CN111514625A - 一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺 - Google Patents
一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111514625A CN111514625A CN202010371630.5A CN202010371630A CN111514625A CN 111514625 A CN111514625 A CN 111514625A CN 202010371630 A CN202010371630 A CN 202010371630A CN 111514625 A CN111514625 A CN 111514625A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter
- washing
- filter cake
- squeezing
- slurry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
- B01D25/12—Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type
- B01D25/21—Plate and frame presses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
- B01D25/28—Leaching or washing filter cakes in the filter handling the filter cake for purposes other than regenerating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
本发明公开了一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺，包括步骤：压紧、按滤室体积V的2/3～3/4进料、在压力为0.6～1.0MPa下一次压榨完、洗涤滤饼、洗涤完毕卸压清洗滤布；洗涤滤饼有两种工艺，工艺一是对一次压榨后，对滤饼进行少量多次的洗涤，每次洗涤水量为1.5～2.5V、洗涤水温度为40～90℃，洗涤次数为1～10次；洗涤完后，再对滤饼进行二次压榨，然后利用0.4～1.0MPa的压缩风，对滤饼进行短时间多次吹扫，利用压缩风将滤饼中部分水份带走；工艺二是将剩余的1/4～1/3的待滤浆液过滤完，再对滤饼进行二次压榨，和对滤饼进行短时间多次吹扫；采用这种方法可以大大提高晶粒细或具有胶粘性的物料浆液如作为粘结剂使用的拟薄水铝石等类似物料的过滤速度。
Description
技术领域
本发明属于离子交换与固液分离技术领域，具体涉及一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺。
背景技术
隔膜板框压滤机用于固体和液体的分离。与其它固液分离设备相比，压滤机主要用来过滤重量百分浓度10％以下的物料浆液，并且过滤后的滤饼有更高的含固率和优良的分离效果。固液分离的基本原理是：含固浆液经过滤介质(滤布)，固体停留在滤布上，并逐渐在滤布上堆积形成过滤饼。而滤液部分则透过滤布，成为不含固体的滤液。随着过滤过程的进行，滤饼过滤开始，滤饼厚度逐渐增加，过滤阻力加大。过滤时间越长，分离效率越高。压滤机除了优良的分离效果和滤饼高含固率外，还可提供进一步的分离过程：在过滤的过程中可同时结合对过滤滤饼进行有效的洗涤，从而有价值的物质可得到回收并且可以获得高纯度的滤饼。隔膜板框压滤机又称膜式板框压滤机，是通过隔膜的鼓起和收缩，压榨滤板腔体内的物料，使物料中的液相挤出通过滤布，固相残留在滤布上。隔膜压滤机由交替排列的滤板和滤框构成一组滤室。隔膜压滤机115的滤板通常来说有四种类型，分别为头板、尾板、膜板和腔板，滤板的排列排列为：头板>(膜板+腔板)*n>膜板>尾板。如图1～图2，滤板100的表面有沟槽，其凸出部位用以支撑滤布105。滤框(膜板)107和滤板100的中心、边角上分别有进料与洗涤水通道102、排水通道106，组装后进料通道102能通入过滤浆液和洗涤水，洗涤水透过已形成的滤饼和滤布从而达到对滤饼的洗涤，滤液通过排水通道106引出滤板100。膜板107能够通过压榨水道101输入挤压介质使“膜”鼓起来挤压滤室104，挤压介质可以是油，也可以是水、压缩空气等其他介质，根据隔膜承受的压力不同，隔膜会有不同的规格。膜式过滤机的过滤原理，如图2～图4，具体分成步骤a→b→d→e→f：压紧、进料过滤、洗涤、压榨、吹扫卸饼五步。由供料泵111将过滤液输送至滤室，滤液分别穿过两侧滤布，沿滤板和膜板的沟槽向下流动，再经排水通道106、排水通道109排走，固粒被滤布105截留在框内形成滤饼108，待滤饼充满滤框后，停止过滤，然后进行洗涤，洗涤液泵112将洗涤液压入洗涤液通道102进入板面与滤饼滤布之间，此时关闭膜板107下部的排水通道109，洗涤水便在压强差推动下穿过整个厚度的滤饼及滤布，最后由过滤板100下部的排水通道106排出。洗涤后再从压缩空气管道114经进料通道通入压缩空气，除去滤饼表面残留剩余的洗涤液。随后打开压滤机卸除滤饼，清洗滤布，重新压紧板、框，开始下一工作循环。
