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第五讲 固液分离设备

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固液分离资料课件

固液分离资料课件

环保领域
在废水处理中，需要进行固液分离以 去除悬浮物和杂质，达到净化水质的 目的。
02 固液分离技术
固液分离技 术
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废水处理。
浮选槽的设计和运行需要考虑气 泡大小、水力负荷、药剂投加量 等因素，以实现最佳的固液分离
效果。
电泳槽
电泳槽是一种利用电场作用使 带电粒子在水中定向移动并沉 积的设备。
电泳槽通常分为阳极电泳槽和 阴极电泳槽两类，阳极电泳槽 用于金属离子的沉积，阴极电 泳槽用于有机物的分离。
电泳槽的设计和运行需要考虑 电场强度、流速、温度等因素， 以确保最佳的分离效果和稳定性。
固液分离技 术
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固液分离资料课件
目录
• 固液分离简介 • 固液分离技术 • 固液分离设备 • 固液分离效果的影响因素 • 固液分离的未来发展
01 固液分离简介
固液分离的定 义
固液分离是指利用物理或化学方法将 固体和液体混合物进行分离，以获得 固体和液体纯净物或不同纯度物料的 工艺过程。

固液分离设备类型及原理

固液分离设备类型及原理

固液分离设备类型及原理
固液分离设备是指用于将固体和液体物质从混合物中分离的设备。

固液分离设备的类型比较多，主要有离心机、过滤器、沉淀池等等。

离心机是将溶液强制分离成液相和固相的重要设备，具有快速、多产出、费用低、污染小等特点,能在30-40分钟内完成分离。

这种分离技术的实质是使用转子和离心力相结合，使溶液重新构成固液混合物或固液沉淀产物的过程。

可以采用不同的技术方法来调节分离的效率。

过滤器是将悬浮物或固体微粒从液体中分离的过滤
设备。

它主要包括自吸式过滤机和压力式过滤机两种。

自吸式过滤机由一个配有过滤材料的过滤器体
组成，将悬浮物筛选掉。

压力式过滤机则是将悬浮
物和微固体细致地筛选掉，在过滤布上形成堆积
层，使液体除去悬浮物和微粒，以满足特定的要
求。

沉淀池是将尼氏物质从液体中分离的设备，也是常见的固液分离设备类型之一。

其原理是利用一定的时间、温度和曝气量，使尼氏物质从液体中沉淀下来，最后经过排放就能得到纯净的液体。

以上所述就是固液分离设备的类型和原理。

固液分离设备作为一种高效、准确的分离技术，已经在化工、食品、药品等领域得到了广泛的应用。

它具有简单的操作和维护、低耗能、低成本的特点，
在精细化工、净水处理等方面具有极大的优势。

固液分离设备

固液分离设备

特点
优点：连续运转，生产能力大，劳动条 件好，适宜于过滤固体颗粒大于0.1mm 的悬浮液。 缺点：由于用刮刀卸料，使颗粒破碎严 重，对于必须保持晶粒完整的物料不宜 采用。
3.上悬式离心机
上悬式离心机是一种先进的间 歇式重力、机械或人工卸料的离心 机。
特点：
1）工作循环：转鼓低速加料、高 速分离、低速卸料 2）下部卸料劳动强度低 3）分离形式：过滤式、沉降式 4）转鼓有良好的铅垂性、稳定性 5）避免料液进入轴承及传动机构
重力过滤
过滤 加压过滤 真空过滤 离心过滤
重力
压强差 压强差 惯性离心力
三、非均相物系分离在工业生产中 的应用
1、回收有用物质
2、净化物料
3、环境保护和安全生产
（二）沉 降
沉降： 在外力作用下使颗粒相对于流体
运动而实现分离的过程。
•重力沉降： 沉降操作的外力是重力。 适用于分离较大的固体颗粒。 •离心沉降： 沉降操作的外力是惯性离心力。 适于分离两相密度差较小，颗粒粒度较细的 非均相物系。
Fg Fb Fd ma
重力、浮力、阻力三者达到平衡，加速度为零
Fg Fb Fd 0
•此时颗粒做匀速沉降，其速度也是最大沉降速度
ut
4 gd s 3
二、沉降槽
用来提高悬浮液浓度并同时得到澄清液的重力沉 降设备，也称增稠器或澄清器。一般作为下一步分离 的预处理。适用于大流量、低浓度、较粗颗粒悬浮液 的处理。
Kc<3500
常见Kc=600~1200
特点：转鼓有过滤式、沉降式
转鼓直径较大、转速较低
高速离心机
Kc= 3500~50000
特点：转鼓为沉降式，直径较小，转速较高

