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1、压滤机在工业中的应用,报 告 人：冯 国 红指导教师：谭蔚教授2013.03.20,内容,0.板框压滤机分类1.化工中的应用2.食品中的应用3.冶金中的应用4.煤炭中的应用5.陶土中的应用6.污水处理中的应用7.医药中的应用8.结论,板框压滤机,滤布安装方式,自动化程度,板框压滤机,隔膜压滤机,压滤机发展过程,厢式压滤机,0.板框压滤机分类,板框、厢式、隔膜压滤机特点1.过滤面积范围宽可达1000m2，滤饼含湿量低，过滤压力大可达36MPa，结构简单、操作方便、滤洗一体；2.单位过滤面积占地少，对物料的适应性强；3.板框压滤机保压性能差，劳动强度大，比厢式压滤机易于更换滤布；4.厢式压滤机强度
2、较板框高，更适合于过滤压力大，难过滤和处理量大的物料，易于实现自动化；5.隔膜压滤机增加了压榨过程，降低了滤饼含湿量。,化工中的应用,压滤机主要应用于各化工产品的工艺流程中间，回收固体或净化液体,1.1 硫酸法生产钛白的主要工艺,后处理,将钛液浓度提高到水解所要求的指标,浓缩,水解硫酸氧钛以形成不溶水解产物偏钛酸,水解,除去偏钛酸中的杂质,水洗,除去水分,生成干燥的纯TiO2,煅烧,净化,洗渣,用精密过滤除去沉降后的钛液中的悬浮杂质,回收沉降后的泥渣的可溶性钛元素,钛液分离净化,偏钛酸和后处理物料的过滤水洗设备,钛白生产中的过滤过程,洗渣,真空叶滤机,隔膜压滤机,1.2 钛白生产中的过滤过程,
3、板框压滤机,水平圆盘式过滤机,离心机,滤饼含水量高,要求悬浮液较高浓度且滤网的耐蚀性差,木炭粉为助滤剂，进一步除钛液中不溶性杂质,真空转鼓过滤机,钛白回收率较高滤饼含水量高,厢式压滤机,滤饼的含水率较低40%左右，滤饼方便运输和利用,滤饼含湿率低40-45%，为后续煅烧工序节能，可实现自动操作，投资较低,洗涤充分，含湿率高55-60%耗水量较大、劳动强度高、间断生产、不易实现自控操作，设备占地较多、一次性投资高,真空叶滤机与隔膜压滤的机特点,真空叶滤机,隔膜压滤机,1.3 隔膜压滤机在偏钛酸水洗中的应用,1.5万吨/a的钛白生产厂采用隔膜压滤机比真空叶滤机为后续煅烧工序节能约150万元,表1.
4、1 1.5万吨/a钛白粉生产厂两种水洗设备的投资对比分析,隔膜压滤机用于钛白粉水洗工序需要注意问题,水解,水解时使二氧化钛晶体在较好的条件下缓慢增长以达到最适合水洗工序的最佳粒度和粒度分布,进料,应选择大流量、低扬程进料泵；一次水洗滤饼厚度应控制在2030mm,水洗温度和酸度,水温控制在5060、PH值12 较合适,洗涤方式,先中心洗涤再角对角洗涤,滤布,选择复合滤布,1.4 厢式压滤机在洗渣中的应用,酸解渣中固含量较高13.65(质量含量)，选用2台增强聚丙烯厢式压滤机，中间进料，明流,表1.2 厢式压滤机主要技术参数,表1.3 厢式压滤机在洗渣中的应用结果,10天酸解投矿2620t，沉降槽
5、中钛浆液8740m3，其底部污泥水1648m3，本工段收率91.84，比真空转鼓过滤机提高3.57,厢式压滤机在洗渣中的注意事项1.进液温度不能低于30，防止硫酸亚铁结晶堵塞压滤机及管道。2.压滤机的滤板数量不能随意减少，以免液压系统活塞行程不够损坏压滤机。3.压滤机进料一次压满，实现双向洗涤和吹扫。,隔膜压滤机在钛白生产中表现出良好的效果，提高洗涤效果，节省能量，节约洗涤水量，节约占地面积，改变操作环境，提高自动化水平及滤饼固含量，但为满足变化的工艺要求仍需进一步优化操作条件。,1.5 结论,2.食品中的应用,甜菜糖 蔗糖 原糖 淀粉 玉米浆,食用油 棕榈油,黄酒 白酒 果汁 饮料,琼脂明胶
6、 浓缩汤料,啤酒,压滤机在食品中的应用领域,压滤机主要用于对果汁、葡萄汁（酒）及酒类制备过程中杂质的分离及净化，以除去果汁或饮料酒中的果胶、细菌、蛋白、絮凝物等引起沉淀的物质。,啤酒生产工艺流程,2.1 啤酒生产工艺,啤酒生产三大环节中所用压滤机,麦汁过滤,发酵后成熟啤酒的过滤,酵母浆的过滤和回收,要求：获得较高的浸出物收得率，实现较快过滤速率和较短的过滤周期，有较高麦汁质量，分为过滤和洗糟两个过程,发酵后成熟的啤酒里含有残余酵母和蛋白凝固物等，采用硅藻土压滤机进行粗滤，采用纸板压滤机进行精滤,啤酒发酵罐内沉积的酵母泥利用隔膜压滤机对酵母浆进行压榨过滤,2.2 麦汁过滤方法,麦汁过滤方法,过滤
