摘要：剛性高分子精密微孔過濾機(jī)是一種高效又長效，節(jié)能又減排，性價比較高，又密閉安全的新型液固過濾機(jī)。本文簡單敘述該技術(shù)的主要特色及其在化工生產(chǎn)上的成功應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：剛性高分子微孔管、精密微孔過濾機(jī)、濾餅過濾、澄清過濾、性價比
在各類化工生產(chǎn)，液固過濾普遍用于細(xì)固體原料（包括固體細(xì)顆粒催化劑，固體細(xì)顆粒吸附劑等），細(xì)固體顆粒中間體與細(xì)固體顆粒的終端產(chǎn)品等與各種液體溶液的分離，洗滌與壓干等操作；普遍用于原料液，中間液與成品液等液體參與的各類其他化工單元裝置的前后工序的凈化操作中。液固過濾的這一操作應(yīng)用面很廣，因此過濾效率與過濾速度直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量，收率，成本，勞動生產(chǎn)率，直接關(guān)系到產(chǎn)品的能耗與物耗，影響生產(chǎn)現(xiàn)場的勞動保護(hù)與勞動安全，也關(guān)系到企業(yè)所在地區(qū)的環(huán)境品質(zhì)。
盡管液固過濾的應(yīng)用范圍很廣，也很重要，但由于液固過濾操作本身的固有特點（其運(yùn)行原理，其裝備結(jié)構(gòu)，粗淺地看均很簡單，實際上卻相當(dāng)復(fù)雜），國內(nèi)絕大多數(shù)人不重視，國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)上基本上都是簡單設(shè)計與粗放管理，以致我國工業(yè)生產(chǎn)上現(xiàn)有的過濾裝置至今仍相當(dāng)落后。雖然經(jīng)過最近三十年的全力發(fā)展，我國各類過濾機(jī)的研發(fā)、制造與應(yīng)用已有重大進(jìn)展，國外已有的過濾機(jī)種類與各種濾材品種，我國基本都能制造，甚至還向國外出口，但是與整個世界先進(jìn)水平相比，與目前我國大國地位相比，我國工業(yè)生產(chǎn)上的液固過濾的綜合水平仍然處于相當(dāng)落后狀態(tài)。我國的液固過濾這一領(lǐng)域，無論基礎(chǔ)理論研究，應(yīng)用技術(shù)的研究和新技術(shù)創(chuàng)新能力等等都還處于相當(dāng)?shù)图夒A段，導(dǎo)致目前工業(yè)生產(chǎn)上過濾技術(shù)的技改與革新速度很慢?，F(xiàn)有應(yīng)用的各種過濾機(jī)中真正既節(jié)能又減排，既高效又長效，既性能穩(wěn)定又低成本的極少，大多是節(jié)能不減排，減排不節(jié)能，長效不高效，高效不長效，成本低的性能很差，性能優(yōu)秀的成本很高，還有不少正在使用的液固過濾裝置，既不節(jié)能，又不減排，既不高效，又不長效，既成本高，又性能差。目前我國許多化工產(chǎn)品的能耗與物耗遠(yuǎn)高于國外先進(jìn)國家的數(shù)值，這對我國工業(yè)生產(chǎn)的國際競爭非常不利。這不單是個技術(shù)問題，經(jīng)濟(jì)問題，而且是關(guān)系國家前途的政治問題。
