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过滤过程的安全分析 过滤设备种类繁多，结构各异，按产生压差的方式不同，可分为重力式、压(吸)滤式和离心式3类，其中重力过滤设备较为简单。下面主要介绍压(吸)滤和离心过滤设备。一 压(吸)滤设备(1)板框压滤机 板框压滤机是一种古老却仍在广泛使用的过滤设备，间歇操作，其过滤推动力为外加压力。它是由多块滤板和滤框交替排列组装于机架而构成，如图87所示。滤板和滤框的数量可在机座长度内根据需要自行调整，过滤面积一般为280m2。滤板和滤框的结构如图88所示，板和框的4个角端均开有圆孔，组装压紧后构成4个通道，可供滤浆、滤液和洗涤液流通。组装时将四角开孔的滤布置于板和框的交界，再利用手动、电动或液压传动压紧板和框。图88(b)为一滤框，中间空，起积存滤渣用，滤框右上角圆孔中有暗孔与框中间相通，滤浆由此进入框内；图88(a)和图88(c)均为滤板，但结构有所不同，其中图88(a)称为非洗涤板，图88(c)称为洗涤板，洗涤板左上角圆孔中有侧孔与洗涤板两侧相通，洗涤液由此进入滤板；非洗涤板则无此暗孔，洗涤液只能从圆孔通过而不能进入滤板。滤板两面均匀地开有纵横交错的凹槽，可使滤液或洗液在其中流动。为了将三者区别，一般在板和框的外侧铸上小钮之类的记号，例如一个钮表示洗涤板，两个钮表示滤框，三个钮表示非洗涤板。组装时板和框的排列顺序为非洗涤板框洗涤板框非洗涤板，一般两端均为非洗涤板，通常也就是两端机头。过滤时，悬浮液在一定压差下经滤浆通道1由滤框角端的暗孔进入滤框内，滤液分别穿过两侧的滤布，再经相邻的凹槽汇集进入滤液通道3排走，固相则被截留与框内形成滤饼，过滤后即可进行洗涤。洗涤时，关闭进料阀和滤液排放阀，然后将洗涤液压入洗涤液入口通道2经洗涤板角端侧孔进入两侧板面，之后穿过一层滤布和整个滤饼层，对滤饼进行洗涤，再穿过一层滤布，由非洗涤板的凹槽汇集进入洗涤液出口通道排出。洗涤完毕后，即可旋开压紧装置，卸渣、洗涤、重装、进入下一轮操作。(2)转筒真空过滤机 转筒真空过滤机为连续操作过滤设备。如图89所示，其主体部分是一个卧式转筒，表面有一层金属网，网上覆盖滤布，筒的下部浸入滤浆中。转筒沿径向分成若干个互不相通的扇形格，每格端面上的小孔与分配头相通。凭借分配头的作用，转筒在旋转一周的过程中，每格可按顺序完成过滤、洗涤、卸渣等操作。分配头是关键部件，由固定盘和转动盘构成，见图8l0，两者借弹簧压力紧密贴合。转动盘与转筒一起旋转，其孔数、孔径均与转筒端面的小孔相一致，固定盘开有5个槽(或孔)，槽1和槽2分别与真空滤液罐相通，槽3和真空洗涤罐相通，孔4和孔5分别与压缩空气管相连。转动盘上的任一小孔旋转一周，都将与固定盘上的5个槽(孔)连通一次，从而完成不同的操作。当转筒中的某一扇形格转入滤浆中时，与之相通的转动盘上的小孔也与固定盘上槽1相通，在真空状态下抽吸滤液，滤布外侧则形成滤饼；当转至与槽2相通时，该格的过滤面已离开滤浆槽，槽2的作用是将滤饼中的滤液进一步吸出，当转至与槽3相同时，该格上方有洗涤液喷淋在滤饼上，并由槽3抽吸至洗涤液罐；当转至与孔4相通时，压缩空气将由内向外吹松滤饼，迫使滤饼与滤布分离，随后由刮刀将滤饼刮下，刮刀与转筒表面的距离可调，当转至与孔5相通时，压缩空气吹落滤布上的颗粒，疏通滤布孔隙，使滤布再生，然后进入下一周期的操作。转筒直径为035m，长为037m。滤饼层薄的约为36mm，厚的可达100mm。操作连续、自动、节省人力、生产能力大，能处理浓度变化大的悬浮液，在制碱、造纸、制糖、采矿等工业中均有应用。