新型实用过滤技术

作者简介

丁启圣，男，回族，

1939年生于开封，1963年

毕业于北京科技大学（原

北京钢铁学院）。现任北

京有色冶金设计研究总院

教授级高级工程师、中国

机械工程学会高级会员、

全国分离机械标准化委员

会委员、全国分离机械学

术委员会委员。从事稀有

金属冶炼设备和分离机械

设计、研究工作，在开发

新型分离机械工作中做出

了重大贡献。研制的三足

式下卸料液压自动离心机

获全国科学大会奖和冶金

部科技成果奖、水平胶带

式真空过滤机及高压压榨

全自动压滤机均获得中国

有色金属工业总公司科技

成果二等奖，发表论文10

余篇，编著《机械设计图

集》（厢式压滤机部分）、

《新型实用过滤技术》，

负责起草两项部颁分离机

械标准，获政府特殊津贴。

王维一，1937年生于

沈阳，1962年毕业于大连

理工大学（原大连工学

院）。1996年由沈阳化工

学院评为教授，现任沈阳

铁路局计量所技术开发中

心特邀研究员，从事分离

机械研发工作，兼任上海

《化工装备技术》杂志编

委。设计产品有SD型离

心过滤机、FD型离心过

滤机，获辽宁省科技成果

奖。主要著作有《过滤

机》、《新型实用过滤技

术》等。

内容提要

本书介绍了近代过滤理论、压榨理论、非牛顿型流体过滤理论以及多相过滤理论等过滤理

论的新成果；阐述了新型助滤技术，动态过滤，微孔过滤，快速过滤，高梯度磁、电分离技术等最

新过滤技术。编著者还根据多年从事过滤技术的设计、研究和推广应用的经验，重点介绍了常

用及新型过滤机，过滤机的辅助设备，过滤机安装、系统调试与故障排除，过滤实验技术装置，

过滤机的比例放大，过滤机的设计计算，过滤机的选型等以及过滤技术在选矿、冶金、煤炭、石

油、化工、医药、轻工、食品和环保等领域里的应用。本书可供过滤技术领域里从事科研、设计、

制造、使用的工程技术和教学人员参考使用。

目录 1概论 1.1固液分离、过滤与脱水 1.1.1固液分离 1.1.2过滤 1.1.3脱水 1.1.4过滤和脱水的并用 1.2过滤的分类 1.2.1澄清过滤 1.2.2过滤类型的确定 1.3过滤机的分类 1.3.1真空过滤机 1.3.2加压过滤机 1.3.3离心过滤机 1.4过滤技术的发展 1.4.1过滤理论的研究动向 1.4.2过滤装置的发展 参考文献 2颗粒、液体及料浆的性质 2.1颗粒的性质 2.1.1粒径和粒度分布 2.1.2粒径测定法 2.1.3粒度数据的应用 2.1.4颗粒的密度 2.2液体的性质 2.2.1液体的密度 2.2.2液体的粘度 2.2.3液体的表面张力 2.2.4液体的挥发性 2.3料浆的性质 2.3.1料浆的密度 2.3.2料浆的粘度 参考文献 3过滤和压榨理论 3.1滤饼过滤的理论基础 3.1.1过滤速度 3.1.2恒压过滤 3.1.3恒速过滤、变压变速 过滤 3.2近代过滤理论 3.2.1速度分布方程式 3.2.2平均过滤比阻 3.2.3液压分布方程式 3.2.4压缩渗透实验的用途 3.3非一元过滤 3.3.1非一元过滤与一元过滤 的差别 3.3.2有效过滤面积系数 3.4非牛顿型流体的过滤理论 3.4.1非牛顿型流体的流动 特性 3.4.2非牛顿型流体的恒压 滤饼过滤 3.4.3恒速、变压变速滤饼过滤 3.5压榨理论 3.5.1压榨理论基础 3.5.2板框压滤机中的过滤压密 3.5.3带有弹性隔膜的液力 压密 3.5.4圆筒型过滤面上的 二次压榨 3.6多相过滤理论概述 3.6.1经验过滤理论的不足 3.6.2多相过滤理论 3.6.3工艺参数间的相互关系 参考文献 4过滤介质 4.1过滤介质的性能和分类 4.1.1过滤介质的性能和过滤 机理 4.1.2过滤介质的分类 4.2液体流过介质的数学模型 4.2.1清洁过滤介质的渗透性 