為了改變液固過濾領(lǐng)域落后面貌，針對工業(yè)生產(chǎn)，尤其化工生產(chǎn)上難濾物料的高效過濾難題，我們幾十年一直為此頑強(qiáng)拼搏，終于研制出國外至今還沒有的硬件與軟件比較齊全，應(yīng)用效果相當(dāng)顯著并已獲得大量應(yīng)用的新型液固過濾新技術(shù)——剛性高分子精密微孔過濾技術(shù)。
一、 新過濾技術(shù)組成，特點，結(jié)構(gòu)型號與規(guī)格：
（一） 組成：由硬件與軟件兩大部分組成：
硬件由新型濾材（自己研發(fā)與創(chuàng)新的剛性高分子微孔濾材），多種不同功能結(jié)構(gòu)的精密微孔過濾機(jī)及必要的輔助裝置等組成。
軟件由精密微孔過濾工程的計算方法，不同工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用方法等組成。
（二） 特點：
（1） 高過濾精度與高過濾效率：凡是液體溶液中的固體顆粒的“體積平均粒徑”（亦即“重量平均粒徑”）為1微米（即固體全部顆粒重量或體積的一半小于1微米），“個數(shù)平均粒徑”為0.2微米（即全部固體顆粒的一半顆粒數(shù)小于0.2微米），這類細(xì)顆粒中可99.9%以上被過濾出來；
（2） 卸除濾材外表面的干濾餅很簡便：采用0.6Mpa的壓縮氣體從管內(nèi)向管外瞬時反吹法，就可將濾材表面較厚又較粘的干濾餅快速推開，脫離濾材，時間短，卸濾餅效率很高，不需人工繁重體力勞動，也不需專門的卸濾餅的機(jī)械裝置；
（3） 所有的濾材，其毛細(xì)孔會被細(xì)顆粒逐漸堵塞。如果是軟性濾材（如各種濾布或濾網(wǎng)），由于濾材本身無剛性，無法采用強(qiáng)力流體反吹法進(jìn)行反吹再生，無法將堵塞在毛細(xì)孔內(nèi)的細(xì)顆粒強(qiáng)制推出來，其堵塞速度很快，使用壽命短；如果是剛性的燒結(jié)金屬或燒結(jié)陶瓷類，本身剛性很大，可耐強(qiáng)力流體反吹，再生效率比軟性濾材好得多。但這些濾材剛性太大，毛細(xì)孔在強(qiáng)力反吹時，本身毫無任何彈性。在這些濾材表面，有一定比例的毛細(xì)孔會被與毛細(xì)孔徑相同的細(xì)顆粒“完全堵塞”，強(qiáng)力反吹時，這些毛細(xì)孔沒有任何流體向外噴流，這些被完全堵死的毛細(xì)孔無法再生，因此，這些剛性微孔濾材，雖然壽命比軟性濾材大，但再生效率不理想，由于這些剛性濾材價格非常貴，其使用成本仍非常高；剛性高分子微孔管，雖也是剛性，但仍有相當(dāng)彈性，在反吹再生時，即使濾材表面有相當(dāng)數(shù)量的毛細(xì)孔被完全堵死，由于反吹時有彈性，堵死毛細(xì)孔由于彈性會產(chǎn)生瞬時微量擴(kuò)張，反吹流體立即從擴(kuò)張縫隙高速向外噴射，可容易將堵在毛細(xì)孔內(nèi)的堵塞固體向外帶走。這些“完全堵塞”的毛細(xì)孔大部分會獲得再生，因而濾材的堵塞速度很慢，使用壽命很長，一般都在二年以上。
（4） 化學(xué)性能非常優(yōu)越。除了強(qiáng)氧化劑（40%以上的硝酸與98%以上的硫酸），剛性高分子微孔濾材耐各種酸、堿、鹽，及90℃以下任何有機(jī)溶劑，這是本濾材非常優(yōu)異的特色，任何其他濾材很難有如此突出的化學(xué)性能（目前耐強(qiáng)氧化劑的改性工作已取得較大進(jìn)展）；
