Что такое жмых фильтр-пресса? Полное руководство

Слышали ли вы фразу "фильтровальный кек" и задавались вопросом, что именно под ней подразумевается? Понимание того, что такое фильтровальный кек, является важной концепцией в разделении жидкости и твердого тела и имеет ключевое значение для всех, кто работает с фильтровальным оборудованием.

В этом полном руководстве вы, как профессионал производитель фильтр-прессовМы расскажем обо всем, что вам нужно знать, включая:

• Что такое кек фильтр-пресса?
• Как образуется кек фильтр-пресса
• Свойства и характеристики кека фильтр-пресса
• Содержание влаги и сухость
• Тестирование и анализ
• Преимущества и недостатки кека фильтр-пресса

Что такое жмых фильтр-пресса?

Кек фильтр-пресса - это твердый материал, который скапливается на фильтровальной ткани внутри фильтр-пресса в процессе фильтрации. По сути, это слой обезвоженных твердых частиц, который накапливается внутри пресса.

Когда суспензия попадает в камеры фильтр-пресса, твердые частицы скапливаются на поверхности фильтровальной ткани. Эти твердые частицы со временем накапливаются под действием давления, образуя пористую массу, называемую фильтровальной лепешкой.

Тем временем жидкий компонент суспензии (фильтрат) проходит через крошечные отверстия в фильтровальной ткани и выходит из камер. Таким образом, фильтровальная ткань удерживает твердый материал, обеспечивая отделение жидкости.

Как образуется фильтровальная корка

Когда суспензия впервые попадает в фильтр-пресс, отдельные твердые частицы собираются непосредственно на поверхности фильтровальной ткани. Таким образом образуется тонкий слой, называемый фильтрующим материалом.

Вначале некоторые мелкие частицы могут проникать в ткань. Но быстро более крупные частицы заполняют щели в ткани, блокируя отверстия и повышая эффективность фильтрации.

По мере накопления твердого материала он плотно уплотняется под действием давления в камерах. Это сжатие в сочетании с непрерывным улавливанием частиц приводит к образованию более плотной и густой фильтровальной корки.

Структура фильтровальной лепешки продолжает развиваться в течение всего цикла фильтрации. Ключевыми факторами, определяющими свойства кека, являются:

• Распределение частиц по размерам (PSD) - Мелкие частицы упакованы более плотно, что приводит к снижению проницаемости. Более крупные частицы, как правило, образуют более пористые структуры.
• Форма частиц - Зазубренные, угловатые частицы упаковываются не так аккуратно, как округлые, оставляя больше пустот для потока жидкости.
• Химия поверхности - Некоторые материалы легче удерживаются на тонких жидких пленках благодаря молекулярной адгезии и поверхностному натяжению.
• Давление - Повышенное давление сильнее уплотняет частицы, вытесняя дополнительную жидкость.

Основные свойства и характеристики жмыха фильтр-пресса

Фильтровальные коржи обладают различными свойствами и характеристиками, которые определяют эффективность фильтрации:

Проницаемость

Это важнейшее свойство показывает, насколько легко жидкость проходит через структурированную сеть твердых частиц. Высокая проницаемость обеспечивает высокую пропускную способность и эффективность фильтрации.

Пористость

Пористость означает объем пор, содержащихся в кеке, - пустот между частицами, в которых скапливается жидкость. Более высокая пористость означает большую способность удерживать жидкость.

Сжимаемость

Это указывает на то, насколько сильно деформируется структура жмыха под давлением. Сильно сжимающиеся коржи уплотняются плотнее, вытесняя больше жидкости.

Смачиваемость

Смачиваемость отражает, насколько легко частицы притягиваются и прилипают к жидкости благодаря химическим взаимодействиям на поверхности. Низкая смачиваемость позволяет лучше удалять влагу.

Сплоченность

Клейкие коржи отличаются цепкостью и липкостью. Такие коржи сопротивляются деформации и вытеканию жидкости. Торты с низкой когезией легче разделяются при разгрузке.

Изменения проницаемости

Некоторые фильтровальные коржи обладают переменной проницаемостью под давлением. Некоторые глины деформируются и становятся плотно упакованными, блокируя поток при сжатии.