固液分离机原理

固液分离机原理

固液分离机原理
固液分离机是一种用于将固体颗粒和液体分离的设备，广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域。

其原理是利用不同物料的密度、大小、形状等特性，在外力作用下使固体颗粒和液体分离，从而达到分离的目的。

首先，固液分离机的原理基于离心力的作用。

在设备内部，通过高速旋转的离
心力使得固体颗粒和液体产生不同的离心沉降速度，从而实现两者的分离。

这种原理适用于固体颗粒相对较大、密度较大的情况，可以快速有效地将固体颗粒从液体中分离出来。

其次，固液分离机也可以利用过滤原理进行分离。

在设备内部设置滤网或过滤
介质，通过液体在压力或真空作用下通过滤网或过滤介质，而固体颗粒则被阻留在滤网或过滤介质上，从而实现固液分离。

这种原理适用于固体颗粒较小、浓度较低的情况，可以高效地实现固液分离。

另外，固液分离机还可以利用离心沉降和过滤相结合的原理进行分离。

在设备
内部设置旋转滤网或旋转滤饼，通过高速旋转和过滤介质的作用，实现固液分离。

这种原理结合了离心力和过滤原理的优点，适用于固体颗粒大小、密度、浓度等多变的情况，可以实现更加精确和高效的固液分离。

总的来说，固液分离机的原理是多种多样的，可以根据不同的物料特性和分离
要求选择合适的分离方法。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的固液分离机，以达到最佳的分离效果。

