板框过滤器的原理、结构、工作原理、用途以及优缺点

Principle, Construction, Working, Uses, Merits and Demerits of Plate and Frame Filter

2020年4月17日Ankur Choudhary (noreply@blogger.com)AI 专业翻译

板框过滤器

原则;原理;准则

该过滤器采用了表面过滤机制。当浆料在压力作用下流经过滤介质时,会进入过滤框架内。过滤后的液体(滤液)会聚集在过滤板上。通过使用多个过滤框架和过滤板,可以同时处理大量污泥,且可以选择是否进行清洗,从而增加过滤面积。

建筑;施工;建造

如下图所示,板框压滤机已经组装完成。板框压滤机的核心组成部分就是这些板和框架。


该过滤器由以下组件构成:
  • 它有一个用于输入浆料的入口(孔),并且能够维持浆料的储存状态。
  • 过滤介质的设计目的是为了实现固体的截留(即阻止固体颗粒通过)。
  • 一块带有凹槽的板用于支撑过滤介质,接收滤液,并将其分散(引导至出口)。
  • 将过滤压滤机的滤板和框架组装在一起。
铝合金通常用于制造过滤板和框架。这些部件有时会涂覆防腐化学物质,并在必要时进行蒸汽灭菌处理。框架内部有一个开放空间,用于放置浆料储罐和过滤系统的入口。过滤布和出口由带有纹理或凹槽表面的板支撑。过滤布就安装在板和框架之间。可以选择不同厚度的框架,最终选择最适合使用的厚度。在过滤过程中,滤饼的厚度是选择框架的重要依据。上图显示了过滤系统的结构:包括一块板、一层过滤介质、一个框架以及另一块板,这些部件都被固定在一起。通过使用多块板和框架,可以形成较大的过滤面积。这些部件通常是并联运行的。通过连接浆料的入口和各个框架/板的滤液出口,可以形成供浆料进入和滤液流出的通道。某些类型的过滤系统仅具有入口通道,而每个板上的出口阀门则是单独控制的。

工作;运作;运转

滤饼的过滤和清洗(如适用)是板框过滤工艺操作中的两个步骤。下图展示了板框压滤机的工作原理:浆料从进料通道进入压滤机,通过过滤介质后沉积在滤板上。固体物质则留在滤框内形成滤饼。由于滤框两侧都进行了过滤,滤饼的厚度通常约为滤框厚度的一半。因此,滤框内会形成两层滤饼,这两层滤饼最终会在中间相遇。在确定滤饼厚度时,需要考虑浆料中的固体含量及其粘度。当浆料从滤板表面的凸起部分流下后,滤液从出口排出。随着时间的推移,滤饼的粘度会增加,过滤效率会降低。在这种情况下,最好在过滤效率较低时停止工艺,而不是继续以低流量运行。过滤过程完成后,需要清空压滤机并重新启动设备以完成整个过滤过程。

清洗;洗涤

板框压滤机不能用于清洗滤饼,而清洗滤饼通常是必要的步骤。由于滤饼在压滤机框架中央堆积,导致液体流动受阻。用于过滤滤液的通道不能用于清洗滤饼。最好对压滤机进行改造。改进后的版本增加了第二个清洗通道,详见下图(d)。清洗用水通道与压滤板表面相连。


过滤过程包括以下步骤:
  • 将浆料填充到平板中,然后按照常规进行过滤操作,直到滤饼填满过滤框架。
  • 洗板机配备了封闭式的出水口,以便清洗过滤饼(filter cake)。
  • 清洗通道被清洗水充满。在清洗板的表面,水通过进水口进入。
  • 在洗涤板的表面,水通过进水口进入。水通过过滤布,冲洗掉板上的残留物,然后沿着板表面流下并进入板内。
该板上的一个出口用于排放清洗用水。

由于洗涤板的特殊设计,洗涤水可以均匀地流遍所有表面,从而在滤饼和水之间形成良好的接触,确保整个滤饼得到彻底清洗。只有当过滤器内部充满滤饼时,洗涤效果才会显著。如果滤饼没有完全填满过滤框架,尤其是在洗涤板一侧,洗涤效果会大打折扣。为了保证洗涤效果,框架必须完全被滤饼填满。此外,这种设计还简化了清空滤饼框架和进行有效洗涤的步骤。

**特别条款**

每个过滤板的出口都连接着一根玻璃管,用于观察是否有污染情况。这样可以检查滤液的质量。滤液通过控制阀被引导至指定的出口通道。可以看出,每个过滤板都在执行过滤功能。如果发现有损坏的过滤板,可以将其隔离,从而减少一个过滤板的使用数量,继续进行过滤操作。此外,还有由石棉和纤维素制成的过滤片,这些过滤片能够有效阻挡细菌,适用于使用无菌压滤机和过滤介质进行灭菌过滤。在大多数情况下,整个过滤装置会通过蒸汽进行灭菌处理。这些应用实例包括:从胰岛素溶液中分离沉淀出的抗毒素、去除胰岛素溶液中的沉淀蛋白,以及将细胞培养液与发酵培养基分开。对于粘稠液体的过滤,压滤机还可以配备加热和冷却装置。

用途;应用

  • 在压滤机的众多应用中,包括浆料的脱水处理和净化。压滤机被广泛用于同时实现超细颗粒的脱水以及滤液的回收。
  • 许多行业都使用固液分离技术,包括酒精制造、化学工业、冶金业、制药业、轻工业、煤炭开采、食品工业、纺织业、环境保护领域以及能源行业。

优点;长处

  • 这款设备配备了多种安全装置,使用起来非常方便、易于维护且安全可靠。它可以采用多种材料制造,例如铸铁(适用于处理常见物质)、青铜(用于小型设备)、不锈钢(以防止污染)、硬橡胶或塑料(以避免金属污染),以及木材(为了减轻重量)。
  • 在相对较小的空间内,它提供了较大的过滤面积。
  • 这是一种多功能设备,其处理能力可以根据所使用的框架厚度和数量进行调整。通过使用60个处理腔室,处理面积可以显著增加。
  • 结构坚固的压机利用2000千帕的压力差来进行操作。
  • 清洗蛋糕的效率非常高。
  • 由于没有活动部件,因此几乎不需要维护,而且过滤布也可以很容易地更换。
  • 通过将所有接头都设置在外部,这块板可以防止泄漏,并且可以避免过滤器受到污染。
  • 生产出了干燥的蛋糕块。

缺点;不足之处

  • 批次过滤器存在大量的停机时间,这影响了生产效率。
  • 这台过滤压滤机非常昂贵。使用它进行过滤的过程既耗时又费力,因此整个方法的成本非常高。
  • 为了有效去除污垢,框架必须装满水;否则清洗效率低下且操作困难。
  • 浆料中含量低于5%的固体通过压滤机被去除。由于成本较高,这种压滤机主要用于处理昂贵的材料,例如从胰岛素液体中去除沉淀的蛋白质,以及收集沉淀的抗毒素。


📌 本文由 AI 翻译自 pharmaguideline.com,仅供内部参考查看英文原文