潘愛軍

摘 要：本文介紹了雙程板框過濾機在化工、制藥生產(chǎn)中應用，分析了其結構及運行機理，同時在整個脫色工藝中濾膜也起了不容忽視的作用，最后對雙程板框壓濾機的后期發(fā)展提出建議。

關鍵詞：脫色；過濾；雙程板框式過濾機；非織造微孔濾膜

脫色工藝是將需要脫色的濾液中含有的有色物質(zhì)和一些雜質(zhì)除去，以獲得澄清透明、甚至無色的產(chǎn)品。在精細化工生產(chǎn)中，特別是化工原料及制藥過程中，大量利用粉狀活性炭進行脫色，脫色后粉狀活性炭的過濾則變成一種新的問題，對其粉狀活性炭的過濾是否徹底，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，因而粉狀活性炭的過濾設備成為化工生產(chǎn)中的關鍵設備之一，而雙程板框式過濾機就是過濾脫色液的設備之一。

1 概述

在化工、制藥工業(yè)生產(chǎn)中，液固分離是一種必不可少又非常重要的化工設備之一，主要用于脫水、濃縮、澄清、凈化及固體顆粒分級等工藝過程。分離的目的不外是：回收有價值的固相；回收有價值的液相；固相和液相都回收；固、液相都不回收。我國的液固分離技術相當落后，雖然近幾年來有些企業(yè)從國外引進或消化吸收了一些較先進的過濾技術如膜分離技術，但國外在過濾理論方面的發(fā)展也比較緩慢，尤其在超細過濾技術方面.糊狀、膠質(zhì)狀物料等難濾物料的過濾尤其明顯。這里既有過濾設備的關鍵組成部分—濾膜的開發(fā)跟不上、濾膜的選配不當?shù)仍?，也與我國化工、制藥行業(yè)一向重工藝、輕設備等舊觀念有關。作為化工、制藥行業(yè)的基本工藝過程—脫色工藝中的粉狀活性炭過濾就很明顯地存在這個間題。目前為止常用過濾設備有真空抽濾、壓力罐壓濾，較多的采用以濾布為過濾介質(zhì)的板框過濾機。由于國內(nèi)的濾布過濾精度不高，一般要經(jīng)過長時間的反復循環(huán)過濾才能得到澄清濾液，因而濾液難以絕對保證質(zhì)量，常常產(chǎn)生漏炭引起質(zhì)量事故而返工。鑒于上述情況，本文重點介紹雙程板框過濾機在脫色工藝的應用研究。

2 雙程板框過濾機的結構及運行機理

板框過濾機作為固液分離設備，應用歷史悠久。它主要由液壓系統(tǒng)、油缸、頭板、尾板、濾板和機架等組成，如圖一所示。具體工藝流程如下：濾液由螺桿泵壓入濾板之間，螺桿泵的壓力使濾液中的脫色液壓出，粉狀活性炭留在濾室內(nèi)。壓力達到設定值后，泵停止工作，然后液壓系統(tǒng)工作，松開頭板，再拉開濾板清除粉狀活性炭濾餅。一個循環(huán)包括頂緊濾板、壓濾、松開濾板、排渣4個階段，屬于間斷性工作，工藝流程如圖二。而多程板框式過濾機基于粗渣粗濾，細渣細濾的準則，對原始的板框式過濾機進行了改進。圖三（a）為雙程板框式過濾機示意圖，其結構由粗過濾段和精過濾段組成，物料經(jīng)加壓輸入粗濾段，粗濾除去大量的粗濾渣，連續(xù)進入精濾段，經(jīng)過精濾段，獲得所要求的澄清液。圖三（b）為三程板框式過濾機，其由粗過濾段、細過濾段、精細過濾段組成。從成本上考慮，目前工廠選用雙程板框式過濾機占很大一部分，其粗、精濾段濾渣適宜的容量比約為9：1，即90%的粗渣在粗濾段形成濾餅，僅少量（10%）的細渣進入精濾段，因此每次過濾只需拆卸粗濾段濾框，卸去粗渣濾餅，而精濾段，由于細渣量較少，一般可經(jīng)15次左右過濾后再拆卸濾餅進行排渣。為了防止在拆卸粗濾餅時精濾段板框松動，因此可以把精濾段板框合并固定在一起，形成一個封閉整體，減少了每次拆卸板框?qū)V液出口的污染，保證了濾液的澄清。雙程板框式過濾機既保持了板框過濾機過濾面積大，過濾速度快的優(yōu)點，又提高了濾液質(zhì)量，簡化了拆框清渣、清洗工序，使過濾效率顯著提高。但板框過濾機無法做到全密閉，不適合于脫色液中有易燃易爆介質(zhì)和需恒溫過濾的物料的過濾。

圖二

圖三

3 雙程板框壓濾機的濾膜選用

在整個脫色工藝中，過濾效果的好壞除與過濾設備的選型有關外，與濾膜的選用是否得當也有非常大關系。過濾設備很先進，但過濾膜選擇不當，無法發(fā)揮過濾設備的先進性，甚至無法使用；反之，濾膜選擇合理，能夠更大限度地體現(xiàn)設備的優(yōu)良性能，因而過濾設備與濾膜是密不可分的。濾液一般由脫色液和粉狀活性炭組成，過濾脫色液中粉狀活性炭的過濾條件是去除固體粉狀活性炭，得到澄清的濾液。由于粉狀活性炭顆粒大小分布比較散，基本介于1微米～10微米之間。經(jīng)過大量試驗，選用非織造微孔濾膜（簡稱濾紙）比較合適。因為它的平均孔徑可以做到1微米以下，這種濾膜在板框的擠壓和濾料加壓情況下不會損壞，其過濾阻力僅為化學分析濾紙的十分之一，且可以重復使用。可以說有了這種非織造微孔濾膜作為過濾介質(zhì)的應用，才有多程板框過濾機設計思路的形成和產(chǎn)品的出現(xiàn)。這種非織造微孔濾膜也有人稱作為無紡布。

4 結語

雙程板框過濾機畢竟從原理和結構上看還是板框式結構，無法做到全密閉、恒溫過濾。另外，板框式結構和操作強度雖不大，但拆框卸渣還是比較麻煩。針對上述情況，若有一種全密閉連續(xù)式過濾機，過濾速度快，自動化程度高，能夠自動卸渣且設備投資不大的過濾設備，必將會受到化工、制藥廠的歡迎。

參考文獻

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