（5） 基本都是低壓差過濾（一般不超過0.3Mpa），所消耗的功率基本只是流體泵送的功率；反吹卸渣與反吹再生時消耗0.6Mpa壓縮空氣，由于時間短，每天只是卸渣時耗這些氣；濾餅壓干時消耗0.1-0.2Mpa的低壓氣體，用氣時間也不長，一般不會超過1小時。因此整個過濾周期動力消耗相當(dāng)省。目前不少其他過濾技術(shù)，為了過濾很細(xì)的固體，大多采用高壓差過濾，有的為提高濾速，采用“錯流增稠”過濾，動力消耗相當(dāng)大，往往是本過濾機(jī)的3至5倍以上。
除了以上五大特色外，新型濾材的價格相對較低，性價比相當(dāng)高；濾材重量輕，安裝與維護(hù)相當(dāng)方便；均為密閉過濾，氣體不外逸；又都是自動卸濾餅，生產(chǎn)環(huán)境比較安全與清潔。
利用新濾材的各種不同結(jié)構(gòu)型號的精密微孔過濾機(jī)均能使新濾材的上述五大特色充分展現(xiàn)出來。另外不同結(jié)構(gòu)型號的精密微孔過濾機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，在化工等有腐蝕條件下，均可長期運(yùn)行，二十多年來，尚未發(fā)生重大安全事故。
新濾材的主要不足是耐溫不超過110℃，另外不耐強(qiáng)氧化劑。
（三） 結(jié)構(gòu)型號：
下列結(jié)構(gòu)型號比較成熟，在化工等工業(yè)生產(chǎn)上也長期成功應(yīng)用。
（1） PGH型：立式圓筒型過濾機(jī)，由上部管式過濾與底部管式過濾兩部分組成，可在機(jī)內(nèi)將剩料全部濾完，可在機(jī)內(nèi)對濾餅進(jìn)行充分洗滌、壓干，最后自動卸除干濾餅；
（2） PGP型：立式圓筒型過濾機(jī)，由上部管式過濾與底部平板式過濾或底部平板加管式過濾等兩部分組成，可在機(jī)內(nèi)實現(xiàn)濾餅充分洗滌，壓干與自動卸除干濾餅；
（3） PGK型：立式圓筒型過濾機(jī)，由管式過濾組成，底部無過濾面積，底部排渣口直徑不大。機(jī)內(nèi)剩料濾不完，濾餅壓干前，先將機(jī)內(nèi)剩料排除。適宜料液含固量不多，不需對濾餅進(jìn)行洗滌的物料過濾，但底部一般均排出較干濾餅。
（4） PGR型：立式圓筒型過濾機(jī)，為管式過濾機(jī)，底部無排干渣的底蓋，一般只配較大直徑的閥門，底部排出都是濃縮的泥漿，適宜于要求液體達(dá)到清澈透明，而機(jī)內(nèi)無需對固體洗滌與壓干，如需洗滌與壓干，應(yīng)將濃縮的泥漿送到另外的過濾機(jī)（如PGH型或PGP型）內(nèi)進(jìn)行洗滌，壓干與排干濾餅。
（四） 規(guī)格：“
PGH型：其過濾面積有5—100米2。
PGP型：其過濾面積有1—100米2。
PGK型：其過濾面積有5—300米2。
PGR型：其過濾面積有5—300米2。
二、 在化工等生產(chǎn)上的成功應(yīng)用：
（一） 超細(xì)固體顆粒與液體的精密濾餅過濾：
由于對“體積平均粒徑”為1微米左右料液有相當(dāng)高的過濾效率與洗滌效率，能密閉操作，料液對環(huán)境的污染與環(huán)境對物料的污染極少，卸干濾餅方便，濾材再生快速，使用壽命長，十多年來，這一新過濾技術(shù)，在許多超細(xì)粉體上獲得廣泛應(yīng)用，解決了許多工業(yè)生產(chǎn)上長期存在的過濾難題。已成功應(yīng)用的有：
（1） 粉末活性炭的過濾：十年來全國已有上千臺PGH型精密微孔過濾機(jī)用于粉末活性炭與各類脫色液的精密過濾。單臺過濾面積有5，10，20，40，60，100等各種規(guī)格，液體有各種有機(jī)酸，無機(jī)酸及各種有機(jī)溶劑。過濾溫度從常溫到100℃，過濾機(jī)可有夾套保溫。不管什么物料，可以做到一過濾就將最細(xì)的粉末炭截留住，一般不會發(fā)生漏炭現(xiàn)象。在過濾機(jī)內(nèi)可對活性炭濾餅進(jìn)行洗滌與壓干，最后卸出較干活性炭濾餅，濾材一般可用一年至二年；