但转筒真空过滤机结构复杂，过滤面积不大，滤饼含液量较高(1030)，洗涤不充分，能耗高，不适宜处理高温悬浮液。(3)袋滤器 袋滤器是利用含尘气体穿过做成袋状而骨架支撑起来的滤布，以滤除气体中尘粒的设备。袋滤器可除去1m以下的尘粒，常用作最后一级的除尘设备。袋滤器的形式有多种，含尘气体可以由滤袋内向外过滤，也可以由外向内过滤。图811为某种形式袋滤器的结构示意图。含尘气体由下部进入袋滤器，气体由外向内穿过支撑于骨架上的滤袋，洁净气体汇集于上部由出口管排出，尘粒被截留于滤袋外表面。清灰操作时，开启压缩空气以反吹系统，使尘粒落入灰斗。袋滤器具有除尘效率高、适应性强、操作弹性大等优点，但占用空间较大，受滤布耐温、耐腐蚀的限制，不适宜于高温(300)的气体。也不适宜带电荷的尘粒和黏结性、吸湿性强的尘粒的捕集。二、 离心过滤设备离心过滤机主要部件是转鼓，转鼓上开有许多小孔，鼓内壁敷以滤布，悬浮液加入鼓内并随之旋转，液体受离心力作用被甩出而固体颗粒被截留在鼓内。离心过滤也可分为间歇操作和连续操作两种，间歇操作又分为人工卸料和自动卸料两种。(1)三足式离心机 图812为一种常用的人工卸料的间歇式离心机。其主要部件为一篮式转鼓，整个机座和外罩借3根拉杆弹簧悬挂于三足支柱上，以减轻运转时的振动。操作时，先将料浆加入鼓内，然后启动，滤液穿过滤布和转鼓集中于机座底部排出，滤渣沉积于转鼓内壁，待一批料液过滤完毕，或转鼓内滤渣量达到设备允许的最大值时，可不再加料，并继续运转一段时间以沥干滤液或减少滤饼中含液量。必要时也可进行洗涤。然后停车卸料，清洗设备。三足式离心过滤机的转鼓直径大多在1m左右，设备结构简单，运转周期可灵活掌握，多用于小批量物料的处理。颗粒破损较轻。缺点是卸料不方便，转动部件位于机座下部，检修不方便。(2)卧式刮刀卸料离心机 这种离心机制特点是在转鼓连续全速运转下，能按序自动进行加料、分离、洗涤、甩干、卸料、洗网等工序的操作，各工序的操作时间可在一定范围内根据实际需要进行调整，且全部自动控制。其操作原理见图813，进料阀定时开启，悬浮液经加料管进入，均匀地分布在全速运转的转鼓内壁，滤液经滤网和转鼓上的小孔被甩到鼓外，固体颗粒则被截留在鼓内；当滤饼达到一定厚度时，停止加料，进行洗涤，甩干、然后刮刀在液压传动下上移，将滤饼刮人卸料斗卸出，最后清洗转鼓和滤网，完成一个操作周期。(3)活塞往复式卸料离心机 这也是一种自动卸料连续操作的离心机。加料、过滤、洗涤、沥干、卸料等操作同时在转鼓内的不同部位进行。其操作原理是如图814所示，料液由旋转的锥形料斗连续地进入转鼓底部(图中左边)，在一小段范围内进行过滤，转鼓底部有一与转鼓一起旋转的推料盘，推料盘与料斗一起做往复运动(其冲程较短，约为转鼓全长的110，往复次数约为30次分)，将底部得到的滤渣沿轴向逐步推至卸料口(图中右边)卸出。滤饼在被推移过程中，可进行洗涤、沥干。活塞往复式卸料离心机生产能力大，颗粒破损程度小，和卧式刮刀卸料离心机相比，控制系统较为简单，但对悬浮液的浓度较为敏感。若料浆木稀，则来不及过滤，将浆直接流出转鼓，若料浆太稠，则流动性差，使滤渣分布不均，引起转鼓振动。此种离心机常用于食盐、硫铵、尿素等生产中。离心过滤设备，无论是三足式离心机、卧式刮刀卸料离心机和活塞往复式卸料离心机在运行过程中，由于高速运转中被分离的介质，很容易带静电，尤其被分离的流体可能是强搅拌条件下已带有很高的静电，都会有放电的可能。这种放电火花极易引起分离机内可燃液体蒸气的爆炸，因此，设备系统除需要设置良好的静电接地之外，往往同时还采用N2气进行惰化处理。