foreword

solid-liquid separation即是將離散的難溶固體顆粒從液體中分離出來的一種機械方法，伴隨著工業的迅猛發展和多樣化，有大量的固液分離問題需要解決，這就促進了固液分離機械及附屬設備的發展，這當中應用最廣泛是壓濾機。壓濾機廣泛應用在選礦、有色金屬冶煉、高爐除塵、浮選精煤尾煤、石油精煉、化肥工業、醫藥及食品工業、環保廢水處理、煙氣脫硫、海水淡化等業中。

filter press在木薯燃料乙醇行業中主要應用蒸偏塔下的木薯酒精糟的脫水分離，在實際應用過程中，廂式壓濾機工作效率往往很不理想，本文就影響廂式壓濾機的工作狀況的主要因素及現場的使用情況作出分析，對木薯酒精行業壓濾機現場生產有所指導和借鑒作用。

1壓濾機的工作原理

工業上的過濾方法有兩種，一種是深層過濾，適用于從液體中去除很小量（0.1%以下）的固體微粒;另一種是濾餅過濾，適用于處理固體物含量比較大的懸浮液（體積分離1%以上），可濾出比較多的固體物。木薯酒精廢醪液過濾屬于濾餅過濾方式，壓濾機是濾餅過濾方式最常用的過濾設備。

在液壓缸作用下,Filter Press Plate沿主梁移動壓緊，使相鄰濾板間形成封閉的濾室，酒精廢醪液由進料泵以一定壓力從尾板人料孔給入，借助進料泵提供的壓力在過濾介質兩側形成的壓力差，實現固液分離。醪液的固形物顆粒滯留在濾室內，濾液透過過濾介質從濾板的導水孔排出機外，一段時間后，濾液不再流出,過濾脫水過程完成;停止進料，如果采用隔膜壓濾機，可進行注水壓榨。普通壓濾機可依次拉開濾板，濾餅脫落后,由壓濾機下的運輸設備運走,整個壓濾循環結束。

2影響壓濾機工作狀況的主要因素

壓濾機的工作狀況及壓濾機的工作效率主要從人料組成、物理性質、產品水分、成餅性、濾液濃度、工作效率（可用過濾速度來衡量）等幾個方面綜合考慮和衡量。由于壓濾過程本身是一種過濾行為，服從基本過濾理論，而在過濾理論中經典的方程之一即是柯茲尼-卡曼方程。

根據方程不難得出，在壓濾過程中,醪液的過濾速度同過濾壓力成正比，與醪液的粘度成反比，并且隨著壓濾的進行，濾餅厚度的增大,濾室中截留的固體物集合體（最終發展成為濾餅）的孔隙率逐漸減小,過濾速度呈下降趨勢。另外,在過濾過程中，過濾速度與顆粒比表面積的平方成反比。因此，要保證壓濾機高效運行，需從以上幾個因素著手進行分析。

2.1過濾介質

對于木薯灑精生產企業，壓濾機常用的過濾介質,需具有如下特性：

2.1.1多孔性，流體通過的阻力要小，但為了截留住固體顆粒，孔道又不宜大。

2.1.2根據所處理懸浮液的性質,要冇相應的耐腐蝕性、耐熱性。

2.1.3過濾時要承受一定的壓力,且操作中拆裝、移動頻繁，故應有足夠的機械強度。

木薯酒精生產企業壓濾機所用的過濾介質最主要的就是濾布，其濾布目數、濾布材質、濾布耐腐蝕性、耐熱性,機械強度等對過濾速度影響很大。根據生產實際經驗，一般選用尼龍66材質80目單絲濾布做為木薯酒精廢醪液過濾的最佳濾布。

2.2入料壓力

在實際生產過程中，過濾壓力一般是由進料泵提供的，所以影響過濾速度極為重要的因素就是進料泵的給料壓方。給料壓力直接影響著壓濾機的丄況，而壓濾機的分離效果也與之有很大的關系。實際使用過程中發現，在壓濾脫水過程中，通過流體靜壓力,脫水效果并不理想。分析原因訶能在于:隨著壓力的增大，濾餅孔隙率逐漸減小，濾餅孔隙率的飽和度接近剩余飽和度時，濾餅水分基本不再降低。通過分析濾餅的顯微結構可知,此時顆粒成拱橋結構，這種經構包含的水分很難用常規給料泵所提供的流體靜壓力排出，而且造成設備磨損和故障。在生產實際中，過濾初期屬于恒速過濾，過濾后期屬于恒壓過濾。一般進料初期，控制大流量小壓力，入料壓力控制在0.2~0.3M_Pa,進料后期，控制小流量大壓力，入料壓力控制在0.5~0.6Mpa。

