离心过滤机

　离心过滤机

离心过滤是以离心力为推动力，用过滤方式来分离固液两相混合物的操作。悬浮液中的固相颗粒在离心力场中为过滤介质所截留，并不断堆积成滤饼层，液体借离心力通过所形成的多孔滤饼而分离。

一、过滤机理

离心过滤可获得比离心沉降较干的渣，机理较为复杂，不同的物料在同样条件下进行离心过滤，常得到含有不同数量液相的渣，这与液体充满滤渣孔隙的程度有关，可将滤渣孔隙中的液体有条件地分为吸附的、薄膜的、毛细管的和自由的液体。

离心过滤过程可分为三个主要阶段：①滤渣的形成，②滤渣的压紧，③被毛细管和分子吸引力所保留于滤渣中的液体排除（或称滤渣机械干燥）。在此三个阶段中，第一阶段与一般过滤相似，但这时的压力差主要取决于离心力场作用在悬浮液上所产生的液压头，滤渣和过滤介质有较大的曲率，过滤面积随半径而变化，而滤渣不仅在液体作用下，而且还在滤渣骨架质量力作用下受到压紧。

第二阶段也可称为滤渣的集聚阶段，在此时间内被离心分离的物料实际上是两相物系，开始时固体颗粒排列并不紧凑，彼此间有最小的接触点。在滤渣上，由于有力场的作用，它的骨架力图使颗粒排列得更密实。这时除骨架作用在液相上所产生的压力以外，由于离心力场的作用，对液相产生压力。挤压时压力的变化取决于滤渣中所含的液体量。在第二阶段，滤渣的排出过程的速度取决于这些压力及渣的流体阻力。随着离心过滤过程的进行，骨架中压力增大的同时产生的滤渣被压紧，当渣的压紧结束时，离心力场作用在固相颗粒上所产生的全部压力完全转移到渣的骨架上。

第三阶段开始时，在颗粒接触处和颗粒的表面上保留有毛细管力和分子力所保持的液体。其中一部分在离心力、惯性和流经滤渣的空气流的作用下向滤网方向从一个接头向另一个接头，借助机械方法除去。

在工业生产中，一般为浓度较高物料的离心过滤，这种情况没有滤渣形成阶段，或者持续时间很短。实际上，由滤渣压紧和机械干燥组成的这个过程称为离心挤压。

二、三足式离心机构造与操作

过滤式离心机有三足式、上悬式、刮刀卸料式、活塞推料式、振动式等。三足式离心机是一种常用的人工卸料的间歇式离心机。图6-6为其结构示意图。

图6-6　上部卸料三足式离心机

图6-6　上部卸料三足式离心机

1-底盘；2-支柱；3-缓冲弹簧；4-摆杆；5-转鼓体；6-转鼓底；7-拦液板；8-机盖；9-主轴；10-轴承座；11-制动器把手；12-外壳；13-电动机；14-三角皮带轮；15-制动轮；16-滤液出口；17-机座

三足式离心机的主要部件是一篮式转鼓，壁面钻有许多小孔，内壁衬有金属丝网及滤布。整个机座和外罩藉三根拉杆弹簧悬挂于三足支柱上，以减轻运转时的振动。料液加入转鼓后，滤液穿过转鼓于机座下部排出，滤渣沉积于转鼓内壁，待一批料液过滤完毕，或转鼓内的滤液量达到设备允许的最大值时，可停止加料并继续运转一段时间以沥干滤液。必要时，也可于滤饼表面洒以清水进行洗涤，然后停车卸料，清洗设备。

三足式离心机的转鼓一般较大，直径为335～2000mm，容积为7.5～100L，转鼓转速600～3350r/min，分离因数400～2120。

三足式离心机对物料的适应性强，过滤、洗涤时能按需要随时调节，可得到较干的滤渣和进行充分的洗涤，固体颗粒几乎不受破坏。此外还具有机器运转平稳、结构简单、造价低廉等优点。但是其为间歇操作，生产中辅助时间长，生产能力低，劳动强度大。在一些工厂中仍作为脱水设备。

过滤式三足离心机根据其卸料方式的不同，有：三足式上部人工卸料离心机，国家标准规定的代号为SS，三足式下部人工卸料离心机（SX），三足式自动上部卸料离心机（SS2），三足式自动下部卸料离心机（SX2）。

表6-2列出部分三足式离心机的技术性能。

表6-2　三足式离心机技术性能

表6-2　三足式离心机技术性能