拟薄水铝石是化学品氧化铝的一个种类，为粉状固体，孔容在0.3～1.0ml/g左右、比表面200～300m2/g左右；由于其高比表面、大孔容，表面活性大，所以常被用做催化剂或催化剂载体，在石油化工行业有广泛应用。但是，由于其产品多孔，生产出的产品洗涤难度大，用水很难把固体附带的钠洗涤干净，按照现有的隔膜板框压滤机的工作原理，在过滤分离晶粒细或具有胶粘性的物料浆液如作为粘结剂使用的拟薄水铝石等类似物料时，一是交换与洗涤效果不好，Na2O杂质含量不小于4.76wt％，影响单次过滤洗涤后产品的杂质去除率；二是随着进料时间的延长，滤室中滤饼厚度的增加，浆液过滤速度明显减慢，造成过滤时间的增加，每次过滤总时长不短于112min，延长了产品过滤的周期，影响生产产量，降低了生产效率。针对隔膜板框压滤机在过滤分离时存在交换与洗涤的局限性，可以在过滤分离晶粒细或具有胶粘性的物料浆液如分子筛、拟薄水铝石等类似物料时通过对过滤与洗涤工艺的改进，在不对隔膜压滤机设备本身做任何改造的前提下，达到隔隔板框压滤机同样具有良好的交换与洗涤效果、缩短过滤洗涤时间的需要。CN102050477A公布了通过压滤、洗涤、再压滤的洗涤方法。论文“拟薄水铝石逆流洗涤研究”在实际中验证了该洗涤方式，证实用该方法洗涤不同种类拟薄水铝石至Na2O含量低于0.3％至少需3次洗涤过程，其耗水量大约在20～30吨。因此，降低洗涤过程洗水量是拟薄水铝石生产的首要课题。
发明内容
本发明针对隔膜板框压滤机在过滤分离时所存在的交换与洗涤的局限性，特别是在过滤分离晶粒细或具有胶粘性物料的浆液时所暴露出来的交换与洗涤方面的缺陷，在不对隔膜压滤机做任何改造的前提下，提供了一种使隔膜压滤机具有优良的交换与洗涤效果、缩短过滤洗涤时间、并降低水耗的工艺。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：
一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺，包括如下步骤：
A1.滤板压紧并定位后，从进料通道向滤室中进料：检查油缸上的电接点压力表上限指针是否调至16.0～20.0MPa的保压范围，开启压滤机压紧按钮，过滤板开始压紧，当压紧压力达到电接点压力表上限时电机自动停止；
步骤A1中进料前，先根据过滤后的滤饼的密度d、单个滤室的容积V1、滤室数量n，计算出隔膜板框压滤机的过滤能力即物料干基总重量m，m＝V1×n×d，再依据待过滤浆液的浓度c，计算出单台隔膜板框压滤机一次过滤浆液的体积数V＝m/c；当体积为V的待滤浆液过滤至2/3V～3/4V时停止进料；
A2.一次压榨：开启压榨水泵，将高压水充入膜板中，对滤腔内的滤饼进行压榨，降低滤饼含水量，一次压榨完毕后卸除压力后待操作；
A3.洗涤滤饼，包括以下任一一种方式：
方式一：关闭滤板的排水通道后，启动洗涤泵利用洗涤液对已形成的滤饼进行多次交换与洗涤，每次洗涤水量为1.5～2.5V，洗涤次数为1～10次；洗涤完后，再重复步聚A2对滤饼进行二次压榨，二次压榨完毕后卸除压力，然后从进料通道压缩风对滤饼进行吹扫，利用压缩风将滤饼中部分水份带走；
或方式二：从进料通道向滤板中进料，将剩余的1/4V～1/3V的待滤浆液过滤完，再重复步聚A2对滤饼进行二次压榨，再二次压榨完毕后卸除压力，然后从进料通道通入压缩风对滤饼进行吹扫，利用压缩风将滤饼中部分水份带走；
采用方式二可以大大提高过滤分离晶粒细或具有胶粘性的物料浆液如作为粘结剂使用的拟薄水铝石等类似物料的速度；
A4.松开滤板，卸料，清洗滤布。
优选的，步骤A2中控制压榨压力为0.6～1.0MPa，压榨时间10～20分钟。
优选的，步骤A3中对压榨后的滤饼进行洗涤，洗涤液的压力为0.3～0.6MPa，洗涤水温度为40～90℃。
优选的，步骤A3中对洗涤后的滤饼利用0.4～1.0MPa的压缩风，对滤饼进行短时间多次吹扫，吹扫时间为2～5分钟、吹扫次数为1～10次。
进一步地，所述待过滤浆液为晶粒平均粒度10-6～10-7m的物料或胶粘性物料的浆液。
更进一步地，所述待过滤浆液为拟薄水铝石老化合格浆液。
另外，本发明还要求保护由所述方法类似的带压榨板框过滤机的交换洗涤与过滤分离的工艺。
与现有技术相比，本发明具有以下的明显有益效果：
本发明采用通过工艺计算，控制隔膜板框压滤机的浆液进料量，确保压榨后物料的滤饼充满各滤室的(2/3～3/4)V1，然后对压榨后的滤饼采用步骤A3中方式一进行交换洗涤，可以大幅度提高滤饼的交换洗涤效果，滤饼中杂质含量可以降低一倍以上，使隔膜板框压滤机具备了带式过滤机等可洗涤过滤机的优异交换洗涤功能；若对压榨后的滤饼采用步骤A2中方式二在一次压榨完毕后，将剩余的1/4～1/3的待滤浆液过滤完，采用这种过滤方法在过滤分离晶粒细或具有胶粘性的物料浆液如作为粘结剂使用的拟薄水铝石等类似比较难过滤的物料时，浆液进料过滤工序的时间可以缩短0.5～1倍以上，大大提高了隔膜板框压滤机过滤效率。
本发明用于过滤拟薄水铝石老化合格浆液，大幅降低了将拟薄水铝石洗涤至Na2O含量低于0.62％的耗水量，拟薄水铝石是含水氧化铝，平均粒度10-6～10-7m，虽然粒度大于胶体粒子，但由于粒级分布很宽，有很多极细粒子已接近胶体，有些却又相互结团，所有这些或大或小粒子，都可成为胶核，在其表面上又由溶解反应生成了AlO2 -层，更由于它有巨大的界面吉布斯自由能吸附了溶液中的AlO2 -，在Al2O3胶核表面上一层AlO2 -使电性偏负，这又会吸引溶液中的异电性离子，即Na+，这些离子必然是水化离子，于是构成了固体表面周围的双电层结构，水化离子构成体积庞大的团块，外观呈溶胶状的悬浮液，一般的水洗无法洗脱，在过滤时，水化离子团极易变形，使过滤通道不畅，阻力大，也是洗涤困难的原因。只有除去悬浮颗粒表面上的异电离子和水合离子周围的水分子，才能促使固体Al2O3核同Na+分离开来，易于洗涤和过滤。
