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滤饼脱水进展滤饼脱水是指通过物理或化学方法将固体颗粒与液体分离的过程，广泛应用于化工、制药、食品加工、环保等领域。其核心目标是减少滤饼中的水分含量，提高物料的干燥度和纯度，同时降低后续处理的成本和能耗。
滤饼脱水技术主要包括机械脱水和热力脱水两大类。机械脱水利用压力、离心力或真空等外力作用，促使液体从固体颗粒中排出。常见的设备包括压滤机、离心机和带式过滤机等。其中，板框压滤机因其操作简单、脱水效果好而被广泛应用；离心机则适合处理粒径较小、粘度较高的物料。热力脱水则是通过加热蒸发的方式去除水分，如烘干、喷雾干燥等，但能耗较高，通常用于对含水量要求极低的场合。
近年来，随着环保要求的提高和技术的进步，滤饼脱水技术不断创新。例如，高效隔膜压滤机通过弹性隔膜挤压进一步降低滤饼含水率；超声波辅助脱水技术可有效破坏颗粒间的毛细管作用，提升脱水效率；此外，新型过滤介质的研发也显著改善了脱水性能。在实际应用中，选择合适的脱水工艺需综合考虑物料特性、经济性及环境影响等因素。
滤饼脱水不仅关乎资源回收和废物处理，还直接影响产品的质量和生产成本。未来，随着绿色发展理念的深入，低能耗、高效率的脱水技术将成为研究重点，为工业可持续发展提供重要支撑。
有粘接预应力混凝土工程施工方案1、重力；2、吹气（真空）；3、吹气（压力）： 4、离心（筛）；5、离心（滤布）；6、压缩 滤饼还可在真空过滤机中吸收饼内气体或 在压滤机中吹气来减饱和。压滤机提供较大的 驱动力·故其待脱水的滤饼颗粒比真空过滤机 细
吹气过程中使滤饼脱水的方式有三种，表1
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为以此三种脱水方式为主的饱和度范围. 及去除同一体积液体所需气体体积的典型值。
最初阶段、气体进入滤饼微孔的顶端·在其 按单向流之前将液体推出，当气体达到较大饼 孔的底端时，此脱水过程不再是主要方式，此 后·在滤饼微孔中央的气流促使液体流离颗粒 表面，但该过程未去除各颗粒间接触处水平微 孔内摆动的水分。因此·需通过蒸发成不饱和气 体进一步脱水。 2.1、含水体系的模型 按多数情况（室温的含水体系），以头二种 脱水方式为主，蒸发不显著，上述情况可用均衡 饱和度Sr（经长期吹气后达到饱和）和动力学 公式（达到均衡的速率）来表征。 均衡饱和度按与图3相符的下式确定：
图3Sr与P/P，的关系
滤饼渗透率。 S..值给出摆动的水分·若颗粒的内微孔中 有液体或液体化学物吸附在表面，则为总的不 能减缩的饱和度，须将上述液体包括进去。 式（1）中的微孔孔径分布系数入可确定从 最大孔隙（P处）至最细孔（S)的曲线范围，入 值1～10范围内变动.小粒度趋向低值。 采用预计均衡饱和度式（1)，受有关α和入 值的不确定性所支配，但毛细管压力曲线趋向 陡斜·故曲线形状仅在较窄的范围（P
速的几种模型的比较，表明后者与试验数据的 致性不如前者，故确定压缩机或真空泵尺寸 时应加上安全系数。
图4 预计脱水速率的几种模型比较
图5预计气体流速的几种模型比较
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2.3.优化 用上述公式能优化脱水过滤机，业已表明 在真空过滤机的最终含水率、气体流速和滤饼 形成速率之间可优化。 粗物料应在顶端进料的真空过滤机中脱 水.对于渗透率>10m的很粗的物料，泵吸气 体费用很高，通过使气体流量减至最小和允许 滤饼含水率稍高来实现最佳状态，这意味着按 低真空、厚滤饼以及短的脱水时间进行工作。物 料较细时（渗透率10"m²）.气体流速较小.故 最佳状态在高真空、薄滤饼和长的脱水时间的 情况下发生。 更细的物料<10"m可在转鼓或转盘过 滤机中脱水，虽然使可卸除的滤饼厚度减至最 小有限定的调整值·但最佳状态在过滤机转速 高时出现。 压滤机中·最佳状态趋向于卸饼时间、滤饼 形成时间以及脱水时间的比率固定时出现，卸 饼时间长的压滤机应按厚滤饼（长的形成时间） 和长的脱水时间工作，合乎理想的是上述各时 间应短，应使可卸离的饼厚减至最小且有限定 的调整值·该较小范围的调整可使卸饼和脱水 时间优化： 脱水效能亦可通过投配表面活化剂来优 化，表面活化剂可减小表面张力和变更接触角， 有时·滤饼内形成泡沫的有利条件是可提供滤 饼内连续的排液通道和减少气体流量。 2.4、蒸发 当（a）气体是热的；（b）液体是热的或挥发 的；（c）长期持续吹气时，蒸发作用过程很重要。 此时，为预计脱水速度，已提出有效的计算机模 型。2] 图6为压滤机中脱水的典型曲线，最初阶 段，脱水多数是由于置换的结果，但在后面阶 段，蒸发变得很重要。图6还表明，即使输入气 体的相对含水率为100%·滤饼可吹得十分干 爽，造成此出乎意外结果的原因是气体通过滤 饼使压力降低.气体不再饱和，故其可蒸发出滤 饼中的液体。滤机内吹气于燥省去了单独干燥 器的要求：但吹气与过滤机不能过滤更多批料
