气升式浆态床外环流反应器内液固连续错流过滤工艺研究

加工工艺
石　油　炼　制　与　化　工
ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＡＮＤＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ
２０２１年４月　
第５２卷第４期
收稿日期：２０２０ ０９ １０；修改稿收到日期：２０２０ １２ ０２。

作者简介：郑博，博士，副研究员，主要从事反应工程与分离工
程方面的研究工作。

通讯联系人：唐晓津，Ｅ ｍａｉｌ：ｔａｎｇｘｊ．ｒｉｐｐ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ。

基金项目：国家重点研发计划项目（２０１６ＹＦＢ０３０１６００）。

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郑　博，唐晓津，毛俊义，张占柱
（中国石化石油化工科学研究院，北京１０００８３）
摘　要：高固含率（狉
ｓ
）的浆液体系中微细颗粒的高效分离技术是限制浆态床费 托合成技术工业应用的难
题之一，将浆态床外环流反应器与膜分离技术在线耦合，基于反应器内独特的流体力学行为和三相分布规律，开发了在线错流过滤技术。

以接近真实体系的氮气、柴油和钴催化剂体系为研究对象，系统地研究了浆态床外环
流反应器内连续错流过滤规律，考察了表观气速（狌
ｇ）、狉
ｓ
和跨膜压差（Δ犘）对分离效果的影响。

结果表明：在Δ犘
为０．４５ＭＰａ、狌
ｇ为０．１ｍｓ、狉
ｓ
为１０％和２０％的条件下，滤液稳定渗透通量分别为６０Ｌ?（ｍ２·ｈ）和１７Ｌ?（ｍ２·ｈ），
此时滤液中颗粒质量浓度均低于５ｍｇ?Ｌ，在此条件下膜过滤器可连续稳定运转至少７２０ｍｉｎ。

对比脉冲式反冲洗工艺和单次连续式反冲洗工艺对恢复滤膜通量的影响，结果表明，脉冲式反冲洗工艺能更好地恢复滤膜通量。

关键词：浆态床外环流反应器　液固分离　错流过滤　反冲洗
通过费 托合成将ＣＯ和Ｈ
２
转变为燃料油是一种可以缓解石油资源短缺的替代能源技术。

费 托合成是气液固三相催化反应，具有强放热特点，要求反应器具有良好的混合及传热性能。

所用反应器包括固定床、流化床（循环式、固定式）和浆态床，其中浆态床反应器具有优异的混合与传递性能，温度分布均匀；微米级催化剂可有效消除内扩散，并可在线补充和更换，因此非常适用于费 托合成反应。

但正是由于反应器内催化剂颗粒细小，与液相混为浆相，造成液固分离存在较大困难，需要同时满足微细颗粒的高效分离和分离过程的长周期稳定运行，是当前浆态床反应器工业技术开发的共性难题。

虽然Ｓａｓｏｌ公司［１］和中科合成油技术有限公司［２］都成功开发了浆态床费 托合成技术，但其对分离工艺及数据极少公开研究报道。

因此，浆态床反应器液固分离技术的开发及优化仍存在较大挑战与不足。

费 托合成浆态床液固分离技术包括沉降［３ ４］、离心［５］、膜过滤［６ ８］、磁分离［９］和超临界萃取分离［１０］等，其中膜过滤是一种高效的连续液固分离技术，应用最为广泛。

Ｓａｓｏｌ公司公开了一种浆态床反应器内过滤工艺［７］，通过在反应器内设置过滤单元实现液固分离，采用高压气体或液体定期对污染的滤膜进行反向冲洗，为进一步提高分离效率，在器外增设了二级过滤单元，进一步拦截细小颗粒［１１］。

Ｓｏｔｏ等［１２］在反应器内设置下降管，强化浆液内循环，促使催化剂分布更为均匀，同时为了降低器内细小颗粒对内置过滤单元的影响，将部分浆液引至器外旋流器分离超细颗粒，含大颗粒的浆液循环回反应器进行过滤。