4.2.2介质截留颗粒的能力 4.2.3非编织的随机纤维介质 4.2.4多纤丝编织滤布的渗透性 4.2.5滤布孔隙上颗粒的架桥 4.2.6所用介质的流动阻力 4.3滤布 4.3.1纺织滤布和无纺滤布 概况 4.3.2滤布纤维的种类和性能 4.3.3滤布的组织 4.3.4无纺布 4.4正电位深层过滤板 4.4.1无石棉过滤板的开发 4.4.2无石棉滤板的结构和机理 4.4.3无石棉滤板的规格和用途 4.5金属过滤介质 4.5.1楔形断面金属丝筛网 4.5.2烧结金属过滤介质 4.5.3其他金属过滤介质 4.6其他过滤介质 4.6.1多孔陶瓷 4.6.2纤维素长带条缠绕滤芯 4.6.3纤维素非缠绕滤芯 4.7过滤介质性能的试验方法 4.7.1多程试验法 4.7.2气泡点试验法 参考文献 5滤饼洗涤和滤饼脱水 5.1滤饼洗涤 5.1.1概述 5.1.2置换洗涤 5.1.3再化浆洗涤 5.1.4滤饼洗涤与脱水的实验 装置 5.1.5滤饼的裂纹 5.1.6转鼓过滤机的逆流再 化浆洗涤 5.1.7带式真空过滤机的洗涤 5.1.8厢式压滤机的洗涤 5.1.9旋叶压滤机的并流洗涤 5.1.10旋流器系统的逆流洗涤 5.2滤饼脱水 5.2.1概述 5.2.2机械压榨脱水 5.2.3气体置换脱水 5.2.4液力脱水 参考文献 6絮凝的理论与实践 6.1概述 6.2电荷效应、吸附层效应及颗 粒上电荷的产生 6.2.1电荷效应和吸附层效应 6.2.2颗粒上电荷的产生 6.3双电层和电位 6.4凝结作用 6.4.1凝结作用的机理 6.4.2凝结剂 6.5絮凝作用 6.5.1絮凝剂的吸附和架桥 作用 6.5.2非离子型聚合物的絮凝 机理 6.5.3阴离子型聚合物的絮凝 机理 6.5.4大分子量阳离子型聚合物 的絮凝机理 6.5.5小分子量阳离子型聚合物 的絮凝机理 6.5.6有机合成高分子絮 凝剂 6.6絮凝剂的现场应用 6.6.1絮凝剂的稀释用水和 稀释浓度 6.6.2絮凝剂的溶解方法 6.6.3絮凝剂的添加方法 6.6.4搅拌和pH值调整 6.6.5泥浆（悬浮液）的浓度 和溶存物 6.6.6絮凝剂的选择、联合 使用及造粒 6.7凝结剂和絮凝剂的使用 安全性 6.7.1无机凝结剂自身的 安全性 6.7.2无机凝结剂中重金属 的安全性 6.7.3有机高分子絮凝剂 的安全性 参考文献 7助滤剂与过滤 7.1助滤剂对过滤的改善作用 7.1.1改善过滤的途径 7.1.2添加助滤剂对过滤的 改善作用 7.1.3助滤剂过滤的基本 用法 7.2助滤剂概述 7.2.1助滤剂应具备的条件 7.2.2助滤剂的材质 7.2.3助滤剂的粒度 7.2.4助剂过滤的用途和 类型 7.3硅藻土助滤剂 7.3.1硅藻和硅藻土 7.3.2制造方法对硅藻土助滤 剂性能的影响 7.3.3硅藻土助滤剂的性质 7.3.4通用硅藻土助滤剂 举例 7.4珍珠岩助滤剂 7.4.1珍珠岩助滤剂的制造 7.4.2珍珠岩助滤剂的性质 7.4.3珍珠岩助滤剂制品 举例 7.5辅助助滤剂 7.5.1纤维素助滤剂 7.5.2炭素助滤剂 7.5.3石棉助滤剂 7.6间歇式助滤剂过滤 7.6.1支持体添加法间歇式 过滤 7.6.2预敷层法间歇式过滤 7.6.3间歇式助滤剂过滤的 操作程序 7.6.4助滤剂的现场使用 要点 7.7连续式和半连续式助剂 过滤 7.7.1转鼓型预敷层的形成 7.7.2预敷层材质的选择 7.7.3转鼓型预敷层过滤 过程的分析 参考文献 8十字流动态过滤技术 8.1十字流动态过滤机理 8.2低剪切力十字流过滤元件 实验装置及基本关系 8.2.1过滤元件 8.2.2低剪切力十字流过滤 实验装置 8.2.3低剪切力十字流过滤的 基本关系 8.3低剪切力十字流过滤的实验 研究 8.3.1过滤介质性能的实验 研究 8.3.2对十字流过滤基本关系的 实验研究 8.4低剪切力十字流过滤机 