7、槽法广泛采用,快速渗出槽法,压滤机法,过滤的麦汁浊度难以控制,袋式压滤机,传统板框压滤机,结构复杂,过滤速度慢,辅料比例限制严格,过滤槽直径增大，制造难度加大，造价提高,吸氧较多，影响啤酒口味,滤布清洗难,劳动强度大,图2.1 全自动麦汁压滤机类型,目前，啤酒厂家纷纷采用全自动压滤机提高产量，增加辅料比例以降低成本，改善啤酒口味。国内外新型全自动麦汁压滤机类型如图2.1所示。,2.3.1 Meura2001 麦汁压滤机,该压滤机由机架系统、滤板膜板系统、压缩空气输入部分、管路系统、液压压紧系统、自动控制系统组成，如图2.2 所示。,图2.2Meura2001 麦汁压滤机,2.3新型全自动麦汁压
8、滤机的结构,2.3.2 Nortek66 麦汁压滤机,Nortek66麦汁压滤结构如图2.3 所示，与Meura 2001 麦汁压滤机结构上最大的不同是滤板不带弹性膜片，不对滤饼进行压榨，相邻两块滤板的滤布之间形成滤室。,图2.3 Nortek66 麦汁压滤机,2.3.3 HDGL1800型麦汁压滤机,组成部分：机架部分、过滤系统（滤板与滤布）、液压系统、自控系统、除糟系统以及辅助管路系统。,图2.4 HDGL1800 麦汁压滤机,图2.5 XAZ 全自动隔型麦汁压滤机,图2.6 XAZ 麦汁压滤机滤板,2.3.4 XAZ 全自动隔膜型麦汁压滤机,聚丙稀隔膜滤板和过滤板组成麦汁过滤单元，滤布采
9、用嵌入式结构。,2.3.5 新型全自动麦汁压滤机工作流程,预热滤板，防止料浆进入后粘度加大,表2.1过滤槽与压滤机滤得的麦汁质量指标表,2.4新型全自动麦汁压滤机在啤酒生产中的应用,表2.2相似生产能力不同过滤设备的比较表,麦汁压滤机优点,生产效率高：过滤速度快，每批次总用时间小于2 h,产品质量高：麦汁质量高，啤酒口味好,生产成本低：收率高，适用不同的辅料比例，投料量灵活,生产环境好：有较干的麦糟，低耗环保，全自动操作,2.4 结论,啤酒厂扩建改造的理想选择,3.冶金中的应用,金 镍 铂 锌 锰,铜,铁砂矿,废酸回收,金矿尾矿,钽铌,压滤机在冶金中的应用领域,3.1 铜矿生产工艺流程,球磨机
10、再次粉碎研磨,破碎机初步破碎,矿石细料洗净分级,浮选机浮选,脱水,脱水后要求铜精矿含水率低于14%,根据固体颗粒的比重不同对矿石混合物进行洗净和分级,使所要的矿物质与其它物质分离开,江西铜业公司德兴铜矿过滤设备,陶瓷过滤机,折带式过滤机,APN过滤机,3.2 APN板框压滤机在德兴铜矿的应用,滤饼水分14%,产能波动较大,陶瓷过滤机滤板堵孔频繁,缺点,APN压滤机的过滤效果主要取决于注浆时间、挤压时间、干燥时间。为此，德兴铜矿对这3个主要工艺参数进行了条件试验。得出注浆、挤压、干燥时间分别为350400s，150250s，100200s时效果最好。,3.2.1 操作条件,表3.1 三种过滤机的
11、性能比较,处理400目含量为63.31%，浓度为62.00%的铜精矿时，三种过滤机性能比较结果见表3.1。,3.3 结论,APN板框式压滤机处理德兴铜矿铜精矿，过滤效果比陶瓷过滤机和折带式过滤机更好，但APN板框式压滤机的滤布较易破损，因此下一步工作是寻找适合铜精矿矿浆性质的滤布。,原煤准备,储存、破碎和筛分,块煤和末煤脱水 浮选精煤脱水 煤泥脱水目的是得到块煤精煤，末煤精煤和浮选精煤,原煤分选,产品脱水,产品干燥,原煤准备,产品脱水,选煤生产工艺,一般在比较严寒的地区采用,产品干燥,4.煤炭中的应用,浮选精煤和煤泥脱水特点和要求,煤泥脱水的入料浓度400g/L左右,浮选精煤入料浓度20030