的持续时间密切相关，延长吹气时间就需抽吸 大量气体，使能耗甚至多于干燥器。
1、置换和蒸发2、置换3、相对含水率
1、置换2、置换和蒸发3.置换4、置换和蒸发
图7连续过滤机中蒸发的作用 =0、7bar,L=0.025m，Tgr=150°C（千），
YL=20°℃ 图7为连续真空过滤机中脱水的典型曲 线，此时，供脱水的时间受限制，使滤饼未完全 干燥，图7表明连续过滤机不用20℃的室温气
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体而是采用150℃热气的益处，很适用于较能 渗透的滤饼，热气脱水较快是由于二个因素·热 气饱和含湿率较高，便能蒸发出较多的饼内液 体，此外，热气还可使液体加热，因而可降低液 体粘度，提高减饱和速率。 2.5、滤饼减饱和的其他方法 滤饼还可用蒸汽吹气来减饱和，蒸汽冷凝， 留下热的·流速快的低粘度液，它还保持液体和 未凝蒸汽间的界面，延长脱水有效的单向流动 作用过程。 红外线微波和无线电频率辐射亦可用于滤 饼减饱和，但实用较少，超声是另一种已得到有 限应用的方法。 此外，在一定情况下还可采用的方法就是 在用气体减饱和前先用第二种液体洗涤滤饼， 第二种液体比母液的粘度低或挥发性高，很易 于去除。另一实例就是用油置换煤中的水，可使 留在滤饼中的液体具有正的卡路里值。 3、过滤离心机的减饱和 类似的原理适用于重力或离心脱水，均衡 饱和度由二项组成：毛细管泄液和摆动的液体。 因施加的力不足以克服毛细管力.故毛细 管泄液就是滤饼竖微孔未泄出的液体·在滤饼 底部该留下液体的高度称为毛细管泄液高度 .减（2）又可用下式表示：
液体密度db5301／t 44-2020 电梯维保单位星级评定规范，gG一因离心场引起的加速 度。 可预期适用于离心脱水滤饼吹气的摆动含 湿率的式（3），但离心机的主体力可直接作用在 气体不能流动的通道中的液体上.这意味着离 心机滤饼的摆动含湿率值低于同等压力的压滤 机脱水滤饼的含湿率值。 离心机中摆动的含水率值常与Bond的系 数B。有关：
试验表明，摆动的含湿率值随重力g和液 体密度增大和表面张力减小而缓慢降低。摆动 的含水率值可能与颗粒的配位数和粒度有关，
上述二因素还受粒度分布和粒形影响，为简化 起见，可将所有颗粒参数集中成渗透率一项，这 是试验数据分散的原因。 3.1、动力学公式 动力学公式以滤膜流动模型、毛细管模型 或类似于吹气模型的相对渗透率模型为基准。 图8为按上述模型给出的预定值和典型试 验数据间的比较，表明模型1最易使用，与试验 数据很一致，模型4预计比实际出现的减饱和 要快得多，模型2和3与试验数据亦较一致。 螺旋卸料倾析离心机不是过滤离心机，但 可用于滤饼脱水，当滤饼离槽时完全饱和.置于 海滩上可使液体排出。因有关滤饼形态和螺旋 形状对滤饼破碎的影响，以及有关排液流道的 不确定性，使滤饼脱水难以成模型·但利用简单 的排液模型（如：Shirato模型），似乎与试验数 据较一致
：试验数据 1.Shirato模型 2、Wakeman模型 3、Nenniger模型4、Zeitsch模型 图8离心脱水的各模型比较
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各种设备用于压缩的物料中形成孔隙率小 的滤饼。一种可选用的方法就是在叶滤机中
高压工作形成滤饼，紧挨着滤布的滤饼承受最 高的工作压力，具有图9所示的孔隙率，但滤饼 顶部未受到固体物压力，未被压缩，其平均孔隙 率较高。虽然叶滤机较便宜，但可用于形成所需 任何厚度的滤饼。 压滤机中，滤饼较大部分承受高压，其平均 孔隙度较底·但压滤机有固定的间隔，故固定的 滤饼厚度必须加厚，该厚度大于最佳工作的厚 度，因而允许低的过滤速率。 装有橡胶隔膜的压滤机中.整个滤饼受到 最大的工作压力，它可达到低的孔隙率，此类压 滤机可按饼厚范围工作，但该机价格昂贵。 带式压滤机按低的额定压力工作，但对滤 饼施加一些剪切力·在适于剪切簿物料的情况 下，可得到含水率低的滤饼。而且，带式压滤机 是连续的，故不需间歇过滤机常需的储存和回 收湿滤饼的昂贵设备。 4.1隔膜压滤机脱水 . 任何型式过滤机在滤饼形成阶段结束时， 滤饼表面的固体物压力自饼表面的零至滤布的 最大工作压力范围内变动，这导致滤饼孔率 的相应变化（见图10），隔膜压滤机压缩阶段结 束时·滤饼各处压力等于施加的工作压力孔
VIvro V1JU L=19mmsgbz-0514太阳能热水设备及管道安装施工工艺标准，B=1.56×10m²，e=0.5 4、滤饼压缩 其他降低滤饼含水率的方法就是将其压缩 可减少它的孔隙率。经长期压缩后达到均衡的 孔隙率，动力学公式提供达到均衡的速率.均衡 孔隙率是施加力的函数，图9为额定压力作用 时的典型数据。
图10隔膜压滤机中形成和压缩的滤饼孔隙率形