。

继续阅读:倾斜盘过滤器

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