活塞—海棉—液体力学模型指出，活塞上的载荷是由滤饼和饱含在滤饼中的液体共同承担的，在活塞的载荷下，使饱含在滤饼中的液体挤出，使滤饼部分承受的载荷逐渐增加，液体承受的载荷相应减少，而拟薄水石及其它的细晶粒与粘性物料黏度大降低了液体减少的速度，使滤饼中的液体相对变多，而滞留的液体进一步形成水化离子阻碍了固体Al2O3核同Na+分离开来，在滤布渗透速度不变的情况下，本发明采用减量进料一次压榨的方法，相对不减量进料低压预压榨，或不减量进料高压预压榨时，同样的压缩时间内，滤饼中饱含的水相对更少，减少了固体Al2O3核中阻碍Na+分离的水化离子，使减量进料一次压榨的方法的洗涤效率更高，杂质更少，耗水量低。
附图说明
图1为本发明的隔膜板框压滤机隔膜板结构示意图；
图2为本发明的隔膜板框压滤机流程示意图；
图3为本发明的隔膜板框压滤机流程示意图；
图4为本发明中隔膜板框压滤机的工艺流程图。
其中图2中a表示进料前、b表示进料、c表示一次压榨，图3中d表示洗涤、e表示二次压榨、f表示隔膜卸压。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
实施例1
一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺，包括如下步骤：
(1)实验采用总共68个滤室、单个滤室容积为0.03m3的隔膜板框压滤机；实验物料采用浓度为3.5wt％拟薄水铝石老化合格浆液，滤饼的密度为1.023g/ml，滤饼的固含量为30wt％，实验用隔膜板框压滤机所具备的设计过滤能力为18m3浓度为3.5wt％拟薄水铝石合格老化浆液；
(2)将温度为88℃的浓度为3.5wt％的拟薄水铝石合格老化浆液12m3(18m3×2/3＝12m3)，用进料泵全部经进料通道输送至实验用隔膜板框压滤机的滤室中，对拟薄水铝石浆液进行过滤；
(3)过滤完毕，开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对滤饼进行压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间5分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(4)关闭滤板的排水通道，启动洗涤泵控制洗涤液的压力为0.4MPa，利用热水对已形成的滤饼进行7次的洗涤，每次洗涤水量为3m3、洗涤水温度为60℃；
(5)开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对洗涤后的滤饼进行二次压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间15分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(6)对二次压榨后的滤饼利用0.7MPa的压缩风，对滤饼进行吹扫，吹扫时间为2分钟、吹扫次数为5次；
(7)卸压至常压并松板排残液5分钟，将各滤室中的残液排除干净，然后打开滴液盘(或滴液翻板)开始卸滤饼；
(8)随机采过滤后的滤饼样品，进行灼减、Na2O含量的分析。
表1实施例1的交换与洗涤效果实验工艺条件与实验结果：
| 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 |
| 进料过滤： | 滤饼含水量(wt％) | 20.11 | 压榨时间(min) | 15 | |
| 浆液浓度(wt％) | 3.5 | 滤饼水洗： | 压缩风吹扫： | ||
| 浆液体积(m<sup>3</sup>) | 12.0 | 热水温度(℃) | 60 | 风压(MPa) | 0.7 |
| 浆液温度(℃) | 88 | 洗涤压力(MPa) | 0.4 | 吹扫时间(min) | 2 |
| 一次压榨： | 单次水量(m<sup>3</sup>) | 3.0 | 吹扫次数 | 5 | |
| 压榨压力(MPa) | 0.85 | 洗涤次数 | 7 | 洗涤实验结果： | |
| 压榨时间(min) | 5 | 二次压榨： | Na<sub>2</sub>O杂质含量(％) | 0.58 | |
| 一次压榨脱水量(t) | 10.536 | 压榨压力(MPa) | 0.85 |
与对比例1相比大大提高了压滤机的洗涤效果，实施例1过滤后滤饼中Na2O只有0.58％，单次过滤的浆液的干物质重量为m＝V1×n×d＝0.03×68×1.023×2/3＝1.39t，洗涤水耗为3×7/1.39＝15.1m3/t，而对比例1过滤后滤饼中Na2O为4.76％，单次过滤的浆液的干物质重量为m＝V1×n×d＝0.03×68×1.023＝2.087t,洗涤水耗为21/2.087＝15.1m3/t，但由于Na2O较高，仍需1～2次压滤——洗涤的过程。
实施例2
一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺，包括如下步骤：
(1)实验采用总共68个滤室、单个滤室容积为0.03m3的膜板板框压滤机；实验物料采用浓度为4％拟薄水铝石老化合格浆液，滤饼的密度为1.092g/ml，滤饼的固含量为30％，实验用膜板板框压滤机所具备的设计过滤能力为16.7m3浓度为4％(重量)拟薄水铝石合格老化浆液；
(2)将温度为91℃的浓度为4％(重量)拟薄水铝石合格老化浆液12.525m3(16.7m3×3/4＝12.525m3)，用进料泵全部输送至实验用膜板板框压滤机中，对拟薄水铝石浆液进行过滤；
(3)过滤完毕，开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对滤饼进行压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间5分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(4)关闭滤板的排水通道，启动洗涤泵控制洗涤液的压力为0.4MPa，利用热水对已形成的滤饼进行7次的洗涤，每次洗涤水量为3.2m3、洗涤水温度为62℃；
