引言

壓濾機(jī)因其得到的濾餅含水率低，并能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)間歇操作，故已在礦山，輕工，化工等行業(yè)得到廣泛地應(yīng)用。通常壓濾機(jī)的設(shè)計(jì)和操作都是以Ruth過濾公式為基礎(chǔ)進(jìn)行的。但是，固液混合物的脫水一般由過濾和過濾壓密2個(gè)階段組成,過濾階段服從Ruth過濾公式⑴，而過濾壓密階段則與之不符，該階段所占時(shí)間有時(shí)高達(dá)整個(gè)操作時(shí)間的70%⑵。因此，只按Ruth過濾公式設(shè)計(jì)的壓濾機(jī)，往往達(dá)不到生產(chǎn)要求（濾液量減少或?yàn)V餅濕含量過高）。

廂式壓濾機(jī)的一個(gè)操作周期為總的脫水時(shí)間和濾機(jī)停機(jī)時(shí)間（卸除濾布、清洗濾布和重裝濾機(jī)所需的時(shí)間，稱之為輔助時(shí)間）的總和。一般來說，輔助時(shí)間與壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)、濾漿的性質(zhì)、自動(dòng)化機(jī)構(gòu)的應(yīng)用程度有關(guān)。如果上述條件已定，就可認(rèn)為輔助時(shí)間是與壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力無關(guān)的一個(gè)常數(shù)。對(duì)于某一個(gè)特定的輔助時(shí)間，分析與計(jì)算固液分離中2個(gè)階段所需的時(shí)間，就可以得出最佳過濾時(shí)間的大小;相應(yīng)地，壓濾機(jī)達(dá)到最大生產(chǎn)能力時(shí)的操作條件也能快速而準(zhǔn)確的得到。

2廂式壓濾機(jī)操作過程中相關(guān)參數(shù)的計(jì)算

廂式壓濾機(jī)的操作具有周期性，除了濾漿輸入外，還包括過濾、液力壓密、洗滌、濾餅卸除、濾布清洗和重裝濾機(jī)等。因此，可對(duì)一個(gè)操作循環(huán)進(jìn)行最佳操作條件的研究。其計(jì)算方法有2種，一種把過濾和濾餅壓密階段分開計(jì)算，過濾階段用傳統(tǒng)的Ruth公式計(jì)算，過濾壓密階段用過濾壓密公式計(jì)算,其臨界點(diǎn)則用臨界點(diǎn)公式計(jì)算;另一種是把過濾和過濾壓密2個(gè)階段合并在一起，用一個(gè)壓濾方程計(jì)算。本文采用第二種計(jì)算方法。

2-1壓濾階段

考慮過濾介質(zhì)阻力，則“由通過壓縮滲透試驗(yàn),求出過濾常數(shù)K,3,以及最終濾液體積后，即可得出V和。的關(guān)系曲線。

2.2洗滌階段

此階段為恒壓操作，假設(shè)洗水粘度與濾液粘度相等，且洗滌推動(dòng)力與過濾終了時(shí)的壓強(qiáng)差相等，洗水體積與濾液體積成正比。

若洗滌壓強(qiáng)與恒壓過濾階段壓強(qiáng)不同,或洗水粘度與濾液粘度不同，則洗滌時(shí)間應(yīng)重新校正。

3最大生產(chǎn)能力和最佳操作周期

以生產(chǎn)能力最大的操作周期為最佳操作周期，生產(chǎn)能力以單位時(shí)間內(nèi)得到的濾液體積表示。

當(dāng)壓濾機(jī)和料漿一定時(shí)，以外的其它參數(shù)均為常數(shù)。因此，通過matlab或其它數(shù)值計(jì)算軟件，就可求出壓濾機(jī)的最佳過濾時(shí)間和相對(duì)應(yīng)的最大生產(chǎn)能力。

4計(jì)算舉例

用廂式壓濾機(jī)過濾某種懸浮液，壓濾壓力F=9.81X10⁵Pa,洗水體積為濾液體積的0.1倍，洗滌壓力與恒壓過濾階段的壓力相等，洗水粘度和濾液粘度近似相等，最終流出濾液體積為1n?,壓濾系數(shù)K=7.06X10~⁶m²/s,過濾介質(zhì)阻力可以忽略，濾餅壓縮特性數(shù)B=4.4,輔助時(shí)間6_d=300s,試確定其最佳過濾時(shí)間。

小結(jié)

目前，廂式壓濾機(jī)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但對(duì)其操作工藝過程的研究大都僅限于按傳統(tǒng)的Ruth過濾公式進(jìn)行。事實(shí)上，廂式壓濾機(jī)的壓濾過程中還存在一個(gè)偏離Ruth過濾公式的過濾壓密階段，其。與V的關(guān)系曲線明顯與過濾階段不同，因此，必須將它們綜合考慮，才能得到與實(shí)際相符的計(jì)算結(jié)果。

在前人研究的基礎(chǔ)上，將2個(gè)階段的工藝參數(shù)統(tǒng)一在整體函數(shù)計(jì)算式中，準(zhǔn)確而方便的計(jì)算出最佳操作周期和與之相對(duì)應(yīng)的最大生產(chǎn)能力；而且，當(dāng)過濾面積一定時(shí)，人們總是希望在較低壓力下操作，減少能量損耗，降低操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用。因此，本文的研究對(duì)于提高壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力，降低能耗具有一定的實(shí)用價(jià)值，還為這類過濾設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)。

但是在上面公式的應(yīng)用過程中，有2個(gè)問題仍需注意：

在恒壓過濾中過濾階段的變化過程與設(shè)備和操作條件有關(guān),難以找到一個(gè)普遍的定量關(guān)系式表示，因此，在計(jì)算中，近似地將整個(gè)過濾階段視為恒壓操作。

對(duì)于壓濾過程的計(jì)算是參照中等可壓縮物料的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的，采用的是Terzaghi模型,忽略了因?yàn)V餅壓縮而引起的脫水和濾餅的蠕變因素。該因素尤其在高操作壓力下影響較大。因此對(duì)于高操作壓力下,高壓縮性濾餅的過濾壓縮特性，仍有待今后作進(jìn)一步的深入研究。

---

技術(shù)：188517-18517

郵箱：suton@su-ton.com