马国清［１３］讨论了影响费 托合成浆态床反应器内置过滤器运行的因素，认为浆液固含率和黏度越高，滤膜渗透通量越低。

催化剂强度不够，容易出现破碎造成细粉增多，将会严重影响过滤分离操作。

近年来，为进一步强化过滤过程，在错流过滤基础上发展出动态过滤技术，可借助膜分离器的动态行为增大滤膜表面的剪切力，提高过滤效率，如Ｈｏｌｄｉｃｈ等［１４］和ＺｈａｏＦａｎｇｃｈａｏ等［１５］开发的震荡微滤工艺、Ｄｉｎｇ等［１６］开发的重叠旋转式膜分离器和ＪｉａｎｇＴａｏ等［１７］研发的螺旋式旋转膜分离器等，但上述动态分离强化工艺与大型浆态床反应器耦合难度较大，尚未见相关报道。

本课题组多年来致力于浆态床反应器及分离
第４期郑　博，等．气升式浆态床外环流反应器内液固连续错流过滤工艺研究
技术研发，开发了新型的气升式浆态床外环流反应器及成套系统［１８］，主要结构包括气体分布器、上升管、扩大段、强化分离的内构件、脱气罐、下降管和错流过滤器，并对其流体力学行为及内构件展开了系统的研究，形成了完整的成套技术［１９ ２４］。

针对反应器内的液固分离技术难题，建立了滤液中微量颗粒浓度的检测技术用于评价膜分离效果［２５］，并开展了错流过滤工艺及滤膜反冲洗工艺研究［２６ ２７］，构建了错流过滤的数学模型［２８］，对含微米级颗粒浆液体系的长周期过滤技术开发有一定的研究基础。

基于浆态床外环流反应器独特的流体力学行为及气液固三相的分布规律，开发了浆态床外环流反应器与错流过滤技术的耦合工艺。

在下降管处配置膜过滤系统，借助反应器内定向循环流动的浆液在滤膜表面形成的剪切力，将反应器与过滤器在线耦合形成错流过滤模式，可有效延缓滤膜污染，延长过滤操作周期。

过滤器设置在下降管处，一旦出现问题可随时切换维修。

工业反应器设计多组对称式下降管及过滤器，可实现过滤 反冲洗操作的定期切换。

浆态床外环流反应器连续错流过滤技术开发难度高，受反应器内流体力学行为、气泡运动规律和颗粒浓度及尺寸分布等因素影响，是浆态床反应器技术工业应用的瓶颈之一。

作为技术核心，相关研究报道较少，尤其是外环流反应器内高固含率微细颗粒体系的长周期过滤研究基础薄弱，因此有必要对其分离规律展开深入系统的研究，指导过滤工艺的开发与优化。

本研究采用氮气、柴油和钴催化剂体系模拟真实的费 托合成体系，系统地研究浆态床外环流反应器内液固过滤分离过程，并考察滤膜反冲洗工艺条件对滤膜通量的影响。

１　实　验
１ １　试验原料
合成气、合成油，某炼油厂浆态床费 托合成装置的气体原料和液体产品；钴催化剂，由中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）过程工程研究室自制；氮气，购于北京氦普北分气体工业有限公司；柴油，采自某炼油厂柴油装置。

浆态床费 托合成装置在实际反应工况下的物料包括合成气、合成油和钴催化剂，其在压力为２．５ＭＰａ、温度为２２０℃的条件下的主要性质如表１所示。

采用带压冷态试验，在压力为０．４５ＭＰａ、温度为２０℃条件下，采用氮气、柴油和钴催化剂体系来模拟费 托合成体系在实际反应工况下的液固分离过程。

模拟工况下的物料主要性质如表１所示。

表１　实际工况和模拟工况下使用物料的主要性质
物性参数
密度
（ｋｇ·ｍ－３）
表面张力?
（Ｎ·ｍ－１）
中位粒径?
ｍ
动力黏度?
（ Ｐａ·ｓ）
实际工况
　合成气６．５４２１．７７
　合成油６６１．２６０．０１４４２０
模拟工况
　氮气６．５１１７．６７
　柴油８１３．２０．０３３６１８
钴催化剂１３００（堆）６２．１０
１ ２　试验装置介绍
试验装置由石科院过程工程研究室设计，山东某化工设备有限公司加工制造，包括浆态床外环流反应器、过滤系统和反冲洗系统。