8.4.1管束式十字流过滤机 8.4.2板框式十字流过滤浓 缩机 8.5高剪切力机械式动态过滤的 原理和特点 8.5.1旋转圆盘型动态过滤机 的原理 8.5.2旋转圆筒型机械式动态 过滤机的原理 8.5.3高剪切力机械式动态 过滤机的特点 8.6旋转圆盘型动态过滤机 8.6.1旋转圆盘型动态过滤机 的发展历程 8.6.2欧洲式和美国式旋转 圆盘型动态过滤机 8.6.3新型多功能高剪切力 动态过滤机 8.6.4旋转圆盘型动态过 滤机的车间流程 8.7旋转圆筒型动态过滤机 8.7.1小型实验用轴流式 过滤机 8.7.2工业用轴流式过滤机 8.8十字流电过滤 8.8.1十字流过滤在电场中 被强化的原因 8.8.2十字流电过滤的实验 研究 参考文献 9微孔过滤 9.1概述 9.2微孔滤膜 9.2.1微孔滤膜的主要特征 9.2.2微孔滤膜的性能测定 9.2.3微孔滤膜的形态结构 9.2.4微孔滤膜的截留机理 9.2.5微孔滤膜的制备方法 9.2.6微孔滤膜的主要品种 9.3微孔过滤装置 9.3.1小型吸滤器 9.3.2板框式过滤装置 9.3.3褶叠筒式过滤组件 9.3.4针头过滤器 9.4我国微滤技术的发展概况 9.5微孔过滤的应用 9.5.1微孔过滤在实验室中 的应用 9.5.2工业上的应用 参考文献 10快速式澄清过滤 10.1快速过滤罐的结构 10.1.1向上、向下流式 过滤池 10.1.2水平流式过滤罐 10.1.3移动床式过滤池 10.1.4自动式过滤池 10.2过滤流量的调节 10.2.1流量调节的目的及 方式 10.2.2衰减过滤 10.2.3控制流量过滤 10.2.4控制水位过滤 10.2.5自然平衡过滤 10.3过滤池各部分的设计 10.3.1过滤方式的确定 10.3.2过滤速度及滤池数 10.3.3过滤介质 10.3.4反洗速度与压力 10.3.5表面清洗和空气清洗 10.3.6下部集水器 10.3.7支承砂砾层 10.3.8清洗排水堰 10.3.9滤池高度 10.4设计实例 10.4.1滤池数、过滤面积及 滤层厚的确定 10.4.2支承砂砾及下部集水 器的选择与确定 10.4.3过滤流量调节 10.4.4反洗速度、水量及 压力 10.4.5表面清洗水量 压力、泵 10.4.6清洗排水堰 10.4.7阀、管数 10.4.8控制 参考文献 11高梯度磁、电分离技术 11.1高梯度磁分离技术 11.1.1磁分离概述 11.1.2高梯度磁分离原理 11.1.3高梯度磁分离技术的 应用 11.2高梯度磁分离设备 11.2.1磁分离设备简介 11.2.2高梯度磁选机 11.2.3超导高梯度磁分离机 11.2.4低磁场强度的 HGMS 11.3高强度、高梯度介电分离 11.4介电过滤 11.4.1不导电液体的介电 过滤 11.4.2导电液体的介电过滤 11.4.3填料结构 11.5介电分离设备的要求及其 应用 11.5.1对介电分离设备的 技术要求 11.5.2介电分离设备的主要 应用 参考文献 12常用及新型过滤机 12.1转鼓过滤机 12.1.1转鼓真空过滤机 12.1.2加压式转鼓过滤机 12.2圆盘真空过滤机 12.2.1工作原理 12.2.2结构简介 12.2.3陶瓷圆盘真空过滤机 12.3带式真空过滤机 12.3.1概述 12.3.2移动室带式真空过 滤机 12.3.3固定室带式真空过 滤机 12.3.4间歇移动带式真空 过滤机 12.3.5连续移动盘带式真空过 滤机 12.3.6压榨带装置 12.4板框压滤机 12.4.1板框压滤机结构和 工作原理 12.4.2塑料滤板、滤框及隔膜 压榨板 12.4.3特点及使用范围 12.5自动厢式压滤机 12.5.1滤布固定式自动厢式 压滤机 12.5.2滤布单行走式自动 厢式压滤机 12.5.3滤布全行走式自动压 滤机 12.6带式压榨过滤机 12.6.1概述 