(5)开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对洗涤后的滤饼进行二次压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间15分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(6)对二次压榨后的滤饼利用0.7MPa的压缩风，对滤饼进行吹扫，吹扫时间为2分钟、吹扫次数为5次；
(7)卸压至常压并松板排残液5分钟，将各滤室中的残液排除干净，然后打开滴液盘(或滴液翻板)开始卸滤饼；
(8)随机采过滤后的滤饼样品，进行灼减、Na2O含量的分析。
表2实施例2的交换与洗涤效果实验工艺条件与实验结果：
| 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 |
| 进料过滤： | 滤饼含水量(wt％) | 21.23 | 压榨时间(min) | 15 | |
| 浆液浓度(％) | 4.0 | 滤饼水洗： | 压缩风吹扫： | ||
| 浆液体积(m<sup>3</sup>) | 12.525 | 热水温度(℃) | 62 | 风压(MPa) | 0.7 |
| 浆液温度(℃) | 91 | 洗涤压力(MPa) | 0.4 | 吹扫时间(min) | 2 |
| 一次压榨： | 单次水量(m<sup>3</sup>) | 3.2 | 吹扫次数 | 5 | |
| 压榨压力(MPa) | 0.85 | 洗涤次数 | 7 | 洗涤实验结果： | |
| 压榨时间(min) | 5 | 二次压榨： | Na<sub>2</sub>O杂质含量(％) | 0.62 | |
| 一次压榨脱水量(t) | 11.557 | 压榨压力(MPa) | 0.85 |
与对比例2相比大大提高了压滤机的洗涤效果，实施例2过滤后滤饼中Na2O只有0.62％，单次过滤的浆液的干物质重量为m＝V1×n×d＝0.03×68×1.092×3/4＝1.67t，洗涤水耗为3.2×7/1.67＝13.41m3/t。而对比例1过滤后滤饼中Na2O为4.76％，单次过滤的浆液的干物质重量为m＝V1×n×d＝0.03×68×1.023＝2.087，洗涤水耗为21/2.087＝15.1m3/t，但由于Na2O较高，仍需1～2次压滤——洗涤的过程t。
实施例3
一种膜板板框压滤机的过滤与洗涤工艺，包括如下步骤：
(1)实验采用总共68个滤室、单个滤室容积为0.03m3的膜板板框压滤机；实验物料采用浓度为3.2％拟薄水铝石老化合格浆液，滤饼的密度为1.039g/ml，滤饼的固含量为30％，实验用膜板板框压滤机所具备的设计过滤能力为19.9m3浓度为3.2％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液；
(2)调配一罐浓度为3.2％(重量)、温度为60℃的拟薄水铝石第四次水洗浆液19.9m3作为实验备用，先将温度为60℃的浓度为3.2％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液13.367m3(19.9m3×2/3＝13.267m3)，用进料泵全部输送至实验用膜板板框压滤机中，对拟薄水铝石浆液进行过滤；
(3)过滤完毕，开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对滤饼进行压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间10分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(4)再将剩下的温度为60℃的浓度为3.2％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液6.633m3(19.9m3×1/3＝6.633m3)，用进料泵全部输送至实验用膜板板框压滤机中，对拟薄水铝石浆液进行过滤；
(5)过滤完毕，开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对洗涤后的滤饼进行二次压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间15分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(6)对二次压榨后的滤饼利用0.7MPa的压缩风，对滤饼进行吹扫，吹扫时间为3分钟、吹扫次数为2次；
(7)卸压至常压并松板排残液5分钟，将各滤室中的残液排除干净，然后打开滴液盘(或滴液翻板)开始卸滤饼；
(8)随机采过滤后的滤饼样品，进行灼减、Na2O含量的分析。
表3实施例3的过滤时间实验工艺条件与实验结果：
与对比例2相比实现了缩短过滤时间的效果，实施例3总过滤时间只有56分钟，而对比例2总过滤时间要112分钟。
实施例4
一种膜板板框压滤机的过滤与洗涤工艺，包括如下步骤：
(1)实验采用总共68个滤室、单个滤室容积为0.03m3的膜板板框压滤机；实验物料采用浓度为3.1％拟薄水铝石第四次水洗浆液，滤饼的密度为1.059g/ml，滤饼的固含量为30％，实验用膜板板框压滤机所具备的设计过滤能力为18.515m3浓度为3.1％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液；
