過濾是指粉體懸浮液通過可滲透性介質后，在介質表面上存有截留的粉體顆粒，從而實現固液分離的過程。為了使粉體懸浮液能夠通過可滲透性介質實現固液分離，應該在介質兩邊保持一定的液體流動的驅動力。通常這個驅動力有四種類型：重力、真空、壓強和離心力。按照驅動力的類型，可將過濾分為重力過濾、真空過濾、壓濾和離心過濾。

過濾過程示意圖

過濾方式

1.表面過濾

表面過濾也稱為濾餅過濾，其中粉體以濾餅的形式沉積在過濾介質的表面，如下圖所示。在表面過濾中，過濾介質的起始壓強降比較小。

在表面過濾中，大于孔隙的以及與孔隙大小相等的顆粒涌向孔隙，造成一些更窄的通道，這些更窄的通道能將進料液中更小的顆粒分離出來形成濾餅。濾餅在以后懸浮液的過濾 中起過濾介質的作用。為了防止過濾介質被堵塞，使用助濾劑在過濾介質上面形成一個起始 濾層即預涂層。有些細顆粒進入預涂層或過濾介質中常常是不可避免的。

表面過濾

表面過濾通常用于過濾粉體濃度較高的懸浮液過程中，因為在處理低濃度懸浮液時會發生過濾介質堵塞現象。不過，這種現象有時可通過人為提高進料濃度或加助濾劑來避免；由于助濾劑具有很多孔隙，因此助濾劑存在于濾餅中可改善滲透性，往往能使低濃度的和難過濾的漿體進行濾餅過濾。

2.深層過濾

粉體顆粒沉積在過濾介質內部，而不在過濾介質表面形成濾餅，如圖所示。

深層過濾

在深層過濾過程中，粉體顆粒小于過濾介質的孔隙，因此這些顆粒可進入較長而彎曲的孔隙，在重力、擴散和慣性等機制作用下，被收集于其中，并在分子力和靜電力作用下附著 在過濾介質上面。

在效率相近的情況下，深層過濾的起始壓強降一般比表面過濾的高。隨著粉體顆粒不斷被收集，深層過濾器的壓強降會逐漸增高。深層過濾一般用于凈化，即從很稀的粉體顆粒很小的懸浮液中將細顆粒分離出來。

過濾介質

過濾介質是指過濾設備中截留粉體顆粒而讓液體通過的可滲透性物質。

過濾介質被認為是過濾設備的心臟。實際上，過濾設備能否理想地工作，很大程度上取決于過濾介質的性能及在未堵塞、未破損的情況下實現固液分離的能力。

過濾介質必須具備以下性能：

①能產生清潔的濾液，能有效地阻擋微粒物質；

②不會或 很少發生突然的或累積式的阻塞；

③具有良好的卸餅性能；

④具有適當的耐清洗能力；

⑤具有一定的機械強度和耐化學腐蝕能力；

⑥能耐微生物作用；

⑦有較高的過濾速度。

(a) 濾布、(b)多孔硅藻土、(c)剛性多孔燒結金屬網斷面的微結構示意圖

過濾的基本方法

1.重力過濾

當粉體懸浮液通過過濾介質時. 粉體懸浮液流因重力沉淀作用自上而 下地流過過濾介質，這個過程稱為重力過濾，也叫直接過濾。

重力深層過濾示意圖

2.真空過濾

真空過濾是指在過濾介質一側造成一定程度的真空負壓使濾液排出，從而實現固液分離的一種過濾方法，也是應用最為廣泛、在理論與實踐方面最為成熟的一種過濾方法。

真空過濾過程一般可分為以下六個階段：

①成餅階段；②脫水階段；③洗滌階段；④壓實階段；⑤干燥階段；⑥卸餅階段。

3.壓濾

壓濾是指在過濾介質濾餅一側施加一定程度的壓力使濾液排出，從而實現固液分離的一 種過濾方法。

壓濾主要應用于粉體顆粒很細的懸浮液的固液分離作業。粉體顆粒很細的懸浮液（一般顆粒粒徑小于10 fim）,由于其顆粒粒度很細，因此沉降速度慢、漿體黏度大、可濾性差。在這種情況下，一般需要很大的分離面積及相當高的過濾壓力。目前過濾微細粒物料的有效設備就是壓濾機。

壓濾過程一般可分為以下五個步驟：

①給料；②濾餅洗滌；③壓榨脫水；④卸料；⑤沖洗濾布。

壓濾機工作示意圖

4.離心過濾

離心過濾是指借助離心力的作用使濾液排出，從而實現固液分離的一種過 濾方法。離心過濾和離心沉降一樣都是借助離心力的作用來達到固液分離的目的，但兩者在分離原理上是不一樣的。離心過濾對所要分離的液相和固相沒有密度差的要求，它使懸浮液中固相顆粒 截留在過濾介質上，不斷堆積成濾餅層。與此同時，液體借助離心力的作用穿過濾餅層及過濾介質，從而達到固液 分離目的。離心過濾的過程和一般的濾餅過濾（重力過濾、真空過濾、壓濾等）有其共同性，但在離心力的影響下，離心過濾操作又具有其特殊性。

無論是連續進料式還是間歇進料式，離心過濾過程都必須按操作循環中的既定操作順序進行，一般操作循環包括第一次空轉鼓加速、加料、第二次加速、全速運轉分離、洗滌：甩干 和減速等階段。

粉體圈 整理

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