12.6.2带式压榨过滤机的 原理和结构 12.7三足式吊袋卸料离心机 12.7.1结构和工作原理 12.7.2特点及适用范围 12.8连续压滤机 12.8.1概述 12.8.2KDF型连续压滤机 12.8.3KHD型连续圆盘压 滤机 12.9多功能过滤器 12.9.1概述 12.9.2Nutrex多功能 过滤器 12.9.3DNFD型多功能 过滤器 参考文献 13辅助设备和系统调试 13.1真空过滤机的辅助设备 13.1.1真空泵 13.1.2滤液收集槽 13.1.3气水分离器 13.1.4鼓风机和压缩机 13.1.5滤液泵 13.1.6冷凝器和水分捕 集器 13.1.7真空过滤系统 13.1.8真空过滤机的配置 示例 13.2压滤机的辅助设备 13.2.1进料泵 13.2.2空压机 13.2.3水泵 13.2.4阀门及配管 13.2.5自动厢式压滤机的 工艺流程图 13.3带式压榨过滤机辅助 设备 13.3.1水泵 13.3.2计量泵 13.3.3流量计 13.3.4药液搅拌槽 13.3.5带式压榨过滤机 工艺流程图 13.4带式真空过滤机的安装 与调试 13.4.1安装 13.4.2调试 13.4.3维修 13.4.4故障处理 13.5自动厢式压滤机的安装与 调试 13.5.1安装 13.5.2调试 13.5.3维修 13.5.4故障处理 13.6带式压榨过滤机的安装 与调试 13.6.1安装 13.6.2调试 13.6.3维护 13.6.4故障处理 参考文献 14过滤试验技术与试验装置 14.1真空过滤试验及装置 14.1.1真空滤叶试验 14.1.2真空吸滤装置 14.1.3实验室带式真空 过滤机 14.2加压过滤试验及装置 14.2.1小型试验压滤器 14.2.2中试型实验室压 滤机 14.3带式压榨试验和装置 14.3.1单辊试验装置 14.3.2各种因素对脱水性能 的影响 14.4毛细管吸引时间装置 （CST） 14.5离心试验装置 14.5.1结构简述 14.5.2工作原理及操作过程 14.5.3试验记录及试验结果 的应用 参考文献 15过滤机的比例放大 15.1过滤机的比例放大的 理论基础 15.1.1过滤机的比例放大 问题 15.1.2加压过滤实验所采用的 计算公式 15.1.3真空过滤实验用的 计算公式 15.2容积变化型加压过滤机的 比例放大 15.2.1滤饼渗透率的计算 15.2.2容积变化型加压过滤机 比例放大的方法 15.2.3容积变化型加压过滤机 比例放大举例 15.3压力容器型过滤机的比例 放大 15.3.1预备试验的目的 15.3.2小型台式实验的数据 处理 15.3.3中试试验数据的解析 15.3.4压力容器型过滤机 比例放大举例 15.4压滤机的比例放大 15.4.1小型台式实验目的 15.4.2压滤机中试目的 15.4.3实验数据的解析 15.4.4压滤机的比例放大 举例 15.5真空过滤机的比例放大 15.5.1真空过滤机的综合 比例放大系数 15.5.2转鼓真空过滤机的 比例放大举例 15.6其他真空过滤机的比例 放大 15.6.1回转圆盘型真空过滤 机的比例放大举例 15.6.2水平带型真空过滤机 的比例放大举例 参考文献 16过滤机的设计计算 16.1真空过滤机的设计计算 16.1.1真空过滤机参数的 选择和计算 16.1.2转鼓真空过滤机的主 轴计算 16.1.3转鼓真空过滤机的功 率计算 16.1.4带式真空过滤机的功 率计算 16.2压滤机的设计计算 16.2.1过滤面积的选择 16.2.2压紧力的计算 16.2.3滤板强度计算 16.2.4滤框强度计算 16.2.5压紧装置的计算 16.2.6主梁及拉板装置 的计算 16.2.7压紧板的计算 16.2.8止推板的计算 16.3带式压榨过滤机的设计 计算 16.3.1带式压榨过滤机滤带 有效宽度的选择 