摘要：在所有电厂化工生产中，绝大部分原料、中间体与产品是液体。为了提高产品的质量和收率，提高劳动生产率，降低成本，减少环境污染，必须对这些液体进行精密过滤。本文分析了化工生产上的液体精密过滤与最新过滤技术。
关键词：化工生产；液体精密；过滤技术；
液体精密过滤技术既可适用于高效精密滤饼过滤，也可用作高效精密澄清过滤，它从微孔过滤介质，微孔过滤机结构，精密过滤计算方法等方面改革了传统的精密过滤作业。它具有过滤效率高，可反吹再生，耐腐蚀，操作简单，使用寿命长等特点，在许多电厂装置中已获得应用，并取得了显著的经济效益。
1 精密过滤的基本概况
液体精密过滤的目的是去除液体中不需要的固体微粒，提高液体的澄明度，其固体微粒大部分小于10μm。过滤此类物料，基本有两类过滤方式，一种是可形成滤饼层的精密过滤，称之为“液体精密滤饼过滤”，另一种是不形成滤饼层的，称之为“液体精密澄清过滤”。作为液体精密滤饼过滤的过滤介质，其介质的毛细孔径小，孔隙率低，介质厚度薄，捕捉固体微粒的过程基本发生在过滤介质表面，因此亦称“精密表面过滤”。目前工业生产的精密滤饼过滤其过滤介质大多采用整体型的用作亚精密过滤的滤布、滤网或滤毡。过滤前期，一些小于10μm的微粒会穿漏，只有进行反复循环，待10μm左右的微粒形成一定厚度的滤饼，过滤精度才逐渐提高至能过滤微米级微粒。由于无更好的技术，目前许多生产还只得应用这一方法。作为精密澄清过滤的过滤介质，其毛细孔径大，孔隙率大，过滤介质层的厚度大，捕捉固体微粒基本在过滤介质层的孔隙内部，因此亦称之为“精密深层过滤”。精密澄清过滤介质有整体型，也有分散型。整体型一般是厚度较厚的烛型滤芯（如绕线式滤芯、粘结纤维滤芯或喷融纤维滤芯等）或滤毡、滤板等；整体型滤芯、滤毡或滤板难以有效再生，当其内部孔隙为微
粒堵塞无法继续过滤时，一般均丢弃。应用这种过滤方法导致每年需消耗大量的滤材，不符合可持续发展原则。分散型滤材有颗粒分散型与长纤维分散型两种。这两种深层过滤介质均可再生，可长期反复使用。但是分散型过滤介质经一定时间过滤，孔隙内截留了相当量的粘细微粒后，颗粒介质或纤维介质容易产生板结或结块现象，导致过滤发生沟流，严重影响过滤效率。深层过滤介质的孔隙率大，远大于微米级微粒，细颗粒很容易穿滤出去，因而过滤精度往往不稳定。此外，分散型深层过滤介质再生时消耗大量反冲洗水，而处理这些反洗水，另需过滤装置，否则会严重污染环境。尽管有这些缺陷，但由于其结构简单，操作简便，成本低，在没有更理想的精密澄清过滤可取代之前，这些深层过滤方法还会继续使用。
2 化工生产上的液体精密过滤与最新过滤技术
为解决液体精密过滤存在的不足，我国科技工作者研究与开发了以刚性高分子材料为过滤介质的微孔过滤技术，目前，已形成硬件（高分子微孔烧结过滤管及精密过滤机的制造）与软件（过滤物料的性能测试、过滤设计计算）都比较成熟的新型液体精密过滤技术。
1.过滤基本原理。该技术的核心元件，是一种以烧结聚乙烯为原料的高分子微孔管，经过活化、改性、复合等特殊工艺而制成。微孔管壁上充满了毛细小孔，平均孔径为2～140μm，过滤精度为0.5～1μm。微孔管具有刚性，可耐外压0 .2 ～ 0 .5MPa，耐内压0.4 ～1MPa。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆刚性高分子微孔精密过滤的基本原理：利用微孔管正向过滤，反向冲洗、再生。工作时，过滤物流向微孔管，其中的固体杂质微粒被微孔管捕捉，在管外形成滤渣，定期排出。过滤液穿越微孔管以后，汇集到出料口流出，从而实现溶液的过滤分离。