(2)调配一罐浓度为3.1％(重量)、温度为62℃的拟薄水铝石第四次水洗浆液20.903m3作为实验备用，先将温度为62℃的浓度为3.1％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液15.677m3(20.903m3×3/4＝15.677m3)，用进料泵全部输送至实验用膜板板框压滤机中，对拟薄水铝石浆液进行过滤；
(3)过滤完毕，开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对滤饼进行压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间10分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(4)再将剩下的温度为62℃的浓度为3.1％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液5.226m3(20.903m3×1/4＝5.226m3)，用进料泵全部输送至实验用膜板板框压滤机中，对拟薄水铝石浆液进行过滤；
(5)过滤完毕，开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对洗涤后的滤饼进行二次压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间15分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(6)对二次压榨后的滤饼利用0.7MPa的压缩风，对滤饼进行吹扫，吹扫时间为3分钟、吹扫次数为2次；
(7)卸压至常压并松板排残液5分钟，将各滤室中的残液排除干净，然后打开滴液盘(或滴液翻板)开始卸滤饼；
(8)随机采过滤后的滤饼样品，进行灼减、Na2O含量的分析。
表4实施例4的过滤时间实验工艺条件与实验结果：
| 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 |
| 一次进料过滤： | 二次进料过滤： | 压缩风吹扫： | |||
| 浆液浓度(％) | 3.1 | 浆液浓度(％) | 3.1 | 风压(MPa) | 0.7 |
| 浆液体积(m<sup>3</sup>) | 15.677 | 浆液体积(m<sup>3</sup>) | 5.226 | 吹扫时间(min) | 3 |
| 浆液温度(℃) | 62 | 浆液温度(℃) | 62 | 吹扫次数 | 2 |
| 一次压榨： | 二次压榨： | ||||
| 压榨压力(MPa) | 0.85 | 压榨压力(MPa) | 0.85 | 过滤时间实验结果： | |
| 压榨时间(min) | 10 | 压榨时间(min) | 15 | 进料过滤总时间(min) | 67 |
与对比例2相比实现了缩短过滤时间的效果，实施例4总过滤时间只有67分钟，而对比例2总过滤时间要112分钟。
对比例1
一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺，包括如下步骤：
(1)实验采用总共68个滤室、单个滤室容积为0.03m3的膜板板框压滤机；实验物料采用浓度为3.5％拟薄水铝石老化合格浆液，滤饼的密度为1.023g/ml，滤饼的固含量为30％，实验用膜板板框压滤机所具备的设计过滤能力为18m3浓度为3.5％(重量)拟薄水铝石合格老化浆液；
(2)将温度为88℃的浓度为3.5％(重量)拟薄水铝石合格老化浆液18m3，用进料泵全部输送至实验用膜板板框压滤机中，对拟薄水铝石浆液进行过滤；
(3)过滤完毕，启动洗涤泵控制洗涤液的压力为0.4MPa，利用热水对已形成的滤饼进行一次性的洗涤，洗涤水量为21m3、洗涤水温度为60℃；
(4)开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对洗涤后的滤饼进行二次压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间15分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(5)对压榨后的滤饼利用0.7MPa的压缩风，对滤饼进行吹扫，吹扫时间为5分钟、吹扫次数为2次；
(6)卸压至常压并松板排残液5分钟，将各滤室中的残液排除干净，然后打开滴液盘(或滴液翻板)开始卸滤饼；
(7)随机采过滤后的滤饼样品，进行灼减、Na2O含量的分析。
表5对比例1的交换与洗涤效果实验工艺条件与实验结果：
| 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 |
| 进料过滤： | 单次水量(m<sup>3</sup>) | 21.0 | 吹扫时间(min) | 5 | |
| 浆液浓度(％) | 3.5 | 洗涤次数 | 1 | 吹扫次数 | 2 |
| 浆液体积(m<sup>3</sup>) | 18.0 | 滤饼压榨： | |||
| 浆液温度(℃) | 88 | 压榨压力(MPa) | 0.85 | ||
| 滤饼水洗： | 压榨时间(min) | 15 | |||
| 热水温度(℃) | 60 | 压缩风吹扫： | 洗涤实验结果： | ||
| 洗涤压力(MPa) | 0.4 | 风压(MPa) | 0.7 | Na<sub>2</sub>O杂质含量(％) | 4.76 |
对比例2
一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺，包括如下步骤：
