板框过滤机工作原理及用途

一、工作原理：压力驱动下的固液分离机制

板框过滤机是一种经典的间歇式加压过滤设备，其核心工作原理基于 “过滤介质拦截 + 压力差驱动”，具体流程如下：

1. 结构组成

部件功能描述

滤板与滤框交替排列组成过滤单元：滤板表面有沟槽，用于导出滤液；滤框形成容纳滤饼的空间。

过滤介质覆盖于滤板表面（如滤布、滤纸），拦截固体颗粒并允许液体通过。

压紧装置手动、液压或电动驱动，将滤板与滤框压紧形成密封腔室。

进料与出液系统料液从进料口泵入滤框，滤液通过滤布从滤板出液口排出。

2. 工作流程

组装与进料：

滤板与滤框按 “板 - 框 - 板” 顺序排列，压紧后形成密闭滤室；

料液在压力（通常 0.3-0.6MPa）作用下由进料口进入滤室，固体颗粒被滤布拦截，滤液透过滤布流向滤板沟槽。

过滤与滤饼形成：

随着过滤进行，滤饼在滤框内逐渐堆积，直至滤室被填满或滤液流量显著下降（此时过滤阻力增大）。

洗涤与卸料：

若需提纯，可通过洗涤液进口注入清水或溶剂，清洗滤饼中的杂质；

松开压紧装置，依次拆卸滤板与滤框，剥离滤饼完成卸料，随后清洗滤布以备下次使用。

3. 关键技术参数

过滤面积：由滤板数量与单块滤板面积决定，常见规格从 2㎡到 200㎡不等；

操作压力：通常≤0.8MPa，高压型可达 1.6MPa（需特殊材质）；

滤饼含水率：取决于物料特性与操作压力，一般为 30%-50%。

二、核心用途：多行业固液分离的通用解决方案

板框过滤机因结构简单、过滤精度高、适应性强，广泛应用于以下领域：

1. 化工与原料药生产

场景：抗生素发酵液过滤、染料中间体分离、催化剂回收等。

优势：可处理高固含量（≥10%）料液，耐受强酸强碱（选用 PP 或 PVDF 材质滤板），发酵液通过板框过滤后，滤液澄清度可达 99% 以上。

2. 中药与植物提取

场景：口服液浓缩液除杂、中药材浸出液过滤、植物有效成分分离。

案例：提取过程中，使用板框过滤机配合硅藻土助滤剂，可去除植物纤维等杂质，滤液透光率提升至 95%，满足口服液制剂要求。

3. 食品与饮料工业

应用：食用油脱胶过滤、啤酒澄清、果汁除渣等。

特点：采用食品级滤布（如尼龙材质），可截留 5-10μm 颗粒，例如葡萄酒过滤时，板框过滤机可去除果肉残渣与酵母菌体，延长产品保质期。

4. 环保与污水处理

场景：市政污泥脱水、工业废水处理、重金属离子吸附后的固液分离。

数据：处理市政污泥时，板框过滤机可将含水率从 90% 降至 60% 以下，减小污泥体积便于后续处置，相比离心脱水机能耗降低 30%。

5. 特殊领域应用

贵金属回收：电镀废液中铜、镍等金属氢氧化物的过滤回收；

精细化工：纳米材料制备中的固液分离（如 TiO₂浆料过滤），通过精密滤布实现亚微米级颗粒截留。

三、优缺点对比与选型建议

优势局限性

1. 过滤精度高，可截留 0.1-100μm 颗粒；1. 间歇操作，生产效率低于连续过滤设备；

2. 滤饼含湿量低，适合需要干料的场景；2. 人工卸料劳动强度大（自动板框除外）；

3. 设备结构简单，维护成本低；3. 过滤周期长，不适用于高流量料液；

4. 材质可选范围广（铸铁、不锈钢、塑料等）。4. 滤布损耗需定期更换。

选型关键：

若处理腐蚀性料液，优先选 316L 不锈钢或聚丙烯（PP）材质滤板；

需高效自动化生产，可选自动拉板、自动清洗的板框过滤机（如隔膜压榨型，通过气囊挤压进一步降低滤饼含水率）；

对于难过滤物料（如胶体、细颗粒），可搭配助滤剂（硅藻土、活性炭）使用。

通过以上原理与应用分析，板框过滤机凭借其灵活性与性价比，仍是众多行业固液分离的基础设备，尤其适合中小批量、多品种生产场景。