12、0g/L,脱水后滤饼含湿量要求尽可能低，滤饼含湿量对精煤质量影响较大,隔膜压滤机,精煤,块精煤,末精煤,浮选精煤,浮选精煤水分是精煤水分的主要决定因素,其脱水问题是降低产品水分的关键,问题提出：,解决方案：采用KX250/1500型快开式隔膜压滤机解决上述问题,4.1 KX250/1500隔膜压滤机在太原选煤厂的应用,太原选煤厂原生产能力2.0Mt/a，经改建现处理能力达6.0Mt/a，煤泥含量大增，煤泥水入料浓度400g/L左右，改造前的细煤泥回收设备处理能力低，不能满足目前的要求,4.2 KX250/1500快开式隔膜压滤机结构,图4.1 KX250/1500型快开式隔膜压滤机结构简图,1
13、 尾板部件；2 主梁部件；3 第一滤板组；4 中间板部件；5 第二滤板组；6 梁支腿；7压紧板部件；8 移动油缸部件；9 中龙门架；10 前端进料管组件；11 马达传动装置；12 前龙门架；13 液压站；14 PLC 控制装置,表4.1 KX250/1500型快开式隔膜压滤机技术参数,4.3 实际应用 与普通厢式压滤机相比，KX250/1500型快开式隔膜压滤机工作效果见表4.2，压滤机岗位司机由原来2人/台减少为1 人/台，年节约人工费约14万元；年可节约电费2万余元。,表4.2 隔膜压滤机与普通厢式压滤机工作效果,入料粒度,入料浓度,过滤压力,过滤介质,絮凝剂,细颗粒含量过高，滤饼成饼薄，
14、含水高。在料浆中适量加入粗颗粒物料，改变其粒度组分，可改善过脱水效果,入料浓度高，滤饼含水率低。若入料浓度低可增加浓缩装置和投加药剂。,压差越大，滤饼含水率越低，产能越大,常用无纺布和单丝滤布,若颗粒很小，可通过加絮凝剂改善脱水效果,影响压滤机脱水的主要因素,4.4 影响压滤机脱水的主要因素,4.5 结论 加压过滤机因其具有技术先进、操作简单、安全可靠、高效节能、自动化程度高的特点是浮选精煤或原生煤泥脱水的有效设备。在选择压滤机及相关设备时，应考虑各自煤种的差异，选择合理的入料粒度、入料压以及过滤介质和药剂方案以提高生产能力和经济效益。,5.陶土中的应用,压滤机在陶土中的应用领域,原矿,制浆,
15、分级,脱水,干燥,高岭土水洗法工艺过程,脱水目的,5.1 全自动厢式压滤机在水洗高岭土生产中的应用,降低高岭土粘度，滤饼水分越低，粘度越低，滤饼水分应控制在30%以内,产品,表5.1 2002年前我国水洗高岭土压滤机使用情况,上述设备进浆压力较低，滤饼水分较高36%40%，过滤面积较小40120m2，人工卸料,大型全自动厢式压滤机,5.2 全自动厢式压滤机结构,图5.1 大型高压全自动厢式压滤机,表5.1 XMZZ2001250一UB型压滤机主要技术参数,表5.2 水洗涂料级高岭土产品压滤机滤饼水分与进浆压力的关系,5.3 全自动厢式压滤机在高岭土生产中的应用效果,广西北海年产20万t的高岭土
16、选矿厂为实现大型化并控制滤饼水分30%左右，采用14台增强聚丙烯厢式拉板压滤机。,表5.3 厢式压滤机与板框压滤机性能比较,2002年以前使用,5.4 结论 大型高压全自动厢式压滤机在兖矿北海高岭土选矿厂的首次成功应用，标志着我国大型现代化高岭土选矿厂的建设已经起步，很值得今后在我国的大型现代化高岭土选矿厂中推广、应用。,6.污水处理中的应用,污泥脱水专家,6.1 污泥脱水设备,污泥脱水目的,除去污水中的净水药剂以免造成环境污染，得到尽可能干的滤饼以便处理,侧杠式,悬梁式,6.2 隔膜厢式压滤机的结构,隔膜厢式压滤机通常有悬梁式和侧杠式两种结构。,图6.1 隔膜厢式压滤机的结构,6.3 隔膜厢
17、式压滤机的技术参数,表6.1 隔膜厢式压滤机的技术参数,无锡梅园的应用：太湖水域水质差，藻类含量高，污泥脱水难度很大。而无锡梅园水厂的优异隔膜压滤机系统脱水后泥饼的含固率40%50%以上，设备全自动运行。,香港大蒲水厂的应用：香港大蒲水厂污泥中含有很多微气泡，造成污泥膨胀，脱水困难。通过搅拌脱气和全自动隔膜挤压及加药方式等工艺组合，香港大蒲水厂的污泥脱水效果理想，脱水后泥饼的含固率35%以上。,6.4 隔膜厢式压滤机在自来水厂的应用,6.5 隔膜压滤机在钢铁厂的应用,某炼钢厂转炉烟气净化含尘污水，含污量达30,污水特点,抗生素,医药行业应用领域,酶制剂 医药中间体,原料药 氨基酸 抗菌素,7.