固液分离机在化工、制药、食品、环保等领域发挥着重要作用，对于提高生产效率、改善产品质量具有重要意义。

希望本文所述的固液分离机原理能够为相关领域的工作者提供一定的参考和帮助。

固液分离设备

固液分离设备

固液分离设备之杨若古兰创作汪雷2012170183摘要：固液分离（solid-liquid separation）就是把生产中含水的两头或终极产品（包含排出物）的液相和固相分开，即从悬浮液中将固体颗粒与液相分离的功课.随着古代制药工业技术的发展，古代制药工业对固液分离的依附性日益浮现，本文概述了固液分离在制药工业领域利用的情况.简要评述了我国制药工业中固液分离设备的发展近况和国内外固液分离技术研讨与发展的概况.关键词：固液分离制药工业分离设备引言相系分为两大类：一是在连续相和分散相之间没有相界面、分离较难的均相物系.二是在连续相和分散相之间存在着明显的相界面非均相物系.非均相物系由分散相和连续相构成，两相物理性质分歧，是以可以用机械的方法将两相分离.固液分离可以分为两大类:一是沉降分离,一是过滤分离.沉降分离是颗粒绝对于流体（静止或活动）活动的过程.过滤分离是流体绝对于固体颗粒床层活动而实现固液分离的过程.1、固液分离设备分类固液分离设备也能够响应地分为两大类.在此基础上,根据推动力和操纵特征进一步细分为若干种固液分离设备,如表1所示.品类繁多的固液分离设备使用户有更大范围的选择,对于固液分离的成绩,普通总能找到最合适的固液分离设备.然而,恰是因为品种很多,普通用户对各种设备功能和缺乏深刻理解,所以在选择最合适的固液分离设备时总有很多困难.因为设备选择不当,不克不及满足技术请求的情况其实很多见.下文便介绍了普通经常使用的固液分离设备,和固液分离设备选择的普通方法.当前除经常使用的固液分离设备与技术如真空过滤机和压滤机，过滤和沉降离心计心情，普通沉降浓密机（强化和高效浓度机），普通澄清机，有预涂层的过滤机、压滤机和深层床过滤机，上向式分离的气浮机，筛分、水力旋流器、磁分离、泡沫浮选和凝聚和絮凝、助滤剂、洗濯、过滤介质及其选择等.表一固液分离设备次要类型一览表[1]2、沉降分离设备沉降是依附外力的感化，利用分散物资（固相）与分散介质（液相）的密度差别，使之发生绝对活动，而实现固液分离的过程.分为重力沉降和离心沉降.重力沉降操纵的外力是重力，适用于分离较大的固体颗粒；离心沉降操纵的外力是惯性离心力，适于分离两相密度差较小，颗粒粒度较细的非均相物系.A.颗粒沉降过程<一>受力分析[2]2.干扰沉降：当颗粒的体积浓度>0.2% 时，干扰沉降不容忽视.3.器壁效应：当容器较小时，容器的壁面和底面均能添加颗粒沉降时的曳力，使颗粒的实际沉降速度较自在沉降速度低.B.重力沉降设备沉降槽[3]：籍重力沉降从悬浮液平分离出固体颗粒的设备称为沉降槽.如用于低浓度悬浮液分离时亦称为澄清器；用于中等浓度悬浮液的浓缩时，常称为浓缩器或增稠器.沉降槽适于处理颗粒不太小、浓度不太高，但处理量较大的悬浮液的分离.这类设备具有结构简单，可连续操纵且增稠物浓度较均匀的长处，缺点是设备庞大，占地面积大、分离效力较低.C.离心沉降设备碟式离心计心情：可快速连续的对固液和液液进分离，是立式离心计心情的一种，转鼓装在立轴上端，通过传动安装由电动机驱动而高速扭转.转鼓内有一组互相套叠在一路的碟形零件--碟片.碟片与碟片之间留有很小的间隙.悬浮液（或乳浊液）由位于转鼓中间的进料管加入转鼓.当悬浮液（或乳浊液）流过碟片之间的间隙时，固体颗粒（或液滴）在离心计心情感化下沉降到碟片上构成沉渣（或液层）.沉渣沿碟片概况滑动而离开碟片并积聚在转鼓内直径最大的部位，分离后的液体从出液口排出转鼓.碟片的感化是缩短固体颗粒（或液滴）的沉降距离、扩大转鼓的沉降面积，转鼓中因为安装了碟片而大大提高了分离机的生产能力.积聚在转鼓内的固体在分离机停机后拆开转鼓由人工清除，或通过排渣机构在不断机的情况下从转鼓中排出.卧式螺旋沉降离心计心情[4]：卧螺离心计心情是一种卧式螺旋卸料、连续操纵的沉降设备.本类离心计心情工作道理为：转鼓与螺旋以必定差速同向高速扭转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场感化下，较重的固相物沉积在转鼓壁上构成沉渣层.输料螺旋将沉积的固相物连续不竭地推至转鼓锥端，经排渣口排出机外.较轻的液相物则构成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外.3、过滤分离设备中药提取液中无效成分与多糖及其他无效成分的分离，发酵液的预处理，液体制剂去除热源等单元操纵都是制药生产中的过滤分离过程.按照过滤的道理分歧可以分为滤饼过滤和深层过滤两种方法.滤饼过滤：固体堆积在滤材上并架桥构成滤饼层的过滤方式.深层过滤：指颗粒沉积在床层内部的孔道壁上而其实不构成滤饼的过滤方式.A.过滤基本方程式：过滤基本方程式暗示过滤过程中某一瞬间的过滤速率与各有关身分的彼此关系.对于不成紧缩性滤饼有如下计算式：B.过滤设备板框压滤机：混合液流经过滤介质（滤布），固体停留在滤布上，并逐步在滤布上堆积构成过滤泥饼.而滤液部分则渗透过滤布，成为不含固体的清液.与其它固液分离设备比拟，压滤机过滤后的泥饼有更高的含固率和良好的分离后果.真空转鼓过滤机[5]: 它有一水平转鼓，鼓壁开孔，鼓面上铺以支承板和滤布，构成过滤面.过滤面下的空间分成若干隔开的扇形滤室.各滤室有导管与分配阀相通.转鼓每扭转一周，各滤室通过分配阀轮流接通真空零碎和紧缩空气零碎，顺序完成过滤、洗渣、吸干、卸渣和过滤介质（滤布）再生等操纵.在转鼓的全部过滤面上，过滤区约占圆周的1/3,洗渣和吸干区占1/2,卸渣区占1/6,各区之间有过渡段.过滤时转鼓下部沉浸在悬浮液中缓慢扭转.沉没在悬浮液内的滤室与真空零碎连通，滤液被吸出过滤机，固体颗粒则被吸附在过滤面上构成滤渣.滤室随转鼓扭转离开悬浮液后，继续吸去滤渣中饱含的液体.当须要除去滤渣中残留的滤液时，可在滤室扭转到转鼓上部时喷洒洗濯水.这时候滤室与另一真空零碎接通，洗濯水透过滤渣层置换颗粒之间残存的滤液.滤液被吸入滤室，并单独排出，然后卸除曾经吸干的滤渣.这时候滤室与紧缩空气零碎连通，反吹滤布松动滤渣，再由刮刀刮下滤渣.紧缩空气（或蒸汽）继续反吹滤布，可疏通孔隙，使之再生.4、旧式设备介绍[6]陶氏化学公司（NYSE:DOW）推出一种针对高难度水处理的获奖创新产品：TEQUATICTMPLUS精密颗粒过滤器.凭借其专利设计，TEQUATICTMPLUS精密颗粒过滤器将连续清洗、错流过滤和离心分离和固体收集功能集成于一个安装中，此技术曾经在诸多利用领域证实了其次要价值.a)针对高难度水处理的技术TEQUATICTMPLUS精密颗粒过滤器由陶氏化学公司的全资子公司Clean Filtration TechnologiesLLC（简称“CFT”）生产.TEQUATICTM PLUS精密颗粒过滤器在高难度水处理领域是一项具有突破性的产品，能够可靠、波动且经济地处理总悬浮固体颗粒（TSS）极高而且变更范围极大的原水，克服诸如滤芯、滤袋和多介质过滤器等传统技术存在的各种缺点.该技术可以处理固体颗粒含量从1到10,000毫克/升的原水而不必频繁更换滤片，即使是在有油的情况下亦是如此.TEQUATICTM PLUS精密颗粒过滤器不但为水处理领域带来一系列全新的可能性，而且亦使客户能够在更广的范围内选择陶氏水处理及过程解决方案所提供的水净化和分离技术产品.b)功能上风与其它技术分歧，TEQUATICTM PLUS精密颗粒过滤器可以在实现极高的水回收率（普通都不低于99%）的同时，波动地过滤固体颗粒含量高而且变更极大的原水，设备保护量、污堵情况和反冲洗周期均大幅度减少，而且不存在更换滤芯或滤袋的成绩.c)利用的多样性TEQUATICTM PLUS精密颗粒过滤器专门针对非饮用水利用领域.其功能非常灵活，可作为一级过滤器、超滤（UF）和反渗透（RO）的预过滤器，亦可作为水再利用技术以后的后过滤器.d)关键技术TEQUATICTM PLUS精密颗粒过滤器利用原水进入过滤器后的压力，使水流在过滤室中快速冲刷，推动过滤室中的扇叶，将原水中较大的颗粒快速均匀地带入过滤室，通过离心力将较重的固体颗粒离心到过滤室的壁上，而且在重力的感化下渐渐沉降，进入下方的收集室.较为干净的过滤水则在压力感化下通过过滤膜，从上方流出.没有通过过滤膜的水则从下方再次进入轮回.参考文献：[1] 李永改,彭安均,张鹏. 两种经常使用固液分离技术的分析与比较[J]. 科技信息. 2010(21)[2] 张俊福,余承烈. 高效固液分离设备的设计和试验[J]. 净水技术. 2005(01)[3] 张慧,孙世钢. 螺旋式固液分离设备的分类及利用[J]. 大连大学学报. 2004(04)[4] 余承烈. 一种高效固液分离设备[J]. 净水技术. 2004(03)[5] 艾光富,张传忠,解雷雷,盖涛,黄梅玲. 滚筒式固液分离安装的设计[J]. 科技信息. 2010(35)[6]Liu X X, Pan Q Y, Su H. Study on Cross-FlowSolid-Liquid Separation Technology[J]. Advanced Materials Research, 2013, 712: 748-754.。

