基本过程

 

　　真空过滤系统是借在过滤介质一侧造成一定程度的负压(真空)而使滤液排出实现固液分离的，因而其推动力较小，一般为0.04～0.06MPa，在某些场合，可达0.08MPa，由于滤饼两侧的压力降较低，因此过滤速度较慢，微细物料滤饼的含水量较高，这是真空过滤机主要的不足之处；但其优点则在于能在相对简单的机械条件下连续操作，而且在大多数场合能获得比较满意的工作指标。因此，与其他类型的过滤机(如压滤机)相比，真空过滤机长期以来一直得到用户的青睐。除非压滤机在连续操作、力学性能、制造及运行成本诸方面都取得重大突破，并能满足应用部门的综合要求，否则真空过滤在固液分离领域内有重要地位将难以动摇。

 

　　真空过滤机的工作周期一般可分为如下几个阶段：①成饼阶段；②脱水阶段；③洗涤阶段，④压实阶段；⑤干燥阶段；⑥卸饼阶段。其中洗涤、压实、干燥等阶段的有无视实际需要而定，而成饼、脱水及卸饼则是大部分真空过滤机(水平带式真空过滤机的过滤周期中可不计卸饼阶段)所具有的基本工作过程。在过滤周期中，每一操作过程所占用的时间份额随过滤机而异。

 

　　成饼阶段是严格意义上的过滤过程(过滤就其本身意义而言是指滤液连续通过介质与固体物料分离的过程)，在这一过程中，固体物料借真空作用(下部给料)或真空与重力联合作用(上部给料)而吸附在过滤介质表面，逐渐形成一定厚度的滤饼；随着滤饼的逐渐增厚，相应的过滤阻力也逐渐增大，因此在这一阶段的过滤速度(即单位时间内单位面积的过滤介质所通过的滤液体积)呈逐渐下降趋势。不过这一阶段的主要任务是形成一定厚度的滤饼，以达到预期的处理能力。滤饼形成后即脱离给料槽进入脱水阶段。在该阶段内，滤饼的相对饱和度(即滤饼水分所占体积与滤饼孔隙总体积之比)要从开始时的100%降低到10%~20%左右。在真空抽吸作用下，水分所占据的大部分孔隙被空气所取代。

 

　　被排除的水分基本上是重力水及孔隙水，因为真空抽吸还不足以排除表面水及毛细水。滤饼脱水阶段的流体力学特性，是多孔介质中两种流体的驱替问题。对作为替换介质的气体来说，有效渗透率逐渐增大，流动阻力逐渐减小，而对被驱替的液体来说，情况则正好相反。

 

　　用空气驱逐孔隙中的液体。一方面固然可以降低滤饼水分，但另一方面也极易导致真空度的下降而不利于水分的进一步排除，这是因为气体很容易穿透滤饼而使滤饼龟裂的缘故。因此在脱水阶段如何防止滤饼的龟裂是实际过滤过程中一个非常重要的课题。滤饼经脱水后，若无其他处理，则进入卸饼阶段。此阶段的任务；一是卸除滤饼；二是恢复过滤介质的渗透性使之进入下一个过滤周期。因此怎样卸下剩余水分尽可能低的滤饼且zui大限度地恢复过滤介质的渗透能力(即避免堵塞)是选用卸饼方式时所要考虑的两大因素。

 

　　在真空过滤机上实现上述的三个基本阶段是一件相对简单的事情，这是因为真空过滤所用压力较低，各阶段之间的转换从机械上来说不需很高的要求。但是，在实际的过滤周期中各阶段之间并不是截然分明的，而是存在着一定的过渡阶段。因此，在过滤机设计时，应尽可能地扩大脱水区，而减小其他各区。例如，若给料浓度足以保证一定厚度滤饼的形成，则可适当减少成饼阶段所占用的时间而增加脱水时间；至于过渡区的大小，主要取决于分配头的机械切换性能，若能予以改进，亦可增加脱水时间。