（2） 超細(xì)固體催化劑過濾：全國已有上百臺大型PGP型精密微孔過濾機(jī)用于超細(xì)固體催化劑與液體的過濾，洗滌與壓干，如鈀炭催化劑，銅鎳催化劑等多種催化劑都已有應(yīng)用。在農(nóng)藥化工生產(chǎn)上應(yīng)用規(guī)模很大；
（3） 超細(xì)固體產(chǎn)品的過濾與洗滌：已有許多超細(xì)金屬鹽與非金屬等超細(xì)固體產(chǎn)品的過濾，洗滌與壓干采用PGP型精密微孔過濾機(jī)，如碳酸鎳，碳酸鈷，球鎳，鈦酸鉀晶須，超細(xì)玻璃粉等多種產(chǎn)品，都已長期成功應(yīng)用。細(xì)顆粒產(chǎn)品不流失，過濾與洗滌都密閉，產(chǎn)品不受外來環(huán)境污染，操作比較簡便。
（二） 原料液，中間液及成品液等液體的精密澄清過濾：
這些應(yīng)用非常普遍，只要料液溫度不超過100℃，均可應(yīng)用。如氯堿生產(chǎn)上的鹽水精密過濾，早于二十年前已大規(guī)模用于隔膜法制堿工藝中的鹽水過濾。已在國內(nèi)幾十家大型堿廠推廣，近年，該過濾技術(shù)開始用于離子膜法的鹽水過濾。早在三十多年前，本技術(shù)已大規(guī)模用于國內(nèi)幾乎所有大型粘膠生產(chǎn)上的酸浴過濾，取代國內(nèi)外普遍使用的石英砂過濾器，將這一國外一直使用的落后的裝置徹底革除，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品收率，消除嚴(yán)重環(huán)境污染，提高操作工的人身安全。國內(nèi)化工等生產(chǎn)上的各種有機(jī)酸與無機(jī)酸，各種堿與鹽溶液，各種有機(jī)溶劑，各種有機(jī)胺，各種生產(chǎn)用水等等，不管規(guī)模大?。ù笾撩啃r幾百米3，小至每小時幾米3），都已長期成功應(yīng)用。
在液體澄清過濾領(lǐng)域，如果液體處理量相當(dāng)大，液體中固體量雖相當(dāng)少，但顆?；蛘呦喈?dāng)細(xì)，或者非常粘，過濾時形成的濾餅雖不厚，但阻力卻相當(dāng)大，針對這類物料，我們特地開發(fā)出“薄層過濾”的新技術(shù)，使這類物料的過濾平均濾速保持不低的水平，使能耗能明顯下降。“薄層過濾”只求濾液清，能耗低，但不能得到干濾餅，對濾餅不能洗滌與壓干，需用另一種過濾裝置，如PGH型或PGP型，進(jìn)行洗滌，壓干與排卸干濾餅等操作，雖然其平均濾速與洗滌速度很慢，但由于液體已大部分被過濾掉，只剩下10%~20%的液體，故作為洗滌與壓干作用的過濾機(jī)不需很大過濾面積；過濾時間雖較長，但由于均是低壓差過濾，能耗也較低。
在液體澄清過濾領(lǐng)域，除了許多應(yīng)用目的是提高終端液體產(chǎn)品的澄清度，還有許多應(yīng)用是將這一新型過濾技術(shù)作為其他化工裝置的精密預(yù)過濾，如化學(xué)反應(yīng)，結(jié)晶，精餾，蒸發(fā)，萃取，干燥，電滲析，離子交換，吸附，層析，超濾，納濾，反滲透等等。這些組合式應(yīng)用，可明顯提高這些組合裝置的生產(chǎn)效率和使用壽命，減少能耗與物耗。