2.3入料灰分

入料醪液灰分的高低，一般是由原料木薯中所含有的灰分和夾帶的泥土經過調漿、液化、發酵后形成的。同樣，醪液灰分的含量大小也影響入料醪液的粘度，進而對過濾速度造成影響。但這類因素在生產中幾乎是不可控的。

2.4入料醪液的粒度組成

入料醪液的粒度組成對過濾速度的影響主要取決于其中的細粒級物料含量，其含量越高，物料比表面積S_o越大,過濾速度也就越低。在實際生產過程中，通過樣品分析結果表明：<0.074mm粒級的物料含量對過濾速度影響尤其明顯，而粗粒級含量雖然有利于過濾速度的提高，但一般只有0.28~0.074mm級物料占80%左右時，壓濾機成餅較為理想。如果粒度>0.9mm粒級物料含量較高，壓濾機往往會出現過濾前期濾清液濁度高的時間長,從而造成污水處理的困難。

2.5入料醪液濃度

入料醪液濃度對過濾速度的影響在理論上是容易理解的，尤其是在入料階段，醪液濃度高,其中固形物含量就高,相比于較低的醪液濃度，濾餅形成速度加快。當入料醪液濃度低時,細小顆粒極易直接進入濾布孔眼中，穿過、堵塞或覆蓋在上面，使過濾介質孔眼很快被堵塞。隨著醪液濃度的提高，將會有更多的顆粒接近或到達過濾介質的孔眼,由于相互干擾,絕大部份顆粒不能進入孔眼而在上成拱架橋，使濾孔可在較長時間內不被嚴重堵塞。隨著壓濾過程的進行,在過濾介質表面形成的濾餅沿入料方面由外向內平均粒度逐漸增大，濾餅阻力逐漸減小，使濾餅內側（靠近濾布側）的脫水受到影響,這種效應隨著入料濃度的減小逐漸增強。所以，入料濃度越低，濾餅水分越高，可見醪液濃度對濾餅水份影響也十分明顯。

壓濾過程初始階段濾液帶走的固形物最多，一旦濾餅形成，就降低了細小顆粒通過過濾介質的概率，從而降低了濾液的固形物濃度，提高r濾清液的ss值。因而壓濾入料濃度低時，濾液中的固形物高，壓濾入料濃度髙時，濾液中固形物含量較低，另外，濾餅層結構也得到改善。

流體力學理論也表明，過濾阻力隨濾層中截留懸浮物量的增加而增大。即使在截留懸浮物總量相同時,表層截留與深層截留的過濾阻力增加情況也不同。過濾過程中，懸浮物如果多被截流在表層，其阻力增加就快。如果懸浮物能達到濾層深處而被截留,那么過濾阻力增加得就很慢。所以在入料濃度較’低的情況下，壓頭損失也比高醪液濃度的情況要大，造成對動力的浪費。

當入料醪液濃度低時，單位過濾面積濾餅阻力大，過濾截面醪液通過量減少,過濾速度嚴重下降。式中:Q為濾液流量,A為過濾面積,K為過濾常數,Re為單位過濾面積的過濾阻力,Rm為單位過濾面積的過濾介質阻力。

2.6入料醪液溫度

從柯茲尼-卡曼方程和Dancy過濾方程來看，過濾速度與濾液流量與溫度沒有直接關系的參量，但從有關液體粘度手冊査粘度,它一般是隨著溫度的升高而降低的，而柯茲尼-卡曼方程和Dancy過濾方程,與溫度有關的參數只有粘度J入料醪液溫度變化可直觀的表現出過濾速度的高低，在一定溫度范圍內，物料的粘度與溫度成反比，即溫度愈高，粘度愈低。因此，在實際生產中的可控范圍內，溫度愈高，入料粘度愈低，過濾速度也愈快,一般溫度達到75T以上為宜。

2.7反吹壓力

使用壓縮空氣在壓榨結束后反吹，效果是濾餅容易吹落，且對濾布中的小顆粒有清掃作用，但壓力過高將導致濾布破損，縮短使用壽命。如果壓力過低,濾餅吹不掉造成裹料，影響過濾效果，降低壓濾機處理能力,嚴重時可導致過載。一般控制反吹壓縮空氣壓力在0.5~0.7Mpa。

3結論

壓濾機是一種理想的木薯灑精廢醪液預處理設備，影響壓濾機運行狀況的主要因素是入料壓力、濃度、粒度組成、溫度、反吹壓力和操作水平等。為了改善壓濾機的工作狀況，提高工作效率,要結合木薯酒精廠的生產實際和生產工藝，對影響壓濾機工作狀況的諸因素進行合理的控制和有效的調整，以確保壓濾機的高效運行。

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