1 前言

固液分離技術廣泛應用于各個行業。過濾分離設備的水平和質量優劣直接影響著許多生產過程實現連續化的可能性，并對工藝過程的先進性、產品的質量、能耗和環境保護等經濟效益與社會效益都受到不同程度的影響。固液分離的重要性近些年逐漸體現出來，人們認識到它與資源、能源的有效利用以及環境問題之間的重要關系。因而在理論上和技術上都做了大量的研究工作，并取得了可喜的成果。

2 傳統的過濾技術

傳統的過濾機理是建立在濾漿垂直于過濾介質的表面流動，固體被介質截留，逐漸形成濾餅，過濾真正發揮作用的是濾餅層而不是過濾介質，隨著過濾的持續進行和濾餅層的增厚，過濾速度明顯減小，直至濾液停止流出。在過濾難過濾物料時，過濾介質的孔隙會很快發生堵塞，增厚的濾餅逐漸密實，導致過濾速度急劇降低，對此類物料進行濾餅過濾時，必須使用絮凝劑或助濾劑。傳統的過濾技術雖然對我國的工業發展起過非常重要的作用，但時代的發展卻要求有更為先進，更為精確的固液分離技術應用于現代制藥化工企業中，為此人們提出了與傳統餅層過濾完全不同的錯流和動態過濾機理。

3 過濾技術的發展

錯流過濾是濾漿平行于過濾介質流動同時進行過濾。二者的流動方向相互垂直交錯，濾漿的快速流動，對堆積在介質上的顆粒起到了剪切掃流的作用，從而抑制了濾餅的增厚，過濾速度恒定。

動態過濾是料漿在壓力、離心力及其他外力作用下，與過濾介質成平行或旋轉的剪切運動，在運動著進行過濾，過濾介質上不存或只積存少量的濾餅，基本上擺脫了濾餅的束縛。

4 選型的方法

4.1 明確分離任務

要對分離問題的性質進行細微和全面的了解和分析，尤其當分離操作是新的工藝流程中的一環時更應如此，另外，要使分離設備能有效的工作，還須使其與流程中一系列的設備和工藝相互協調配合。

4.2 確定分離過程條件

4.2.1 處理量的大小。對于大處理量應選用連續式過濾設備、處理量小的可選間歇設備或小型設備。

4.2.2 處理目的。過濾分離的產品是固相還是液相，或者兩者都需要。產品是固相時，就應選用能達到滿意含濕率的設備。產品是液相時要考慮其中的含固量和飽和度，不要達到飽和度，以免結晶析出堵塞濾布和管道。

4.2.3 固相的洗滌和脫水。為了提高固相產品的純度和液相產品的回收率，必須洗滌濾餅（置換或再漿）。

4.2.4 濾餅的壓縮性。濾餅的可壓縮性是影響平均空隙率和過濾速度的重要因素。所謂物料的壓縮性是指在過濾壓差小于5×105Pa范圍內濾餅的特性，大多數物料的濾餅空隙率為（0.5～0.9）m3/m3，壓縮后空隙率下降（0.1～0.2）m3/m3。對于比阻與壓力無關的非壓縮性濾餅，應選用加壓過濾機，相反對于可壓縮的濾餅，比阻和壓力成正比，可選用真空過濾設備，或選用可進行薄層過濾的加壓設備。

4.2.5 濾餅的剝離，根據濾餅本身的特性可選用卸料的方法有：沖洗卸料、振動卸料、反吹卸料、濾葉移動型卸料、離心卸料等。

4.3 充分了解料漿的過濾特性

4.3.1 重力過濾和離心沉降等固液分離操作，都是利用固液兩相的密度來實現的。值得注意的是，溫度會影響液體的密度，固體的溶解量變化也能改變液體的密度。

4.3.2 液體的黏度對固液分離過程影響頗大。通過提高溫度，可降低液體的黏度，從而提高過濾速度，降低濾餅中的含液量。此外，摻入可與之混合的低黏度液體也能降低黏度。

4.3.3 液體潤濕固體表明的難易程度取決于其表面張力，這些固體可以是分散性的固體顆粒，也可以是濾布、濾網或其他過濾介質。顯然，難潤濕的過濾介質會阻礙過濾。

4.3.4 液體的揮發性越大，采用真空過濾機的可能性越小，因為濾液很可能揮發成蒸汽進入真空泵，并在真空泵里被壓縮而重新液化，這既影響了真空度，也會造成有價值溶劑的損失。液體的沸點是液體揮發性的判斷依據，一般液體的沸點均列在化工手冊中，但某些溶液的沸點是隨其液體成分的組成或濃度而改變的。

5 現在過濾設備簡介

5.1 多功能立式翻轉過濾器

該設備集過濾、洗滌、干燥、混合、濃縮、反應、結晶等多功能于一體，使多個單元操作在同一設備內完成。不涉及物料的轉移，密閉操作，特別適用于處理易燃易爆、有毒或劇毒的危險產品、貴重產品以及不允許有污染的食品、生物制品和藥品等。由于設備容器本身旋轉，因而在沒有攪拌漿的情況下可實現對物料的翻轉，從而實現干燥和混合的目的；也可以根據工藝條件增加攪拌裝置，來進一步提高出料、干燥、混合和過濾的工作效率，根據不同的過濾介質和翻轉形式分濾板式翻轉過濾器、濾袋式翻轉過濾器、濾芯式翻轉過濾器等。

5.2 自動干濕出料過濾機和連續增稠過濾機

自動出料過濾機是一個全密閉的過濾系統，該系統集過濾、濾餅洗滌、濾餅干燥、定時在線清洗過濾機管道四種功能于一體。對自動干濕過濾稍加改動可進行連續或半連續的增稠過濾，半連續過濾是短時間進料，在此期間進行反沖，然后排出濃縮液體；連續增稠是連續進料，而過濾元件按順序進行反吹，濾餅掉到下出口排出，在整個過濾過程中總有一組過濾元件進行反吹，進行卸料，其他過濾元件進行過濾，一直保證過濾的進行。

5.3 盤式離心過濾機

過濾盤片裝在垂直的空心軸上，在過濾的過程中，濾餅堆積在濾盤上，過濾后的清液通過空心軸流出，濾餅利用電機帶動的離心力排出罐外。過濾、洗滌、干燥、出渣及過濾介質的再生全過程都在全封閉的容器內進行。特別適合于有毒、易燃易爆和高溫的場合。

5.4 旋轉壓濾機

該機分圓筒形外殼（螺旋螺距逐漸減小）和圓錐形外殼（螺旋直徑逐漸減小）兩類，其過濾、壓榨和篩分運輸全由一個安裝在多孔殼內的螺旋完成，因螺旋和機殼間不等距，物料被擠壓，有效體積不斷收縮。清液不斷被擠壓出去，同時濾餅被自動排出，必要時可在卸料端安裝一噴嘴，噴入高壓氣體進行再次吹干。

5.5 臥螺離心機

由離心力和磁力復合作用，轉鼓上裝有使懸浮液磁性粒子受到吸引力的磁性裝置，用少量順磁物質做磁種，在強磁場中可發生異相凝聚且棉絮團具有順磁性，在高梯度磁場中可被分離出來。磁性粒子受重力和磁力復合作用，加速沉降在轉鼓內壁，固相由螺旋輸送到排渣口，從而使固液分離，特別用于含極細磁性粒子的分離。