工艺流程如图１所示。

浆态床外环流反应器由上升管、扩大段、脱气罐、过滤器和下降管组成，其中上升管内径为０．０７７ｍ、高为４．４ｍ；底部为多孔管式气体分布器，孔径为０．００２ｍ，开孔率为０．２％；扩大段内径为０．１４７ｍ，高为１．５ｍ；脱气罐内径为０．２ｍ；下降管内径为０．０２ｍ；过滤器设置在下降管处，内部为管壳式结构，管程为浆液区，壳程为滤液区，共设置３根金属粉末烧结膜管，膜管内径为０．０１６ｍ，长度为０．４ｍ，平均孔径为３．２ ｍ。

气体经上升管底部进入反应器，与浆液（固体和液体）均匀混合后向上流入扩大段，分离出的气体经气液分离器放空，浆液进入脱气罐进行二次脱气后流入过滤器进行液固分离，滤液从壳程流入滤液罐，浓缩的浆液则沿着管程进入下降管。

由于上升管和下降管内浆液的气含率不同，密度存在差异，使得浆液可以在上升管和下降管间定向循环流动，并与竖直的膜管形成错流过滤模式，流动的浆液在滤膜表面产生剪切力，可有效抑制滤饼形成，实现液固高效分离。

当滤膜发生严重堵塞后，反冲洗罐内的液体可瞬间冲入过滤器对滤膜进行反向冲洗，恢复其通量。

５
５
石　油　炼　制　与　化　工 ２０２１年第５２
卷图１　浆态床外环流反应器错流过滤工艺流程示意
１ ３　模拟体系试验
在浆态床外环流反应器中型试验装置上，在压力为０．４５ＭＰａ、温度为２０℃条件下，采用氮气、柴油和钴催化剂带压冷态体系来模拟费 托合成体系在实际反应工况下的液固分离过程。

在此条件下，气固相性质与实际反应工况下的物料性质较为接近，但柴油与合成油的黏度存在较大差异。

研究结果表明［２３］，浆态床反应器内的流体流型处于非均匀鼓泡区，湍动剧烈，导致物料黏度与其湍动黏度相比可以忽略不计，而柴油又是低温费 托合成反应的重要产物，因此采用柴油来模拟实际反应工况下的合成油是合理可行的。

采用Ｂｒｏｏｋｓ公司生产的Ｄｅｌｔａ气体流量计控制和监测气体流量；采用Ｅｎｄｒｅｓｓ＋Ｈａｕｓｅｒ公司生产的Ｐｒｏｍａｓｓ６０液体质量流量计监测液体流量；质量法测量浆液固含率（狉
ｓ
）；采用哈希２１００Ｐ便携式浊度仪和文献［２５］中提供的浊度法测量滤液中的颗粒质量浓度（犆，ｍｇ?Ｌ）；采用Ｅｍｅｒｓｏｎ公司生产的Ｒｏｕｓｅｍｏｕｎｔ?３０５１型差压变送器，通过压差法计算
下降管内浆液流速（狌
ｌ
，ｍ?ｓ）［２３］；采用Ｍａｌｖｅｒｎ公司
生产的Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ激光粒度分析仪测量颗粒粒径
分布（犱
３２
， ｍ）。

根据气体流量和上升管内径计算
上升管内表观气速（狌
ｇ
，ｍ?ｓ），结合滤液流量和滤膜面积计算滤液渗透通量［犑，Ｌ（ｍ２·ｈ）］，反应器与滤液罐的压力差为跨膜压差（Δ犘，ＭＰａ），反冲洗罐
与反应器的压力差为反冲洗压差（Δ犘
Ｐ
，ＭＰａ）。

