集成创新热压过滤干燥固液分离技术的研究

Feb．2O1(J·74·现代化工Mo({eri1ChemicaJIndustrx第3()卷第2期2010年2月集成创新热压过滤干燥固液分离技术的研究周明远，于伟，关杰(上海第二工业大学城市建设与环境工程学院，上海201209)摘要：简述了集成创新热压过滤干燥固液分离技术原理及其简捷、节能和高效的技术特点，介绍了以干燥压滤机为核心的工艺系统和干燥压滤机的主要结构。以锐钛银白珠光颜料为试样，试验研究了系统的工艺参数，结果表明：干燥板温度85％，热压干燥时间60min，滤饼最终水分质量分数14_8％，产品脱水分离周期由原工艺的17．5h缩短至1．5h，节约能耗37％。关键词：热压过滤干燥；干燥压滤机；固液分离；集成中图分类号-Ygres．53；T@51．85文献标识码：A文章编号：0253—4320(2010)02—0074—04AstudyOnseparationofsolid—liquidbyanintegratedtechnologyofthermo—compressiontllfiltrationandZHOU一n，YUWe，GUANJie(SchoolofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineering，ShanghaiSecondPolytechnicUniversity，Shanghai201209，China)Abstract：Theprincipleofthermo-compression-filtration-dryingtechniqueanditstechnicalcharacteristicsisindicated，thetechnologyhasthecharactersofsimple，energy—savingandhigheficient．Theprocesssystemwithdryer-filterpressasthecoreandthemajorstructureofthedryer-filterpressareintroduced．Thesystem’Sparametersarestudiedwithanatasesatinsilverpearlescentpigmentasthetrialsample，whichhi／ISundertheconditions：aryingplatetemperatureof85℃，thermo-compression~yingtimeof60min．Theresultshowthatthefinalmassratioofmoistureoffiltrationcakeis14．8％．theproductionperiodshortenedfrom17．5hto1．5h．andtheenergyconsumptionissavedby37％．Keywords：thermo-compressionfiltration--drying；dryer-filterpress；sohd--liquidseparation；integration机械过滤与热力干燥为化学工程两种基本固液分离工艺单元，广泛应用于化工生产和质量保证等工艺环节l_1。机械过滤为悬浮液初步固液分离与回收，存在固液分离的极限，一般需后续热力干燥作业，实现彻底的固液分离，甚至使固体水分质量分数达到0．1％以下，但热力干燥工艺复杂，且为耗能作业，应用受限。研究过滤单元突破固液分离极限，达到热力干燥的分离效果，对促进化工生产技术进步和节能降耗具有重要意义2。热压过滤干燥是机械过滤与热力干燥集成创新的交叉技术，可一次性将悬浮液物料分离成滤液水和干燥的粉体物料。国外研究结果是以90℃左右热水为热源，作业循环时间约10hE引，本文中则是以导热油或饱和蒸汽为热源，进行了原理、工艺参数和工业应用方面的研究。1原理与技术特征如图1所示，热压过滤干燥由形成饱和滤饼的热压过滤和热压干燥2个阶段构成，在传统箱式压滤机滤板之间加入干燥板，待滤室内悬浮液过滤形成饱和滤饼后(图1a)，进入热压干燥脱水阶段(图1b)，即在单一压滤设备上连续实现悬浮液的热压过滤和热压干燥脱水全过程[。(a)(b)l一凹腔滤板；2一干燥板；3一挤压隔膜图1热压过滤干燥脱水原理受过滤推动力、滤层渗透性以及液体与固体自身物理性质的限制，机械去饱和力受到制约，热压过滤饱和滤饼存在极限剩余饱和度所决定的脱水极限【，随后进行的热压干燥阶段包括3个操作收稿Et期：20o9—09—2l基金项目：上海市教委重点科研创新项目(09ZZ207)作者简介：周明远(1963一)，男，博士，研究员，主要从事分离过程装备方面的研究，021—50217337，zhoumingyuan@163．coin。2010年2月周明远等：集成创新热