幾種超細粉體的系統(tǒng)精密微孔過濾試驗：

(一) 超細輕質(zhì)碳酸鈣：

1. 物料來源：取自廣東xx化工公司。該公司采用板框壓濾機過濾，一些細的物料穿漏，本實驗的物料系這些穿漏物料的沉淀物。

2. 物料粒度：原為40nm，但物料在水中會自動弱絮凝，形成顆粒為300—500nm假性絮凝體。

3. 過濾介質(zhì)：選PE-S1、PE-S2、 PE-S3過濾介質(zhì)進行試驗。PE-S1過濾起動時有穿漏，10分鐘后，開始變清，PE-S2與PE-S3起動后濾液澄清透明，濾液濁度不超過3NTU，說明過濾效率接近100%。特選型作為物料的過濾介質(zhì)。

4. 過濾濾餅平均比阻α與濾餅濕含量測定：

過濾面積：78.5*10-4m2

每批過濾物料總體積：1立升

試驗物料中固體濃度：4%（重量）

表1 超細輕質(zhì)碳酸鈣過濾參數(shù)測定數(shù)值

過濾壓差 Dp(Mpa)	過濾時間 （s）	濾餅厚度 (mm)	濾餅平均比阻α (1/m2)	壓氣脫水時間 (min)	濾餅濕含量 (%)
0.1	5601	11	1.41*1014	7	24.7%
0.2	2938	11	1.81*1014	6	27.2%
0.4	1848	11	1.85*1014	7	25.1%

5. 平均比阻α與壓差之間Dp的關(guān)系式：由表1的平均比阻數(shù)據(jù)，可歸納出平均比阻α與壓差Dp之間的數(shù)學關(guān)系式：

α=1.855*1014-3.63*1023*Dp-3.304       (1)

由關(guān)系式(1)可分析出，這物料的濾餅在低壓差下有一定的可壓縮性，壓差愈高，壓縮性愈小，最后成為不可壓縮性濾餅。最大的濾餅平均比阻為α=1.855*1014(1/m2)。由此表明壓力愈高，過濾速度愈大，因此，在裝置允許范圍內(nèi)，可選較高壓差進行過濾。

 

(二) 高嶺土：

1. 物料來源：取自內(nèi)蒙xx高嶺土開發(fā)公司。

2. 物料粒度：-10μm>90%   d50=3.6μm。

3. 過濾介質(zhì)：經(jīng)選擇PE-S2可達到按近100%過濾效率，一開始就可得到澄清濾液。

4. 過濾濾餅平均比阻α與濾餅濕含量測定：

過濾面積：78.5*10-4m2

每批過濾物料總體積：1立升

試驗物料中固體濃度：20%（重量）

表2高嶺土過濾參數(shù)測定數(shù)值

過濾壓差 Dp(Mpa)	過濾時間 （s）	濾餅厚度 (mm)	濾餅平均比阻α (1/m2)	壓氣脫水時間 (min)	濾餅濕含量 (%)
0.2	2146	27.1	3.57*1014	7	34.8%
0.28	1576	27.1	3.87*1014	5.37	35.1%
0.4	1240	27	3.98*1014	7.1	34%

 

5． 平均比阻α與壓差之間Dp的關(guān)系式：

由表2的濾餅平均比阻α與壓差Dp之間的數(shù)據(jù)，可歸納出α與Dp之間的關(guān)系式：

α=4.02*1014-4.92*1027*Dp-3.264       (2)

由關(guān)系式(2)也可確定該物料在低壓差下有一定壓縮性，壓差愈高，壓縮性愈小，最后也形成不可壓縮性濾餅，最大的濾餅比阻為α=4.02*1014(1/m2)。

 

(三) 絹云母：

1. 物料來源：取自安徽揚天粉體有限公司。

2. 物料粒度：0.4-0.5μm  10%       0.5-1μm  30%

                    1-5μm     40%        >5μm   20%

3. 過濾介質(zhì)：PE-S1在Dp=0.02Mpa起動壓差下有一點穿漏，而PE-S2在Dp從0.2-0.4Mpa不穿漏，濾液濁度不超過3NTU,故選PE-S2作過濾介質(zhì)。

4. 過濾濾餅平均比阻α與濾餅濕含量測定：

過濾面積：78.5*10-4m2

每批過濾物料總體積：1立升

試驗物料中固體濃度：20%（重量）

 

表3   絹云母過濾參數(shù)測定數(shù)值

過濾壓差 Dp(Mpa)	過濾時間 （s）	濾餅厚度 (mm)	濾餅平均比阻α (1/m2)	壓氣脫水時間 (min)	濾餅濕含量 (%)
0.2	942	25	1.41*1014	14	21.1%
0.28	982	25	1.76*1014	22	22.7%
0.4	643	26	1.81*1014	8.5	29.2%

 

5．平均比阻α與壓差之間Dp的關(guān)系式：

由表3數(shù)據(jù)可歸納出：

α=1.818*1014-2.65*1038*Dp-5.77       (3)

由式(3)也可看出，絹云母濾餅在低壓差下有一定壓縮性，在高壓差下趨向不可壓縮性。最大的平均比阻為α=1.818*1014(1/m2)。

 

幾種超細粉體部分精密微孔過濾試驗：

有幾種超細粉體，由于客戶提供的物料數(shù)量較少，我們無法進行系統(tǒng)的精密微孔過濾試驗，僅作了局部比阻測定與精密微孔過濾管的選型實驗。

(一) 硅酸鋯精密微孔過濾試驗。

1. 物料來源：取自唐山xx公司的硅酸鋯的粉體。

2. 粒徑分布

粒徑                累積值

≤0.1μm            11%

≤0.2μm            21%

≤0.3μm            30%

≤0.4μm            36.2%

≤0.5μm            42.05%

≤1μm              63.26%

≤3μm               95.05%

≤6μm               100%

3. 過濾介質(zhì)：PE-S1 PE-S2在過濾起動時（Dp<0.02Mpa均有穿漏；對濾餅正壓吹氣脫水時，相當多細顆粒被氣體穿漏出來，而PE-S3無論過濾起動或正壓吹氣脫水均不穿漏。）

4. 平均比阻α測定值：

A．硅酸鋯粉與無離子水混合料漿，固體濃度16%(重量)，鋯粉在無離子水中無任何絮凝現(xiàn)象。Dp=0.02Mpa     濾餅厚：2.5毫米     α=1.1*1016(1/m2)

B．硅酸鋯粉與自來水混合料漿，固體濃度16%（重量），部分非常細的鋯粉在自來水中會有局部絮凝現(xiàn)象。

   當Dp=0.05Mpa      α=2.1*1014(1/m2)

   當Dp=0.1Mpa       α=2.56*1015(1/m2)

(二) 超細Al2O3微粉：

1. 物料來源：取自上海xx石化公司催化劑分公司

2. 粒徑分布

0.3-0.5μm            30%

0.5-1μm              40%

1-5μm               20%

>5μm                5%

3. 過濾介質(zhì)：起動時有穿漏現(xiàn)象，而無穿漏，濾液非常清。

4. 平均比阻α測定：

Dp=0.02Mpa     濾餅層厚度：7毫米     α=5.1*1015(1/m2)

5.  濾餅濕含量：58.8%。