对浆态床外环流反应器内液固过滤分离过程
进行系统研究，考察狌
ｇ
，狉
ｓ
，Δ犘对分离过程的影响，评价错流过滤模式下的滤膜长周期运转情况；考察液体反冲洗条件对恢复滤膜通量的影响，评价膜过滤过程的关键参数为犑和犆。

２　结果与讨论
２ １　狌ｇ对过滤效果的影响
浆态床外环流反应器内浆液循环流动的推动力源自上升管与下降管的气含率差异，而下降管内的浆液经过扩大段和脱气罐处理后，气含率显
著降低。

因此，上升管内的气含率直接决定了狌
ｌ。

６５
第４期郑　博，等．气升式浆态床外环流反应器内液固连续错流过滤工艺研究随着狌ｇ增加，
上升管内的平均气含率和狌ｌ均增加［２３
］。

在Δ犘为０．２５ＭＰａ、狉ｓ为１０％和２０％的条件下，考察不同过滤时间（狋）下狌ｇ对犑的影响，结果见图２。

由图２（ａ）可以看出，随着过滤时间的延长，犑先快速下降，而后缓慢降低直至达到拟稳定状态。

在过滤初始１０ｍｉｎ内，狌ｇ在０．１～０．２ｍ?ｓ变化时，随着狌ｇ增加，犑降低。

这是因为：①随着狌ｇ增加，
上升管内气含率增加，若脱气不彻底，进入过滤器的气体量增加，
气体会同液体竞争穿透滤膜，导致犑降低。

尤其在过滤初期滤膜较“干净”的情况下，气体更容易穿透滤膜；②随着狌ｇ和狌ｌ增加，较大颗粒在滤膜表面沉积受到抑制，而较小颗粒在滤液渗透曳力的作用下仍可堵塞膜孔，导致过滤阻力增加，犑降低。

当狌ｇ从０．２ｍｓ增至０．２５ｍｓ时，上述两个作用同时增强，但推测是狌ｌ的影
响作用更为显著，滤膜表面的剪切力显著增加，使
得可沉积的颗粒临界粒径降低［
２９
］，小颗粒的吸附堵塞也受到抑制，进而降低了过滤阻力，因此在多因素的综合作用下，出现了犑增加的现象，但仍低于狌ｇ为０．１～０．１５ｍ?ｓ下的过滤效果。

在过滤中后期１０～６０ｍｉｎ内，狌ｇ在０．１～０．２ｍ?ｓ变化时，犑随着狌ｇ增加而降低，狌ｇ为０
．２和０．２５ｍｓ时，犑
的图２　不同过滤时间下狌ｇ对犑的影响
狌ｇ，
ｍ?ｓ：■—０．１；●—０．１５；▲—０．２；▲
—０．２５变化较为接近。

在过滤中后期，滤膜的污染以颗粒沉积形成滤饼为主。

当狌ｌ增加，大颗粒沉积受到抑制，小颗粒的沉积会导致滤饼空隙率降低，比阻增加，故过滤阻力增加，犑降低。

由图２（ｂ）可以看出：在过滤初始１０ｍｉｎ内，狌ｇ在０．１５～０．２５ｍ?ｓ变化时，随着狌ｇ增加，
犑降低；而狌ｇ为０
．１ｍ?ｓ时，犑最低。

随着狉ｓ增加，浆液密度和黏度增加［２３
］。

狌ｇ为０
．１ｍ?ｓ时，狌ｌ较低，在膜表面产生的剪切力不足，
滤膜受到污染，过滤阻力增加。

当狌ｇ为０
．１５～０．２５ｍ?ｓ时，犑随着狌ｇ增加而降低，但与图２（ａ）不同，当狌ｇ从０．２ｍ?ｓ升至０．２５ｍ?
ｓ时，出现了犑降低的现象。

这是因为随着狉ｓ增加，体系中的小颗粒含量也随之增加，其堵塞膜孔的机会增加，
故犑降低。

在高固含率条件下的过滤中后期，狌ｇ对犑影响较小。

在Δ犘为０．２５ＭＰａ、狉ｓ为１０％的条件下，考察不同过滤时间下狌ｇ对犆的影响，结果见图３。

由图３可以看出，随着过滤时间的延长，犆不断降低，且质量浓度普遍低于１６ｍｇ
?Ｌ。

图３　不同过滤时间下狌ｇ对犆的影响
狌ｇ，
ｍ?ｓ：■—０．１；●—０．１５；▲—０．２；▲
—０．２５选取在Δ犘为０．２５ＭＰａ、过滤时间为６０ｍｉｎ
、狉ｓ为２０％、狌ｇ为０．１ｍ?ｓ的条件下获得的滤液与浆液进行对比，结果见图４。

由图４可以看出，左右两侧的滤液样品清亮透明，显示出较好的分离效果。

图４　浆液（黑色）与滤液（透明）对比
７
５
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２ ２　狉ｓ对过滤效果的影响
浆态床反应器内的催化剂粒径处于微米级，可与液相均匀混合为浆相，浆液的固含率直接决定了浆液的当量密度和黏度。

在Δ犘为０．４５ＭＰａ、狌
ｇ
为０．１ｍｓ的条件下，考察不同过滤时间下狉ｓ对犑和犆的的影响，结果分别见图５和图６。

图５　不同过滤时间下狉
ｓ
对犑的影响
狉ｓ，％：■—５；●—１０；▲—２０
由图５可以看出：随着狉
ｓ
增加，犑显著降低。

狉ｓ增加，浆液的密度和黏度增加，流动阻力增加，同时上升管内气含率降低，浆液循环流动的推动力
降低；狌
ｌ
降低，对颗粒的沉积抑制作用减弱，过滤阻
力增加，犑降低；另外，随着狉
ｓ
增加，小颗粒含量增加，更易于发生滤膜堵塞和形成较大比阻的滤饼层，进而影响过滤效果。

图６　不同过滤时间下狉
ｓ
对犆的影响
狉ｓ，％：■—５；●—１０；▲—２０
由图６可以看出：狉
ｓ
由５％增至１０％时，犆随之增加，说明小颗粒含量增加后，透过滤膜进入滤
液的机会增加；当狉
ｓ
由１０％增至２０％时，固体含量提高，滤膜的污染加剧，受污染的滤膜对小颗粒进行了有效拦截，使得犆出现降低的现象。

２ ３　Δ犘对过滤效果的影响
由Ｄａｒｃｙ’ｓ定律［２９］可知，膜过滤过程的推动力为滤膜两侧的压差，即跨膜压差。

在狌
ｇ
为０．１ｍｓ、狉ｓ为５％的条件下，考察不同过滤时间下Δ犘对犑和犆的影响，结果分别见图７和图８。

由图７可以看出，随着Δ犘的增加，过滤过程的推动力增加，犑显著增加。

由图８可以看出，在不同Δ犘条件下，犆均低于１０ｍｇ?Ｌ，分离效果较好。

图７　不同过滤时间下Δ犘对犑的影响
Δ犘，ＭＰａ：▲—０．１５；▲—０．２５；●—０．３５；■—０．４５。

图８
同
图８　不同过滤时间下Δ犘对犆的影响
２ ４　滤膜长周期运行情况
在Δ犘为０．４５ＭＰａ、狌
ｇ
为０．１ｍ?ｓ的条件下，
考察狉
ｓ
对滤膜长周期运行情况下犑和犆的影响，结果分别见图９和图１０。

由图９可以看出，在过滤初期犑会迅速降低，这是因为小颗粒会迅速堵塞在膜孔内部或镶嵌在膜孔表面，造成过滤阻力增加，犑显著下降。

当滤膜在短时间内发生了堵塞污染后，表面会因颗粒吸附沉积而形成一定结构的滤饼层，过滤中后期的过滤阻力逐渐转变为滤饼层阻力。

充分发挥错流过滤模式的优点，借助循环流动的浆液具有的剪切流动可以对颗粒产生惯性升力，阻止其向滤膜表面沉积，而滤液流动产生的渗透曳力将颗粒拉向滤膜表面或滤饼层。

因此，当惯性升力和渗透曳力达平衡时，可计算得出临界
８５
第４期郑　博，等．
气升式浆态床外环流反应器内液固连续错流过滤工艺研究图９　狉ｓ对滤膜长周期运行情况下犑的影响
狉ｓ，
％：■—１０；●—２０可沉积粒径（犱ｃｒｉｔ）［２９
］，只有粒径小于犱ｃｒｉｔ的颗粒才
可发生沉积，
相较于过滤初期的膜孔快速堵塞过程，
滤饼层形成过程中的犑下降较为缓和。

随着犑和犱ｃｒｉｔ的不断降低，浆液中可沉积的颗粒含量越来越少，直至无粒径小于犱ｃｒｉｔ的颗粒，此时不再有颗粒发生沉积，
过滤过程达到动态平衡。

由图９还可以看出，犑可稳定维持至少７２０ｍｉｎ。

图１０　狉ｓ对滤膜长周期运行情况下犆的影响
狉ｓ，
％：■—１０；●—２０由图１０可以看出，当过滤时间高于１００ｍｉｎ时，随着过滤时间的延长，犆的变化趋于稳定，均低于５ｍｇ
?Ｌ。

２ ５　反冲洗条件对恢复滤膜通量的影响
虽然错流过滤工艺可以有效抑制滤饼层的增长，
延长过滤操作周期，但无法阻止滤膜堵塞和滤饼层形成［２６，２９
］。

因此，结合工艺具体要求，需要开
发定期的反冲洗工艺来消除过滤阻力，恢复滤膜通量。

以反冲洗罐与反应器之间的压差Δ犘Ｐ为推
动力，瞬间推动液体对滤膜进行反向冲洗。

在Δ犘为０．４５ＭＰａ、狌ｇ为０．１ｍ?ｓ、狉ｓ为１０％、Δ犘Ｐ为０．５５ＭＰａ的条件下，考察反冲洗时间（狋Ｐ）对恢复滤膜通量的影响，结果见图１１。

由图１１可以看出，经过不同反冲时间操作后，滤液的稳定渗
透通量相差不大，只是在过滤初期，较长反冲时间获得的犑较大。

图１１　狋Ｐ对恢复滤膜通量的影响
在Δ犘为０．４５ＭＰａ、狌ｇ为０
．１ｍ?ｓ、狉ｓ为１０％、狋Ｐ为５
ｓ的条件下，考察Δ犘Ｐ对恢复滤膜通量的影响，结果见图１２。

由图１２可以看出：反冲压差越大，
滤膜的反冲洗效果越好，滤液的稳定渗透通量越大；当Δ犘Ｐ大于０．３５ＭＰａ时，再提高反冲压差，也不会显著提高滤膜通量，说明Δ犘Ｐ为０．３５ＭＰａ时已经可以有效恢复滤膜通量。

图１２　Δ犘Ｐ对恢复滤膜通量的影响
针对需要较大滤膜通量的工艺情况，要求较低的液体循环量和器内停留时间，需要过滤器在较大滤液渗透通量条件下运行。

此时，滤膜应维持较大通量，过滤的操作周期选定为过滤初期。

考察多次脉冲式反冲洗工艺（在Δ犘为０．４５ＭＰａ、狌ｇ为０
．１ｍｓ、狉ｓ为２０％、Δ犘Ｐ为０．５５ＭＰａ、狋Ｐ为３ｓ的条件下反冲洗３次）
和单次连续式反冲洗工艺（在Δ犘为０．４５ＭＰａ、狌ｇ为０
．１ｍ?ｓ、狉ｓ为２０％、Δ犘Ｐ为０．５５ＭＰａ、狋Ｐ为９ｓ的条件下反冲洗１次）对恢复滤膜通量及犆的影响，结果分别见图１３和图１４。

由图１３可以看出，多次脉冲式反冲洗工艺可以显著恢复滤膜在过滤初期的渗透通量，反冲洗效果优于单次连续式反冲洗工艺。

由图１４可以看出，经脉冲式反冲洗工艺处理的滤膜再进行过
９
５
石　油　炼　制　与　化　工 ２０２１年第５２卷
滤时，犆明显提高，也进一步佐证了该反冲洗工艺可以有效降低过滤阻力，恢复滤膜通量。