当微孔管发生严重堵塞时，可暂时停止过滤，从反向冲洗口或正向冲洗口通入清洗物，将堵塞物冲洗干净（以反向冲洗为主），微孔管再生后继续过滤。所有排干滤饼的微孔精密过滤机的底部均有气缸操作的大排渣底盖，卸渣机械化程度高；所有的微孔过滤机均易组装成全自控操作。 这种新型精密过滤技术的主要缺点有：（1）耐温不高：最高不超过110℃；（2）滤饼干度不高：由于采用压缩气体正吹法对滤饼脱水（液），滤饼的干度不及皮膜挤压的板框式压滤机与三足式离心机。所有上述过滤过程全部为密闭操作。这些精密微孔过滤机大部分为立式安装，占地面积较小，多数过滤压差不超过0.25～ 0.3MPa，动力消耗较省。
2.精密过滤技术的应用。一是含固体杂质较多的精密滤饼过滤。在电厂化工生产上，应用广泛的液体精密滤饼过滤是粉末活性炭脱色液的过滤。由于原有过滤技术不能将脱色后细至0 .5μm 的炭粒高效滤除，已成为影响化工产品质量的要素之一。高分子微孔精密过滤技术的应用，从根本上解决了生产中长期存在的炭粒易穿漏问题，取得了良好的经济效益。此外，高分子精密滤饼过滤机还有很多应用实例，如发酵液的精密过滤，许多化工液体去除大量固体杂质的精密过滤，各种植物油毛油的精密过滤，果汁的精密过滤，天然药提取液的精密过滤，重金属废水的精密过滤，含氟废水、含硫废水的精密过滤，电厂废水的精密过滤，等等。应用实践证明，上述这些物料含杂质微粒较多，能很快在高分子微孔管上形成一定厚度的滤饼，从而有效地克服了整体型滤布、滤网或滤毡在过滤初期的微粒穿漏现象。精密过滤机的排渣与再生操作非常简便，可以满足高效精密滤饼过滤的工业要求。二是含固体杂质较少的精密澄清过滤。在电厂化工生产中，有大量液体原料、中间体、产品及废水需要精密过滤，如工业生产用水过滤，工业冷却水循环过滤，氯碱生产上二次盐水过滤，多种有机酸与无机酸过滤，多种碱类液体过滤，多种糖类、醇类、酮类、胺类和表面活性剂类等液体过滤，多种精制植物油、酒类（包括药酒）及多种含悬浮物很少的废水过滤等。新型液体精密过滤技术具有高效微米级的过滤精度，卸滤饼与微孔管再生很简单，微孔管使用寿命长，可长期使用，而不是易耗品。为了在生产应用中完全发挥这些功效，在选用前必须对要过滤的物料进行严格的过滤性能参数测定与平均滤速的计算。这些液体中杂质很少，往往不易形成滤饼，但其粒度却非常细，有的黏性还很大。采用常规精密过滤介质或超精密过滤，因过滤效率差、质量不稳定或使用寿命短而致使成本较高。将高分子微孔精密过滤技术应用到上述化工液体的精密澄清过滤后，澄清过滤效率可以达到96 %以上，滤液的澄清度均很高，有的透光率达99 .9 %以上，且过滤质量持续稳定，过滤成本低廉，凸显了高分子微孔精密澄清过滤的高效优势。目前，许多超滤、纳滤、反渗透、离子交换、电渗析、精馏、蒸发和结晶等化工单元在操作之前，已越来越多地采用这一新过滤技术作为预处理保护措施，以提高这些单元操作的效率及其设备的寿命。
目前许多电厂化工生产所用的粗级过滤与亚精密过滤效率低，精度差，影响产品质量与收率，甚至使宝贵的化工资源成了污染环境、毒害人畜的有害物质。许多超精密过滤的过滤介质，如各种微孔过滤膜，使用寿命短，成本高。许多人不了解精密过滤可以在粗级过滤与超精密过滤间起到承上启下的作用，既可提高亚精密过滤的滤液质量与收率，又可减少超精密过滤的成本。
参考文献：
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论文作者:朱文强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
标签：精密论文; 微孔论文; 滤饼论文; 液体论文; 介质论文; 过滤机论文; 微粒论文; 《基层建设》2018年第27期论文;