固液分离设备

固液分离设备
➢ 区别于生物膜，生物膜或称固定膜（fixed film)；这里说 的膜（membrane)。
2、膜分离设备
➢ 膜分离设备是利用膜的选择透过性进行分离以及浓缩水 中离子或分子的设备；通过膜分离设备可实现混合物的 组分分离。
➢ 条件：膜；组分存在差别。
➢膜分离过程
9.5.1 概 述
选择性透膜
膜上游 透膜 膜下游
压力推动膜工艺的分类比较
20.0 10.0
反渗透
>2.8，<0.006
1.0
压差/Mpa
纳滤
2.0左右，0.0009~0.009
超滤
0.3~1.0，0.007~0.2
0.1
0.1~0.3，0.09~20
微滤 过滤
<0.1，15~100
0.01
0.0001 0.001
0.01
0.1
1
10
100
微粒0.或01 分子的大小/μm
纳滤净水机原理
安徽工程大学建筑工程学院
钠滤膜过滤器
安徽工程大学建筑工程学院
9.5.3 常用膜分离设备分离原理
4、超滤
超滤过滤孔径和截留分子量的范围一直以来定义较为模糊， 一般认为超滤膜的过滤孔径为0.001-0.1微米。 ➢ 超滤(Ultra-filtration, UF)是一种能将溶液进行净化和分离的 膜分离技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧 的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的 溶剂（如水分子）、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液 中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从 而达到净化和分离的目的。
9.5.3 常用膜分离设备分离原理
在阴极与阳极之间，放置着若干交替排列的阳膜与阴膜，让水通过 两膜及两膜与两极之间所形成的隔室，在两端电极接通直通电源后 ，水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移，由于阳膜、阴膜的 选择透过性，就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度 增加的浓室。