(1)实验采用总共68个滤室、单个滤室容积为0.03m3的膜板板框压滤机；实验物料采用浓度为3.2％拟薄水铝石老化合格浆液，滤饼的密度为1.039g/ml，滤饼的固含量为30％，实验用膜板板框压滤机所具备的设计过滤能力为19.9m3浓度为3.2％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液；
(2)将调配好的温度为60℃、浓度为3.2％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液19.9m3用进料泵全部输送至实验用膜板板框压滤机中，对拟薄水铝石浆液进行过滤；
(3)过滤完毕，开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对滤饼进行压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间15分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(4)对压榨后的滤饼利用0.7MPa的压缩风，对滤饼进行吹扫，吹扫时间为3分钟、吹扫次数为2次；
(5)卸压至常压并松板排残液5分钟，将各滤室中的残液排除干净，然后打开滴液盘(或滴液翻板)开始卸滤饼；
(6)随机采过滤后的滤饼样品，进行灼减、Na2O含量的分析。
表6对比例2的过滤时间实验工艺条件与实验结果：
| 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 |
| 一次进料过滤： | 滤饼压榨： | 吹扫次数 | 2 | ||
| 浆液浓度(％) | 3.2 | 压榨压力(MPa) | 0.85 | 吹扫时间(min) | 3 |
| 浆液体积(m<sup>3</sup>) | 19.9 | 压榨时间(min) | 15 | ||
| 浆液温度(℃) | 60 | 压缩风吹扫： | 过滤时间实验结果： | ||
| 风压(MPa) | 0.7 | 进料过滤总时间(min) | 112 |
对比例3
一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺，包括如下步骤：
(1)实验采用总共68个滤室、单个滤室容积为0.03m3的膜板板框压滤机；实验物料采用浓度为3.2％拟薄水铝石老化合格浆液，滤饼的密度为1.039g/ml，滤饼的固含量为30％，实验用膜板板框压滤机所具备的设计过滤能力为19.9m3浓度为3.2％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液；
(2)将调配好的温度为60℃、浓度为3.2％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液19.9m3用进料泵全部输送至实验用膜板板框压滤机中，对拟薄水铝石浆液进行过滤；
(3)过滤完毕，开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对滤饼进行低压预压榨，控制压榨压力为0.4MPa，压榨时间10分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(4)启动洗涤泵控制洗涤液的压力为0.4MPa，利用热水对已形成的滤饼进行7次的洗涤，每次洗涤水量为3m3、洗涤水温度为60℃；
(5)开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对洗涤后的滤饼进行二次压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间15分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(6)对二次压榨后的滤饼利用0.7MPa的压缩风，对滤饼进行吹扫，吹扫时间为2分钟、吹扫次数为5次；
(7)卸压至常压并松板排残液5分钟，将各滤室中的残液排除干净，然后打开滴液盘(或滴液翻板)开始卸滤饼；
(8)随机采过滤后的滤饼样品，进行灼减、Na2O含量的分析。
表7对比例3的过滤时间实验工艺条件与实验结果：
| 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 |
| 进料过滤： | 滤饼含水量(wt％) | 36.37 | 压榨时间(min) | 15 | |
| 浆液浓度(wt％) | 3.5 | 滤饼水洗： | 压缩风吹扫： | ||
| 浆液体积(m<sup>3</sup>) | 18 | 热水温度(℃) | 60 | 风压(MPa) | 0.7 |
| 浆液温度(℃) | 88 | 洗涤压力(MPa) | 0.4 | 吹扫时间(min) | 2 |
| 一次压榨： | 单次水量(m<sup>3</sup>) | 21.0 | 吹扫次数 | 5 | |
| 压榨压力(MPa) | 0.4 | 洗涤次数 | 1 | 洗涤实验结果： | |
| 压榨时间(min) | 10 | 二次压榨： | Na<sub>2</sub>O杂质含量(％) | 4.56 | |
| 一次压榨脱水量(t) | 17.396 | 压榨压力(MPa) | 0.85 |
对比例3的实施过程为全进料、低压预压榨、洗涤、二次压榨、卸饼过程，对比例3虽然进行预压榨脱水，再洗涤，但预压榨程度不够，脱水不足拟薄水铝石表面的水化离子依然大量存在，在洗涤时依然构成体积庞大的团块，难以洗脱AlO2 -层间的Na+，导致低压预压榨再洗涤并无降低水耗和去除杂质的明显效果。
对比例4