18、医药中的应用,采用压滤机除去医药发酵液中存在的大量菌体、蛋白等大分子物以及许多微粒、亚微粒及絮状杂质,抗生素生产工艺路线,过滤设备,板框压滤机,超滤膜分离设备,添加助滤剂,滤液质量高，但成本较高，能耗高，产生的大量菌丝水不好处理,缺点,发酵液中的菌体及蛋白属于胶体，粘度较大普通板框难以过滤且产能低，滤液质量低,改进措施,7.1 板框过滤在林可霉素发酵液过滤中的应用,问题提出,林可霉素发酵液粘度一般为0.06PaS，板框压滤机过滤时阻力大、滤速慢、滤液质量差。多采用加热过滤，但较高料液温度影响滤布的孔径，后续提取出现乳化现象。,解决方案,在发酵液中添加珍珠岩助滤剂，去除发酵液加热手,段，同时解决
19、了提取出现乳化的问题。,7.2 板框过滤在林可霉素发酵液过滤中的应用效果,表7.1助滤剂的不同加入量产生的作用效果,表7.2 助滤剂的不同加入量、同一加入量不同预涂量的作用效果,同量助滤剂，在有一定预涂量时的作用效果较好,7.3 林可霉素发酵液过滤滤渣的洗涤,林可霉素发酵液过滤滤渣的洗涤,置换洗涤,横穿洗涤,洗涤水与滤浆的路径同，此法简单，但水易走短路，洗涤不均匀，过滤收率仅为95左右，而且洗涤水用量大，后续提取工序中的溶媒造也成了一定的损失,效果较好,非洗涤板,洗涤板,板框,1滤浆进口,2洗涤水进口,图7.1明流式板框压滤机,目前工厂常用的明流式板框过滤机，由非洗涤板、洗涤板和板框组成。,7
20、.3.1 横穿洗涤法的原理,图7.2明流式板框压滤机洗涤,（a）置换洗涤,（b）横穿洗涤法,置换洗涤法洗涤液与料浆的路径相同,非洗涤板,板框,洗涤板,对于林可霉素发酵液的过滤，横穿洗涤法与置换洗涤法相比具有以下优点：(1)收率提高 收率提高3-4，900吨/a工厂，增效益800万元/a 左右(2)洗涤水减少 以每天节约100吨水计，可节约20万元/a 左右,7.3.2 横穿洗涤法经济效益,珍珠岩助滤剂成功的运用于林可霉素发酵液的过滤逐步将原加热手段去除，并将助滤剂的用法、用量定为：堆积过滤法，助滤剂的总量为发酵液质量的5%(其中的30%用于预涂)。此项应用，有效地避开了发酵液直接板框过滤的不利
21、因素，提高了过滤效率和滤液质量，提高了成品质量，使成品灰份降低了50%。另外采用横穿洗涤法可带来较大的经济效益。,7.4 结论,板框压滤机在中草药中的巧用,单一板框滤材缺点,药液中颗粒大小不一，采用单一的定性滤纸，使得滤液中仍有少量沉淀物，而采用微孔滤膜容易堵塞,改进措施,合并使用多种滤材，即每块滤板上先放一层0.65-1.2微米的微孔滤膜，然后再加两层定性滤纸。,改进后对药液的要求,药液必须预处理，且浓度不宜太高,8.结论,压滤机以其自身不同特点正广泛应用于各行业中，随着科学技术的不断提高，将沿以下四个方面进行完善。(1)将多种固液分离及脱水的方法集一身，增加过滤、挤压、吹气的压力；(2)采用结构简单、容积小、重量轻、循环时间短、处理能力高的压滤机;(3)以最小移动空间的思想来设计工作部件，减少能耗、减少维护、降低成本；(4)简单可靠的控制系统。,
