Cácmáy ép lọc, một trong những thiết bị tách rắn-lỏng sớm nhất, đã đóng vai trò quan trọng trong các quy trình công nghiệp kể từ khi ra đời.máy ép lọcnổi tiếng vì tính đơn giản, an toàn khi vận hành và khả năng xử lý các vật liệu khó. Có nhiều vật liệu có thể được xử lý bằngmáy ép lọc, từ chất lỏng có độ nhớt cao, đến các hạt mịn và bùn có hàm lượng chất rắn cao.máy ép lọcđã trải qua những tiến bộ công nghệ đáng kể trong nhiều thế kỷ. Từ thiết kế thủ công thô sơ đến thiết kế hệ thống hoàn toàn tự động, sự phát triển của nó phản ánh các yêu cầu của ngành công nghiệp, các quy định về môi trường và những đột phá trong khoa học vật liệu. Bài viết này theo dõi sự phát triển lịch sử củamáy ép lọc, nêu bật những đổi mới quan trọng, đóng góp toàn cầu và ứng dụng ngày càng mở rộng của chúng trong nhiều ngành công nghiệp.
1. Nguồn gốc ban đầu: Thiết kế thủ công và bán tự động:
Sớm nhấtmáy ép lọcxuất hiện vào thế kỷ 19. Vào thời điểm đó,máy ép lọcchỉ là những thiết bị cơ học đơn giản. Ban đầu được chế tạo từ gỗ và gang, những mô hình ban đầu này dựa vào lao động thủ công cho các chức năng quan trọng như ép tấm lọc và xả bánh lọc. Người vận hành siết chặt vít hoặc đòn bẩy bằng tay để nén các tấm lọc. Quá trình này đòi hỏi nhiều lao động và không hiệu quả. Bất chấp những hạn chế này, các nguyên tắc cơ bản của quá trình lọc—sử dụng một loạt các tấm lọc xen kẽ và khung được lót bằng vải lọc—đã đặt nền tảng cho hiện đạimáy ép lọc tự động.
Đến đầu thế kỷ 20, các vật liệu như nhôm bắt đầu thay thế gỗ, cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn. Tuy nhiên, cho đến giữa thế kỷ 20, các hệ thống thủy lực và các thành phần cơ giới đã cách mạng hóa ngành công nghiệp.
2. Cuộc cách mạng tự động hóa (những năm 1950–1970):
Những đóng góp tiên phong của Nhật Bản:
Những năm 1950 đánh dấu bước ngoặt khi Kurita Machinery Works của Nhật Bản dẫn đầu trong lĩnh vực tự động hóa. Năm 1958, Kurita đã phát triển máy hoàn chỉnh đầu tiên trên thế giớimáy ép lọc tự động. Loại RF nàymáy ép lọc tự độnggiới thiệu cơ chế ép thủy lực và dịch chuyển đĩa tự động, loại bỏ sự can thiệp thủ công. Sự ra mắt tại Osaka đánh dấu sự xuất hiện của một kỷ nguyên mới về hiệu quả, đặc biệt là trong kiểm soát ô nhiễm.
Đến năm 1963, mô hình RF đã được áp dụng cho các ứng dụng luyện thép, đóng vai trò là hệ thống tách nước cho bụi chuyển đổi. Đây là bước quan trọng trong việc giảm phát thải công nghiệp và thu hồi kim loại có giá trị.
Đột phá trong hiệu quả thoát nước:
Năm 1971, Kurita đã công bố loại MFmáy ép lọc tự động, kết hợp màng chắn cao su tự nhiên và cơ chế nén bên trong khoang lọc. Sự đổi mới này cải thiện đáng kể độ khô của bánh lọc bằng cách áp dụng áp suất thứ cấp để ép độ ẩm còn lại từ bánh lọc, giảm hàm lượng độ ẩm xuống 15–30% so với các thiết kế truyền thống.
Năm 1976, buồng JMF2000 × 2000 × 80máy ép lọctiếp tục theo đuổi việc mở rộng diện tích lọc, đạt được diện tích lọc phá kỷ lục là 560 ㎡. Mẫu máy này được trang bị hệ thống vệ sinh vải lọc và bộ lọc áp suất tăng cường, đáp ứng nhu cầu công nghiệp quy mô lớn từ lọc dầu đến xử lý nước thải đô thị.
3. Những đổi mới của Liên Xô và Châu Âu:
3.1 Máy ép lọc đứng của Ukraine:
Song song với những tiến bộ của Nhật Bản, Viện nghiên cứu máy móc hóa học Ukraine đã phát triển theo chiều dọcmáy ép lọcvào những năm 1950. Kiểu thẳng đứng ФЛАК của họmáy ép lọc tự độngđược ưa chuộng ở Đông Âu và đến những năm 1960, mô hình ФЛАКМ nâng cấp đã kết hợp các cơ chế nén cho các bánh lọc đặc hơn.
3.2 Dòng sản phẩm LAROX PF của Phần Lan:
Tập đoàn Larox của Phần Lan đã mua lại bằng sáng chế của Ukraine vào những năm 1970, cải tiến thiết kế theo chiều dọc thành loại LAROX PFmáy ép lọc. Được tối ưu hóa cho quá trình chế biến khoáng sản, mô hình này đã đạt được thành công thương mại trong các nhà máy cô đặc quặng, nơi bùn có mật độ cao đòi hỏi phải lọc mạnh mẽ. Tác động kinh tế của nó đã củng cố theo chiều dọcmáy ép lọcnhư một giải pháp thích hợp cho ngành khai thác mỏ và luyện kim.