一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺，包括如下步骤：
(1)实验采用总共68个滤室、单个滤室容积为0.03m3的膜板板框压滤机；实验物料采用浓度为3.2％拟薄水铝石老化合格浆液，滤饼的密度为1.039g/ml，滤饼的固含量为30％，实验用膜板板框压滤机所具备的设计过滤能力为19.9m3浓度为3.2％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液；
(2)将调配好的温度为60℃、浓度为3.2％(重量)拟薄水铝石第四次水洗浆液19.9m3用进料泵全部输送至实验用膜板板框压滤机中，对拟薄水铝石浆液进行过滤；
(3)过滤完毕，开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对滤饼进行低压预压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间5分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(4)启动洗涤泵控制洗涤液的压力为0.4MPa，利用热水对已形成的滤饼进行7次的洗涤，每次洗涤水量为3m3、洗涤水温度为60℃；
(5)开启压榨水阀门，启动压榨水泵，将1.6MPa的高压水充入膜板中，利于膜板的鼓起对洗涤后的滤饼进行二次压榨，控制压榨压力为0.85MPa，压榨时间15分钟，然后打开排膜板中压榨水阀门，排出膜板中的压榨水；
(6)对二次压榨后的滤饼利用0.7MPa的压缩风，对滤饼进行吹扫，吹扫时间为2分钟、吹扫次数为5次；
(7)卸压至常压并松板排残液5分钟，将各滤室中的残液排除干净，然后打开滴液盘(或滴液翻板)开始卸滤饼；
(8)随机采过滤后的滤饼样品，进行灼减、Na2O含量的分析。
表8对比例3的过滤时间实验工艺条件与实验结果：
| 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 | 项目名称 | 数值 |
| 进料过滤： | 滤饼含水量(wt％) | 29.38 | 压榨时间(min) | 15 | |
| 浆液浓度(wt％) | 3.5 | 滤饼水洗： | 压缩风吹扫： | ||
| 浆液体积(m<sup>3</sup>) | 18 | 热水温度(℃) | 60 | 风压(MPa) | 0.7 |
| 浆液温度(℃) | 88 | 洗涤压力(MPa) | 0.4 | 吹扫时间(min) | 2 |
| 一次压榨： | 单次水量(m<sup>3</sup>) | 21.0 | 吹扫次数 | 5 | |
| 压榨压力(MPa) | 0.85 | 洗涤次数 | 1 | 洗涤实验结果： | |
| 压榨时间(min) | 5 | 二次压榨： | Na<sub>2</sub>O杂质含量(％) | 2.32 | |
| 一次压榨脱水量(t) | 17.721 | 压榨压力(MPa) | 0.85 |
本实施例单次过滤的浆液的干物质重量为m＝V1×n×d＝0.03×68×1.023＝2.087t，21/2.087＝15.1m3/t，但由于Na2O较高，仍需1次压滤——洗涤的过程。
对比例4的实施过程为全进料、高压预压榨、洗涤、二次压榨、卸饼过程，对比例4虽然进行压榨脱水，再洗涤，但在短时间内由于全进料压榨脱水缓慢压榨脱水程度低于实施例1的减量进料—压榨后的脱水量，脱水不足拟薄水铝石表面的水化离子依然存在，在洗涤时依然构成体积庞大的团块，难以洗脱AlO2 -层间的Na+，导致低压预压榨再洗涤降低水耗效果不显著和去除杂质的效果步显著。
最后需要说明的是：以上实施例不以任何形式限制本发明，对本领域技术人员来说，在本发明基础上，可以对其作一些修改和改进。因此，凡在不偏离本发明精神的基础上所做的任何修改，均属于本发明要求保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A1.滤板压紧并定位后，从进料通道向滤板中进料；
步骤A1中进料前，先根据过滤后的滤饼的密度d、单个滤室的容积V1、滤室数量n，计算出隔膜板框压滤机的过滤能力即物料干基总重量m，m= V1×n×d，再依据待过滤浆液的浓度c，计算出单台隔膜板框压滤机一次过滤浆液的体积数V=m/c；当体积为V的待滤浆液过滤至2/3V～3/4V时停止进料；
A2.一次压榨：开启压榨水泵，将高压水充入隔膜中，对滤腔内的滤饼进行压榨，降低滤饼含水量，一次压榨完毕后卸除压力后待操作；
A3.洗涤滤饼，包括以下任一一种方式：
方式一：启动洗涤泵利用洗涤液对已形成的滤饼进行多次交换与洗涤，每次洗涤水量为1.5～2.5V，洗涤次数为1～10次；洗涤完后，再重复步聚A2对滤饼进行二次压榨，然后使压缩风从反向通入进料通道对滤饼进行吹扫，利用压缩风将滤饼中部分水份带走；
或方式二：从进料通道向滤板中进料，将剩余的1/4V～1/3V的待滤浆液过滤完，再重复步聚A2对滤饼进行二次压榨，再然后使压缩风从反向通入进料通道对滤饼进行吹扫，利用压缩风将滤饼中部分水份带走；
A4. 松开滤板，卸料，清洗滤布。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤A2中控制压榨压力约为0.6～1.0MPa，压榨时间10～20分钟。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤A3中对压榨后的滤饼进行洗涤，洗涤液的压力为0.3～0.6MPa，洗涤水温度为40～90℃。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤A3中对洗涤后的滤饼利用0.4～1.0MPa的压缩风，对滤饼进行短时间多次吹扫，吹扫时间为2～5分钟、吹扫次数为1～10次。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述待过滤浆液为晶粒平均粒度10-6～10- 7m的物料或胶粘性物料的浆液。