（三） 在化工等生產(chǎn)上的三廢處理中的成功應(yīng)用：
早在三十多年前，本過濾技術(shù)已大量用于化工等生產(chǎn)上的三廢處理的工藝流程中，有些企業(yè)至今還在應(yīng)用。
（1） 重金屬廢水的處理：成功用于草酸等化工生產(chǎn)上的含鉛廢水的處理，蓄電池生產(chǎn)上含鎳廢水與含鎘廢水的處理，大量成功用于含銅廢水，含鋅廢水，含鉻廢水等重金屬廢水的處理。這些重金屬廢水經(jīng)過一定的化學(xué)處理，再經(jīng)過精密微孔過濾，排放水的重金屬離子濃度遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的排放濃度，如鎳、銅等，國家規(guī)定為1毫克/升，經(jīng)化學(xué)處理再經(jīng)微孔過濾，水中這些離子，都低于0.1毫克/升。這方法還成功用于含氟廢水與含硫廢水的處理。
最近幾年，將剛性高分子精密微孔過濾與兩級反滲透及離子交換相結(jié)合，可將廢水制成超純水，重金屬幾可100%回收，實現(xiàn)零排放，資源無浪費(fèi)。
（2） 含懸浮物廢水的處理：
早在三十多年前，已成功用于含五氧化二釩，對硝基苯酚鈉，硫酸錳及炭黑等懸浮物廢水處理。從廢水中回收這些化工產(chǎn)品，經(jīng)過濾的廢水或完全回用，作為清潔水排放。
最近十年，本技術(shù)還大規(guī)模成功地用于堆煤場廢水過濾與煤礦礦井廢水的過濾。如用于臺灣一個發(fā)電廠的堆煤場廢水過濾，每小時過濾100米3廢水，每天24小時不間斷，至今已連續(xù)使用九年，濾材使用壽命為五年。
不少企業(yè)將精密微孔過濾機(jī)裝在現(xiàn)在仍在生產(chǎn)上使用的，但對細(xì)顆粒過濾效率不高的某些過濾機(jī)或離心機(jī)后，將穿漏的細(xì)顆?；ぎa(chǎn)品不被污染地全部截留住，既提高產(chǎn)品收率，（如某些細(xì)催化劑，某些細(xì)的化工產(chǎn)品，如鈦白粉等），又消除這些化工產(chǎn)品對環(huán)境的污染。剛性高分子精密微孔過濾機(jī)均低壓過濾，能耗很低，均密閉過濾，對產(chǎn)品對環(huán)境均不污染，濾材使用壽命很長，已真正實現(xiàn)了節(jié)能減排作用。
（3） 煙氣脫硫工藝中，用于高效過濾掉循環(huán)脫硫液中超細(xì)煙塵：
在幾種煙氣脫硫方法中，最符合節(jié)能減排與綠色生產(chǎn)要求的是可以長期循環(huán)使用的高效脫硫液，這種脫硫液脫硫效率高，使用量少，損耗更少。要保證脫硫液長期循環(huán)，脫硫效能不遞減，一個關(guān)鍵操作是脫硫液要不斷被凈化，去除脫硫工藝中不斷產(chǎn)生的反應(yīng)異物。為了保證凈化效率，必須將循環(huán)脫硫液中的超細(xì)煙塵高效過濾掉。剛性高分子精密微孔過濾技術(shù)已成功用于三個大型企業(yè)的這種脫硫工藝中的脫硫液與煙塵的精密過濾。這些煙塵絕大多數(shù)小于0.5微米，要將其完全去除，難度相當(dāng)大。如用其他裝置，需消耗大量固體助濾劑，能耗非常大，操作又麻煩，而剛性高分子精密過濾機(jī)不用或極少量使用一些固體助濾劑，能耗物耗很省，操作相當(dāng)簡單。
技術(shù)支持：
設(shè)備咨詢前請完善我司工況調(diào)查表，以便我司工程師提供更完善的過濾方案！
常用過濾設(shè)備-流體化學(xué)適應(yīng)性表；
規(guī)范過濾機(jī)濾布的更換、使用和維護(hù)；