随着过滤时间延长，进入过滤中后期，滤膜逐渐受到污染，滤液的稳定渗透通量基本相同。

因此，针对需要较大滤液渗透通量的工艺，应将过滤周期压缩至２０ｍｉｎ以内，并辅助定期的脉冲式反冲洗工艺，才可满足其对分离能力的要求。

图１３　
不同反冲洗操作模式对恢复滤膜通量的影响
图１４　不同反冲洗操作模式对犆的影响
■—脉冲式反冲洗；●—连续式反冲洗
３　结　论
（１）开发的浆态床外环流反应器与膜过滤在线耦合的连续错流过滤技术，可实现反应器内高固含率微细颗粒液固体系的高效分离。

在Δ犘为０．４５ＭＰａ、狌ｇ为０．１ｍ?ｓ、狉ｓ为１０％和２０％的条件下，滤液稳定渗透量分别为６０Ｌ?（ｍ２·ｈ）和１７Ｌ（ｍ２·ｈ），过滤过程达到动态平衡时，滤液中颗粒质量浓度小于５ｍｇ?Ｌ，在此条件下过滤器可连续稳定运转７２０ｍｉｎ。

（２）在低固含率（狉
ｓ
为５％）的条件下，滤液渗
透通量随过滤时间变化较小。

在高固含率（狉
ｓ
为１０％和２０％）的条件下，过滤初期的犑因滤膜发生堵塞而快速降低；在过滤中后期，犑因滤饼层形成而缓慢降低，直至达到拟稳定状态。

当体系狉
ｓ
增
加，犑显著降低；Δ犘增加，犑明显提高；狌
ｇ
对犑影响
比较复杂，与狉
ｓ
、狌
ｌ
和下降管内气含率相关。

（３）错流过滤技术可以维持过滤器长时间稳定运行，但滤液稳定渗透通量较过滤初期显著降低。

脉冲式液相反冲洗技术可以显著恢复滤膜通量，降低过滤阻力，通过周期性对滤膜进行反冲洗，可维持过滤器在较高的渗透通量下操作，优选的反
冲洗条件为：Δ犘
Ｐ
为０．５５ＭＰａ，狋
Ｐ
为３ｓ，反冲洗３次。

在优选的反冲洗条件下所得犆小于１３ｍｇ?Ｌ。

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０６
第４期郑　博，等．气升式浆态床外环流反应器内液固连续错流过滤工艺研究ａｎｄｍａｔｒｉｘｔｙｐｅｓｏｆｍｉｃｒｏｆｉｌｔｅｒｓｗｉｔｈａｃａｋｅ ｓｌｕｒｒｙｓｈｅａｒｐｌａｎｅｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇｎｏｎ Ｎｅｗｔｏｎｉａｎｂｅｈａｖｉｏｕｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＳｃｉｅｎｃｅ，２０１８，５５０：３５７ ３６４
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ｉｎｄｕｃｅｄｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｕｌｉｎｇｉｎａｎｏｖｅｌｒｏｔａｔｉｎｇｍｅｍｂｒａｎｅｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ［Ｊ］．Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ＆ＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ，２０１３，５１：２８５０ ２８６１
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ｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒａｎｄａｌｕｍｉｎａｆｉｎｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｂｙｃｒｏｓｓ ｆｌｏｗｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＆ＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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ｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｓｓ ｆｌｏｗｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎａｎａｉｒｌｉｆｔｅｘｔｅｒｎａｌ ｌｏｏｐｓｌｕｒｒｙｒｅａｃｔｏｒ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＆ＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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狅狉犱狊：ｅｘｔｅｒｎａｌ ｌｏｏｐｓｌｕｒｒｙｒｅａｃｔｏｒ；ｌｉｑｕｉｄｓｏｌｉｄｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｃｒｏｓｓ ｆｌｏｗｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ；ｂａｃｋｆｌｕｓｈｉｎｇ
１
６。