6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，所述待过滤浆液为拟薄水铝石老化合格浆液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010371630.5A CN111514625A (zh) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010371630.5A CN111514625A (zh) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111514625A true CN111514625A (zh) | 2020-08-11 |
Family
ID=71907077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010371630.5A Pending CN111514625A (zh) | 2020-05-06 | 2020-05-06 | 一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111514625A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114344966A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-15 | 格林美（江苏）钴业股份有限公司 | 一种羟基钴颗粒的洗涤方法 |
-
2020
- 2020-05-06 CN CN202010371630.5A patent/CN111514625A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114344966A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-15 | 格林美（江苏）钴业股份有限公司 | 一种羟基钴颗粒的洗涤方法 |
| CN114344966B (zh) * | 2021-12-24 | 2024-02-23 | 格林美（江苏）钴业股份有限公司 | 一种羟基钴颗粒的洗涤方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106829975B (zh) | 一种绿色轮胎用高分散白炭黑的制备方法 | |
| CN111514625A (zh) | 一种隔膜板框压滤机的过滤与洗涤工艺 | |
| CN111603814A (zh) | 双向并联进料式两用过滤机构及两用厢式自动压滤机 | |
| CN1876569A (zh) | 一种氧化铝的生产方法 | |
| CN108325273A (zh) | Mto急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗方法和装置 | |
| JP2602616B2 (ja) | 触媒除去方法 | |
| CN116943840B (zh) | 一种压变空化高速三涡流-微波复合超纳研磨植物纤维粉的装置 | |
| CN208130577U (zh) | 一种压滤分离系统 | |
| US5279718A (en) | Method of electroosmotically dehydrating sludge | |
| CN204411879U (zh) | 错流过滤膜与盲端过滤膜连续分离非均相催化剂的装置 | |
| CN106589723B (zh) | 一种用于过滤中温水溶膜的料液的精滤设备 | |
| RU2713903C1 (ru) | Способ получения переосажденного гидроксида алюминия и способ получения гамма-оксида алюминия на его основе | |
| CN208287606U (zh) | 一种微孔精密过滤机 | |
| CN209178222U (zh) | 一种尾矿污泥脱水系统 | |
| CN108939657B (zh) | 一种土壤粒径快速分级装置及方法 | |
| CN207056049U (zh) | 一种用于污泥处理的板框式压滤机滤布 | |
| CN218794106U (zh) | 级联式压滤装置 | |
| CN106589724B (zh) | 一种用于过滤常温水溶膜的料液的精滤设备 | |
| CN111484222A (zh) | 一种适用于烧结法生产的拜耳法赤泥浓缩工艺 | |
| CN113877303B (zh) | 一种粘胶纤维生产中压榨液过滤系统及方法 | |
| CN218980588U (zh) | 一种氧化铝厂立式压滤机滤布再生系统 | |
| CN220310394U (zh) | 一种带洗脱水回收功能的三元前驱体生产装置 | |
| CN203355616U (zh) | 一种错流式分子筛过滤装置 | |
| CN219440754U (zh) | 一种反应釜循环过滤装置 | |
| CN211799199U (zh) | 滤饼层烛式过滤机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |