凡是能使濾漿中流體通過,其所含固相顆粒被截留,以達固液分離目的的多孔物都統稱為過濾介質。它是過濾機上關鍵組成部分,它決定了過濾操作的分離精度和效率,也直接影響過濾機的生產強度及動力消耗。
工業上應用的過濾介質種類繁多,按其結構分為撓性介質,剛性介質及鬆散性過濾介質三大類:
・撓性過濾介質：
o金屬過濾介質
o非金屬過濾介質：棉織物、毛織物、絲織物、合成纖維織物、玻璃纖維織物、非織造纖維織物：非織造濾布（、濾紙、濾氈、過濾襯墊）
o金屬、非金屬混合介質
・剛性過濾介質
o燒結金屬網、金屬纖維燒結氈、粉末燒結材料、多孔陶瓷、燒結多孔塑料、燒結鋁氧化物、玻璃過濾介質
・鬆散過濾介質
o硅藻土、膨脹珍珠岩粉、纖維素，砂，木炭粉、無煙
過濾介質的作用原理與過濾操作機理相關。用於濾餅過濾的過濾介質技術特性必須滿足此種過濾的特殊要求:介質的結構能保證開始過濾時,顆粒能迅速在介質表面"架橋",使細顆粒不致流失(即穿濾);介質的孔道內夾持顆粒的比率低,介質的堵塞最小;濾餅能容易地完全地卸除;介質結構便於清洗再生。常用的濾餅過濾介質主要有濾布,濾紙,濾網,側邊式濾芯等,對用作深層過濾的介質,則要求其結構滿足指定的截留精度,能阻擋要求阻擋的顆粒;床層要有足夠的容量,使其被顆粒堵塞的進程緩慢,以延長操作周期。
對各種過濾介質的共同要求是:優良的過濾特性(比阻小,截留精度高等);良好的物理、機械性能(強度高,搞蠕變,剛柔性,耐磨性高等),在一定工藝操作條件及環境下,化學穩定性好(耐腐蝕,耐高溫及微生物等),清洗、再生方便,價格便宜,來源可靠。
1.2選擇過濾介質的基本要求
(1)過濾介質對固體顆粒的捕集能力
這關係到過濾的分離次序。所謂捕集能力就是能截留的最小顆粒尺寸。捕集能力取決於介質本身的孔隙大小及分佈情況。下表為各類過濾介質能捕集的最小顆粒。
介質類型舉例能夠截留的最小顆粒（微米）
濾布天然及合成纖維編織的濾布10
濾網金屬絲編織網>5
非織造纖維介質紙（纖維素）紙（玻璃纖維材料）毛氈5210
多孔材料薄膜0.005
剛性多孔材料陶瓷金屬陶瓷13
鬆散固體介質硅藻土膨脹珍珠岩<1<1
(2)滲透率
過濾介質的滲透率反映了它對濾液流動的阻力,它影響過濾機的生產強度和過濾推動力---壓強差
過濾介質的滲透率可由達西方程來描述:
對由顆粒或纖維填充的過濾床,其滲透率K可用柯茲尼-卡爾曼方程式給出:
單絲紡織纖維介質的滲透率可由以下半經驗方程給出:
由此可見,過濾介質的滲透率與介質本身的孔隙率有關。常用過濾介質的空隙率如下表:
介質名稱金屬絲網平紋、斜紋陶瓷特級多孔材料薄膜紙硅藻土精製
空隙率%15~2530~3530~50708060~9580~90
(3)卸渣和清洗再生性能
卸渣能力就是指過濾結束后能利用濾餅自身策略或壓縮空氣吹除,機械刮除等措施把濾餅從介質表面除凈的能力,這對於象轉鼓,翻盤,帶式真空過濾機等連續過濾機來說是維持正常操作的先決條件。過濾過程中總有少量濾渣顆粒堵塞在介質孔隙中,必須在每個操作循環的卸渣工序結束後用沖洗,吹掃等方法把顆粒從介質表面,孔隙中清洗掉,以維持介質的過濾效率和性能。再生性能主要取決於過濾介質的構成材料和紡織、加工方法(製造工藝)。
(4)化學穩定性能
由於過濾過程所處理的物料多種多樣,它們的化學性質各不相同。有酸性,鹼性,強氧化性,有機溶劑等,而且都在一定的溫度下過濾。這就要求所選用的過濾介質結構材料能在被處理的物料中具有良好的化學穩定性,耐化學腐蝕,耐溫度變化,耐微生物作用。一般而言,聚丙烯纖維具有良好的耐酸性。耐鹼性和耐氧化劑作用,聚乙稀纖維在室溫下對酸,鹼溶液具有穩定性,滌綸材料具有良好的耐酸性。(5)材料的物理,機械性能
材料的物理,機械性能包括吸濕性,耐磨性,機械強度,伸延率等,均影響介質的過濾性能及使用壽命。不同類型結構的過濾機對介質物理、機械性能要求也有差異,如板框過濾機與葉片過濾機、轉鼓過濾機相比,對濾布的機械強度要求更高。帶式過濾機對濾布的強度要求比傾覆盤式過濾機高,而且要求一定負荷下延伸率儘可能低。