4. Chuẩn hóa và đa dạng hóa toàn cầu:
Đến cuối thế kỷ 20,máy ép lọcđã trở thành chuẩn mực trên khắp các quốc gia công nghiệp hóa. Các xu hướng chính bao gồm:
Khả năng mở rộng: Từ các đơn vị phòng thí nghiệm nhỏ gọn 0,1 m² đến các hệ thống công nghiệp lớn 1.727 m² (ví dụ: các nhà sản xuất Đức và Tây Ban Nha).
Tiến bộ về vật liệu: Nhôm và gang đã nhường chỗ cho polypropylen (PP), có khả năng chống hóa chất, kết cấu nhẹ và hiệu quả về chi phí.
Chuyên môn hóa: Các thiết kế tùy chỉnh xuất hiện cho các lĩnh vực như dược phẩm (lọc vô trùng) và dầu mỏ (tách sáp ở nhiệt độ cao).
5. Sự trỗi dậy của Trung Quốc trongtự nhiênSản xuất máy ép lọc:
Trung Quốcmáy ép lọcngành công nghiệp bắt đầu vào những năm 1960, được thúc đẩy bởi nhu cầu luyện kim. Các mốc quan trọng bao gồm:
1970: Chiều dọc 3,3 m²máy ép lọc tự động, được Viện Thiết kế Kim loại màu Bắc Kinh phát triển và thử nghiệm tại Nhà máy 901 Thượng Hải, có hiệu quả lọc tinh quặng niken và quặng đất hiếm.
1982: XAZ40-810/30 PPtự động máy ép lọckết hợp tấm lọc polypropylene và tấm màng, tăng cường khả năng chống ăn mòn.
Sau những năm 1990: Sự mở rộng nhanh chóng đã chứng kiến các mẫu máy trong nước như XMZ60-1000/30 đạt được diện tích lọc lên tới 1.000 m², phục vụ cho việc rửa than, xử lý hóa chất và xử lý nước thải.
Ngày nay, Trung Quốc thống trị thị trường tầm trung, xuất khẩu PP có giá thành hiệu quảmáy ép lọcđến Đông Nam Á và Châu Phi, trong khi các công ty châu Âu như Andritz và Larox dẫn đầu trong sản xuất thiết bị.
6. Ứng dụng hiện đại và tác động môi trường:
Tự động fmáy ép lọc hiện là một công cụ quan trọng cho các kế hoạch phát triển bền vững:
Xử lý nước thải:Tự động fmáy ép lọcgiảm thể tích bùn xuống 60-80%, đảm bảo việc xử lý hoặc tái sử dụng an toàn hơn.
Tái chế tài nguyên:MỘTTRONGcà chua fmáy ép lọcchiết xuất kim loại từ chất thải khai thác mỏ hoặc các sản phẩm phụ công nghiệp tái chế.
Ngành năng lượng:Tự động fmáy ép lọcđược sử dụng rộng rãi trong quá trình tách sáp từ dầu nặng, lọc dầu bôi trơn và chế biến nhiên liệu sinh học.
Các lĩnh vực mới nổi: Khử nước bùn pin lithium, lọc vô trùng cho dược phẩm và tổng hợp vật liệu gốm, tất cả đều yêu cầu sử dụngtự động máy ép lọc.
7. Biên giới công nghệ và hướng đi trong tương lai:
7.1 Hệ thống thông minh:
Hiện đạiMộttự nhiên máy ép lọctích hợp các cảm biến IoT và thuật toán AI để tối ưu hóa thời gian chu kỳ, dự đoán nhu cầu bảo trì và điều chỉnh áp suất một cách linh hoạt. Ví dụ, các cảm biến độ ẩm thời gian thực có thể chấm dứt chu kỳ khi đạt được độ khô mục tiêu, giúp tiết kiệm năng lượng.
7.2 Sản xuất xanh:
Những nỗ lực tập trung vào việc giảm lượng khí thải carbon thông qua:
Vật liệu nhẹ: Tấm gia cố bằng sợi carbon.
Thu hồi năng lượng: Thu nhiệt từ hệ thống thủy lực.
Hệ thống nước khép kín: Giảm thiểu việc sử dụng nước ngọt trong quá trình giặt vải.
7.3 Thiết kế lai:
Kết hợp lọc áp suất với hệ thống ly tâm hoặc chân không giúp tăng cường hiệu suất xử lý các hạt siêu mịn (<1 µm), mở ra cánh cửa cho các ứng dụng công nghệ nano và dược phẩm sinh học.
Từ những thiết bị gỗ thủ công ban đầu cho đến những cỗ máy khổng lồ do AI điều khiển ngày nay, máy ép lọc tự độngliên tục thích ứng với những thách thức của ngành công nghiệp và môi trường. Mặc dù Nhật Bản và Châu Âu là những người tiên phong trong tự động hóa và thiết kế hiệu quả, sự trỗi dậy của Trung Quốc làm nổi bật tầm quan trọng của khả năng chi trả và khả năng mở rộng. Khi ngành công nghiệp nỗ lực ứng phó với các quy định nghiêm ngặt hơn về môi trường và tình trạng thiếu hụt tài nguyên,tự động máy ép lọcvẫn là điều không thể thiếu.