16.3.2压榨辊的刚度计算 16.3.3变频调速交流异步 电动机的转速计算 16.3.4带式压榨过滤机 的功率选择 16.4离心过滤机的设计计算 16.4.1转鼓强度计算 16.4.2主轴强度校核 16.4.3轴承验算 16.4.4临界转速计算 16.4.5功率计算 16.4.6刹车装置验算 16.4.7液压系统计算 参考文献 17过滤机的选型 17.1选型时应考虑的要素 17.1.1丁艺要求 17.1.2固相性质 17.1.3液相性质 17.1.4料浆过滤特性 17.2过滤形式的初步选定方法 17.2.1工艺条件 17.2.2初选举例 17.3真空和加压过滤机的 详细选定方法 17.3.1真空过滤机的详细 选定 17.3.2加压容器型过滤机 的详细选定 17.4带式压榨过滤机的选定 方法 17.4.1选型步骤 17.4.2污泥的粒径分布和 脱水性 17.4.3选型试验 17.5设备选型中的微机专家 系统 17.5.1专家系统的思路 17.5.2利用专家系统预 选型 17.5.3精减设备表进行中试 参考文献 18过滤技术在选矿、冶金 及煤炭工业中的应用 18.1过滤在选矿工业中的应用 18.1.1真空过滤机在精矿 脱水的应用 18.1.2 自动压滤机在精矿 脱水的应用 18.1.3带式真空过滤机在 全尾砂脱水的应用 18.2过滤在有色冶炼中的应用 18.2.1过滤在氧化铝生产 中的应用 18.2.2过滤在锌冶炼中的 应用 18.2.3过滤在铜冶炼中的 应用 18.2.4过滤在镍冶炼中的 应用 18.2.5过滤在钴冶炼中的 应用 18.2.6过滤在稀土冶炼中的 应用 18.2.7过滤在黄金冶炼中的 应用 18.2.8过滤在酸性重金属 废水处理中的应用 18.3过滤在钢铁工业 中的应用 18.3.1过滤在高炉除尘污泥 处理中的应用 18.3.2过滤在转炉除尘污泥 处理中的应用 18.3.3过滤机在轧钢酸洗废水 污泥处理中的应用 18.4过滤在煤炭工业中的应用 18.4.1末精煤的脱水 18.4.2过滤在浮选精煤中 的应用 18.4.3过滤在浮选尾煤 中的应用 参考文献 19过滤技术在石油、化工 和医药工业中的应用 19.1过滤在石油工业中的应用 19.1.1过滤在石油精炼中 的应用 19.1.2过滤在炼油催化剂 生产中的应用 19.1.3过滤在油田污泥处理 中的应用 19.2过滤在化学工业中的 应用 19.2.1过滤在化肥工业中 的应用 19.2.2过滤在无机盐工业 的应用 19.2.3过滤在染料和颜料 工业中的应用 19.2.4过滤在制碱和无机酸 工业中的应用 19.2.5过滤在化工废水处理中的 应用 19.2.6过滤在其他化工产品生产 中的应用简介 19.3过滤在医药工业中的 应用 19.3.1发酵液过滤 19.3.2粉末活性炭与脱色 液的过滤 19.3.3动植物浸取液的 精密过滤 19.3.4药液除菌过滤 19.3.5结晶体的过滤 参考文献 20过滤技术在轻工、食品 及其他领域中的应用 20.1过滤在轻工业中的应用 20.1.1过滤在造纸黑液中 的应用 20.1.2过滤在酒精糟液处理中 的应用 20.1.3过滤在制革废水处理中 的应用 20.1.4过滤在啤酒生产中 的应用 20.2过滤在食品工业中 应用 20.2.1膜滤在乳品处理中 的应用 20.2.2膜滤在苹果汁处理中的 应用 20.2.3过滤在柠檬酸生产中 的应用 20.2.4过滤在味精废水处理中 的应用 20.3过滤在其他领域中的 应用 20.3.1过滤在电镀废液处理中 的应用 20.3.2过滤在火电厂粉煤灰 废水处理中的应用 20.3.3过滤在城市污水处理中的 应用 20.3.4过滤在工业含酚废水 处理中的应用 20.3.5过滤在游泳池水净化 的应用 20.3.6金属微孔过滤器的应用 参考文献 附录1 分离机械行业现行标准目录 附录2 分离机械制造厂家 名录