利用多孔性过滤介质截留液体与固体颗粒混合物中的固体颗粒而实现固－液分离的设备。过滤机广泛应用于化工﹑石油﹑制药﹑轻工﹑食品﹑选矿﹑煤炭和水处理等部门。

简史 中国古代即已应用过滤技术于生产﹐公元前200年已有植物纤维制作的纸。公元105年蔡伦改进了造纸法。他在造纸过程中将植物纤维纸浆荡于致密的细竹帘上。水经竹帘缝隙滤过﹐一薄层湿纸浆留于竹帘面上﹐干后即成纸张。最早的过滤大多为重力过滤﹐后来采用加压过滤提高了过滤速度﹐进而又出现了真空过滤。20世纪初发明的转鼓真空过滤机实现了过滤操作的连续化。此后﹐各种类型的连续过滤机相继出现。间歇操作的过滤机(例如板框压滤机等)因能实现自动化操作而得到发展﹐过滤面积越来越大。为得到含湿量低的滤渣﹐机械压榨的过滤机得到了发展。

作用原理 用过滤介质把容器分隔为上﹑下腔即构成简单的过滤器(图1 过滤器 )。悬浮液加入上腔﹐在压力作用下通过过滤介质进入下腔成为滤液﹐固体颗粒被截留在过滤介质表面形成滤渣(或称滤饼)。过滤过程中过滤介质表面积存的滤渣层逐渐加厚﹐液体通过滤渣层的阻力随之增高﹐过滤速度减小。当滤室充满滤渣或过滤速度太小时﹐停止过滤﹐清除滤渣﹐使过滤介质再生﹐以完成一次过滤循环。液体通过滤渣层和过滤介质必须克服阻力﹐因此在过滤介质的两侧必须有压力差﹐这是实现过滤的推动力。增大压力差可以加速过滤﹐但受压后变形的颗粒在大压力差时易堵塞过滤介质孔隙﹐过滤反而减慢。

悬浮液过滤有滤渣层过滤﹑深层过滤和筛滤 3种方式。 滤渣层过滤﹕过滤初期过滤介质只能截留大的固体颗粒﹐小颗粒随滤液穿过过滤介质。在形成初始滤渣层后﹐滤渣层对过滤起主要作用﹐这时大﹑小颗粒均被截留﹐例如板框压滤机的过滤。 深层过滤﹕过滤介质较厚﹐悬浮液中含固体颗粒较少﹐且颗粒小于过滤介质的孔道。过滤时﹐颗粒进入后被吸附在孔道内﹐例如多孔塑料管过滤器﹑砂滤器的过滤。 筛滤﹕过滤截留的固体颗粒都大于过滤介质的孔隙﹐过滤介质内部不吸附固体颗粒﹐例如转筒式过滤筛滤去污水中的粗粒杂质。在实际的过滤过程中﹐3种方式常常是同时或相继出现。

过滤速度 过滤机的处理能力取决于过滤速度。过滤速度以过滤的基本方程式表示