21世紀是納米技術時代,中國加入“WTO”后,企業為了與世界接軌,增加產品競爭力與爭取產品出口,加大力度, 提高企業產品的品味與檔次。碳酸鈣與高嶺土等粉狀添加劑行業也積極的采用高新技術制作納米材料為新的增長點, 作為塑料、橡膠、油漆、造紙、陶瓷、油漆等的填充料,由于納米材料比普通的添加劑有更大的補強作用,大大提高了產品的綜合性能和檔次。
超細粒徑與納米級材料的生產與脫水工藝上,粉狀粒徑越小,越難過濾,越細越難脫水。對于壓濾機的過濾上增加了很大難度,、壓濾機屬于搭橋過濾原理,由于粒徑很小,過濾介質很難直接攔截;第二、由于納米材料的粒徑較小,相互的結合力呈粘結裝,表現出很大的結合粘度,很容易粘結到濾布上。
對于納米材料的過濾,很多壓濾機廠家都進行過細致的研究和應用實驗,有的用隔膜壓濾機,有的用高壓壓濾機。上海大張工程技術人員精誠合作,吸取了諸多壓濾機廠家在此行業中的失敗經驗,吸取國外的專家意見結合我國的納米行業現狀,自行研制的新型高壓板框壓濾機徹底解決了納米產品的過濾和脫水并獲得成功。在福建漳州某公司有具體的現場應用。
我們對納米材料做過細致的分析,采用化學合成后的材料根據不同的粒徑要求工藝也有所不同,對于它的難脫水性,如果用隔膜壓濾機,因為本身物料的難脫水性(粒徑小),在二次壓榨過程中,二次脫水會有一定的效果,但是成效很小,如果想提高成效,必須要提高鼓膜壓力,和鼓膜時間。上海大張選用的新型高壓壓濾機非常實用納米產品的過濾脫水,此特點是:
、 我們選擇的濾布為3927加密濾布或108C濾布;
第二、 我們選擇的濾板采用高壓濾板,一方面厚度加厚、材料增強;結構為方形或圓形,圓形結構應力集中小,承受壓力較高,但過濾面積稍小;
第三、 整個機架結構設計強度大,能承受1.6~3.5mpa的過濾壓力。壓濾機濾餅水分的高低,與壓濾機進漿濃度、壓濾時間,礦漿細度、黏度壓濾機進漿壓力等諸因素有關。但影響較大的,還是壓濾機的進漿壓力。通過大量的實驗室小試、中試和工業性試驗及生產實踐,可明顯地看出,與其他納米材料一樣,壓濾機濾餅水分與進漿壓力存在著一定的正比關系,但不是線性關系,即壓濾機進漿壓力越大,其濾餅水分就越低;但并不是其進漿壓力增加一倍,濾餅水分就減少一倍的關系,即使壓濾機進漿壓力達到極限,濾餅水分下降也是有一定限度的,所以我們控制的進料壓力一般在2.3mpa;
第四、 濾板的凸點結構改進,濾板的凸點起到支撐濾布的作用,好多壓濾機廠家認為,對于難過濾的物料,支撐點越大過濾出水的流道越大,越暢通。我方技術人員坐了理論分析與實踐操作,納米物料顆粒小,過濾速度太快的時候,,會透濾;第二,很容易堵塞,不利于搭橋。因此,我們將濾板上的凸點改小加密。這樣過濾效果很好;
第五、 在工業性試驗時采用的均是螺桿泵進漿。螺桿泵進漿,開始時壓力低,工作正常,待壓力升到一定高度時,螺桿泵運行就較困難,而且螺桿磨損也較大。故實際生產中我們設計選用的是陶瓷柱塞變量泵,在板框壓濾機低壓力時大流量進漿,高壓力時小流量進漿。這樣做效果十分理想,既能保證泵的進漿壓力,又能保證泵的正常流量和正常工作,顯著縮短了壓濾機的進漿時間和工作周期,對提高勞動生產率十分有利。一般可根據進漿物料濃度、細度和黏度的不同,板框壓濾機生產一個周期需1.5~3.5h。與一般小型人工卸料壓濾機相比,可提高勞動生產率在2~5倍以上。
第六、 增加反吹系統,輔助卸料。經幾次工業性試驗,當壓濾機的進漿壓力大于16kg/cm2時,濾餅和濾布的黏結力很強,不易脫開;當進漿壓力達到20kg/cm2以上時,濾餅和濾布的黏結力更強,人工用手很難撕開,濾餅還是很難脫落。經試驗,在設計中決定采用加壓縮空氣反吹進行輔助卸餅。經兩年多的生產運行,實踐證明這一方法切實可行,而且省時省力,耗氣量又不大,為整機自動卸濾餅提供了可靠保證;
第七、 在壓濾機的出水管增加旁通管道回流到進料端,并設置了觀察視鏡。保證物料在前期透濾過去的物料的回收。
實踐證明:該壓濾機具有過濾面積大、工作壓力高、效率高、占地面積小、自動化程度高、產品質量穩定等特點,很值得今后在大型現代化納米產品生產過程中推廣、應用。