Усадка и растрескивание

По мере уменьшения влажности лепешки сжимаются и образуются трещины, через которые могут вновь открыться каналы для жидкости. Это обеспечивает пути для постоянного обезвоживания.

Содержание влаги и сухость

Ключевая функция фильтр-прессов - обезвоживание суспензии для получения более сухого твердого материала. Эффективность такого разделения измеряется двумя параметрами:

Процент твердых веществ

Этот показатель указывает на долю костно-сухих твердых частиц в фильтровальной лепешке по массе. Более высокие значения отражают более сухой продукт.

Влажность в процентах

И наоборот, эта метрика представляет собой массовую долю, состоящую из жидкости, главным образом воды. Более низкое содержание влаги свидетельствует о лучшем разделении.

Производство фильтровального кека с очень высоким процентом твердых частиц требует оптимальных технологических условий и конфигурации пресса. Такие этапы, как продувка кека и отжим мембраны, физически выводят дополнительную жидкость.

Анализ влажности позволяет получить важные сведения о достижении заданной сухости. Он также показывает, как различные параметры влияют на эффективность обезвоживания.

Тестирование и анализ

Оценка кека фильтр-пресса обеспечивает полезную диагностику эффективности фильтрации. Вот некоторые основные виды испытаний:

Анализ влажности

Лабораторные испытания позволяют точно определить процентное содержание сухих веществ. Сравнение исходной, промежуточной и конечной влажности позволяет определить скорость и степень сушки.

Измерения проницаемости

Специализированные установки измеряют, насколько легко воздух или жидкость проходит через образец фильтровальной лепешки в контролируемых условиях. Результаты помогают подобрать оборудование и предсказать скорость фильтрации.

Дзета-потенциал

Этот метод показывает химический состав поверхности частиц. Она позволяет получить полезную информацию о поверхностных взаимодействиях, адсорбционных эффектах и склонности к адгезии с жидкостью.

Микроскопия

Использование микроскопы наблюдение за структурой кека показывает ориентацию и плотность упаковки частиц. Она также показывает характеристики усадки и растрескивания после фильтрации.

Рентгеновская томография

Усовершенствованная трехмерная визуализация позволяет отобразить сложную структуру пор в фильтровальных коржах. Это позволяет провести детальный анализ пористости и проницаемости.

Постоянное измерение свойств кека в сочетании с данными о фильтрации помогает определить оптимальные условия работы. Кроме того, он позволяет выявить любые сбои в процессе, которые приводят к чрезмерному переносу жидкости в кеке.

Преимущества и недостатки жмыха фильтр-пресса

Образование фильтровальной лепешки имеет ряд преимуществ для разделения твердых и жидких веществ:

Высокая эффективность фильтрации - Захватывая частицы, кек препятствует выходу твердых частиц вместе с фильтратом. Это позволяет добиться максимальной эффективности обезвоживания.

Защищает ткань фильтра - Кек защищает поры тонкой фильтровальной ткани от истирания и засорения, продлевая срок службы ткани.

Включает сжатие - Уплотнение структуры жмыха под давлением вытесняет дополнительную жидкость.

Мытье торта - Примеси могут быть вымыты из кека потоком фильтрата перед выгрузкой.

Однако есть и некоторые недостатки:

Сопротивление потоку - Сопротивление фильтрации со временем увеличивается по мере накопления коржей, что замедляет отвод жидкости.
Удержание жидкости - Эффект смачиваемости может привести к адгезии и удержанию жидкости в сети пор кекса.

Липкий разряд - Слипшиеся, сжимающиеся коржи препятствуют выгрузке и прилипают к фильтровальным тканям. Эффективная и полная разгрузка является жизненно важной.

Заключение

В общем, кек фильтр-пресса состоит из обезвоженных твердых частиц, скапливающихся на фильтровальных тканях в процессе фильтрации под давлением.

Понимание свойств кека дает ключевые знания для достижения оптимальной производительности сепарации на фильтр-прессе. Идеальная структура кека и содержание в нем влаги - важнейшее условие эффективной работы.

Анализ проб кека также показывает, насколько эффективно идет фильтрация. Это помогает определить оптимальные условия процесса и заблаговременно устранить любые возникающие проблемы.

Учитывая основы и характеристики образования кека, специалисты могут использовать фильтр-прессы для достижения исключительных результатов разделения твердой и жидкой фаз в различных промышленных условиях.