应用于电厂烟气脱硫装置的石膏脱水立式离心机

化工流程中的物质分离主要通过蒸馏、溶剂萃取、沉淀及过滤几种方法。本文将对新型过滤式离心机在固液分离中的应用做简明分析。

固液相物质的分离是化工流程中的重要步骤。基于不同的产品特性，这一步骤可大致归纳为三类技术路线：沉降分离、真空吸滤或正压过滤、基于离心力的离心分离。所有技术路线都可以提供连续或批处理的选择。

选择正确的技术路线和设备并不需要繁琐的试验，仅需要几个必要的技术参数， 如粒度分布、固液混合物的固体浓度，以及固相与液相的密度差等。其中固相与液相的密度差是尤其重要的因素。

如果固液混合物中的固相主要由小于10μm的颗粒组成，同时固体浓度较低——相应的过滤效果将相对较差——在这种情况下沉降式分离是最佳选择。卧式螺旋离心机、碟片式离心机、立式或卧式碗式离心机等可用于沉降式分离。

如果固液混合物中的固相颗粒大于10μm，不同形式的过滤式离心机和过滤机则可以应用于流程中。下面将过滤式离心机区分为连续操作及批处理操作两大类并做详细描述。

固相颗粒小于100μm——批处理式过滤离心机

批处理式过滤离心机主要应用于大多数固相颗粒小于100μm的固液混合物。

立式离心机是第一种离心过滤设备。迄今为止立式离心机仍是应用最广泛的固液分离设备。立式离心机的操作已经全面自动化，取代了手工进出料的传统设计。但是立式离心机的转速较低，而且离心力的作用方向与重力方向垂直，出料时必须减速，这些都限制了其应用范围。尽管如此，这类设备在以下方面的不断改进使得立式离心机仍然在市场上十分流行：

■特殊设计的旋转布料器改善了因重力引起的进料不均现象；

■气动残余滤饼去除；

■无接触的进料控制（超声波）。

KMPT公司针对一些特定的应用，如烟气脱硫（FGD）以及废酸中和装置中的石膏脱水、制药行业等，对立式离心机作了相应的特殊设计。这些专用立式离心机在相应的行业都得到了广泛的应用。

卧式离心机（虹吸型或普通型）的转鼓围绕着设备的水平轴线旋转，可以在更高的离心作用下进行固液分离。由于离心力的作用方向与重力方向一致，滤饼的分布更加均匀。卧式离心机坚固的结构保证了在高速旋转的状态下也可以通过液压驱动的刮刀装置执行卸料。此外，卧式离心机更易于原位清洁（CIP）和检查。因此相对于立式离心机，卧式离心机的应用范围更广。卧式离心机的最新设计包括：智能化的进料控制、自动残余滤饼去除、自动CIP、气动输送到干燥器等。

虹吸型卧式离心机由KMPT发明，三十多年来的工业应用取得了极大成功。转鼓上的虹吸装置在滤网下造成了一个负压，从而加强了过滤效果，并减少了毛细爬升效果。这不仅显著提高了设备的产能，同时也拓宽了设备的应用范围。

翻袋式离心机的转鼓也围绕着设备的水平轴线旋转，但物料的出料方式与刮刀离心机不同：滤饼被一个推料板推出转鼓，同时滤网也翻出，达到卸料目的。这种设备特别适合于很难被刮出的物料。这种复杂而昂贵的设计只能达到一个相对低的转速。翻袋式离心机的气密设计可以保证当设备完成进料后，转鼓内部区域可以在6bar的压力下运行。

固相颗粒大于100μm——连续处理式离心机

当固体颗粒大于100μm时，可以以连续的方式进行固液分离。其处理能力数倍于批处理式固液分离。

推料离心机由一到多个（最多4级）同心平行的转鼓组成。转鼓的筛板上开有与转鼓轴线平行的缝隙。位于背板方向的机械或液压驱动的推料活塞以1S的间隔推动物料沿转鼓逐级向前移动，直至物料脱水后被推出转鼓。以连续方式进料的悬浮物料在转鼓内的停留时间较短，因此滤饼的洗涤受到限制。如果需要，悬浮物料可以预先增稠。配备预增稠器的新型推料离心机的部件经过模块化设计后极大地减少了因磨损导致的停机时间。对于摩擦系数很大的物料，多极的推料离心机能改善处理效果。

螺旋滤网离心机的处理方式近似于推料离心机。不同的是，滤饼是由一个螺旋沿着锥形滤网以小的差速推出。螺旋与锥形滤网之间的高摩擦会造成物料颗粒的破碎。推料离心机与螺旋滤网离心机的应用范围在多数行业中是相同的。

振动式离心机也有其特殊的应用范围。对于颗粒十分粗大的物料，振动式离心机能够达到200t/h的处理能力。在振动作用下，物料沿着锥形篮筐进入出料区。但是洗涤十分困难。通常的应用集中于煤或光卤石这类大批量物质的处理。

带滤网的卧式螺旋离心机内结合了沉降分离与过滤分离。锥形的沉降区后连接一个带滤网的过滤区。滤饼的洗涤与脱水因此得到了加强。与螺旋滤网离心机相似，螺旋输送器对物料的摩擦效果会造成物料颗粒的破碎。由于沉降区的沉淀分离作用，物料得到了预增稠，因此可以处理固体含量较小的物料。