《液固分离设备》PPT课件

《液固分离设备》PPT课件1、4.1液-固分别设备概述4.2过滤设备及计算4.3离心分别设备及计算4.4膜分别设备,,,①织物介质：又称滤布，是用棉、毛、丝、麻等自然纤维及合成纤维织成的的织物，以及由玻璃丝或金属丝织成的网。

这类介质能截留颗粒的最小直径为。

织物介质在工业上的应用最为广泛。

②积累介质：由各种固体颗粒〔砂、木碳、石棉、硅藻土〕或非纺织纤维等积累而成，多用于深床过滤中。

,4.1.1过滤原理,,,,,,③多孔固体介质：具有许多微细孔道的固体材料，如多孔陶瓷、多孔塑料、多孔金属制成的管或板，能拦截的微细颗粒④多孔膜：用于膜过滤的的各种有机高分子膜和无机材料膜。

广泛使用的是醋酸纤维2、素和芳香酰胺系两大类有机高分子膜。

可用于截留以下的微小颗粒。

,4.1.1过滤原理,离心沉降速度离心设备的一个重要技术指标是其所能到达的离心力与重力的比值，称为分别因数。

分别因数是衡量离心程度的参数，用Z表示,式中，r为离心半径，即从旋转轴心到沉降颗粒的距离，N为离心机的转数(s-1)。

?为旋转角速度〔rad/s〕,Z越大，越利于分别,Z5000高速离心机；Z：2104~2106超速离心机；,4.1.2沉降原理,,,4.1.3液-固分别设备类别,,由多块带凸凹纹路的滤板和滤框交替排列于机架而构成。

板和框一般制成方形，其角端均开有圆孔，这样板、框装合，压紧后即3、构成供滤浆、滤液或洗涤液流淌的通道。

框的两侧覆以滤布，空框与滤布围成了容纳滤浆和滤饼的空间。

,4.2.1板框式过滤机,4.2.1板框式过滤机,4.2.1板框式过滤机,结构组成:机架压紧机构过滤机构,4.2.1板框式过滤机,4.2.1板框式过滤机,1、止推板2、头板3、滤板4、滤布5、尾板6、压紧板7、横梁8、活塞杆9、液压缸座10、液压缸11、液压站12、电控箱,机架:机架是压滤机的基础部件，两端是止推板和压紧机，两侧的大梁将二者连接起来，大梁用以支撑滤板，滤框和压紧板。

固液分离机原理和安装

固液分离机原理和安装固液分离机也称为离心机，是一种常见的分离设备，其原理是利用离心力将混合物中的固体和液体分离开来。

固液分离机广泛应用于医疗、制药、化工、食品、环保等行业。

固液分离机分为手动和自动两种，其主要组成部分有离心转筒、离心电机、控制器等。

离心转筒是固液分离的核心部分，一般由不锈钢制成，内壁光滑，可防止物料附着，易清洗。

离心转筒由固定部分和旋转部分组成，其中固定部分一般固定在机架上，旋转部分由电机带动旋转。

当离心机启动时，固液混合物从进料口进入离心转筒中。

由于离心力作用，较重的固体颗粒被迫压缩到离心转筒的壁上形成固体层，轻的液体则被挤压到离心转筒内部形成液层。

当离心转筒达到一定速度时，固液分离完成，可通过固液分离机的排渣口和出液口分别排出固体和液体。

固液分离机的安装也很重要，首先要选好安装地点，要求地面平整稳定，且具备良好的排水条件。

离心机的底座要与地面紧密接触，并且固定牢固，以防止启动时的震动和噪音。

在安装中还需要对电源线路和接地线路进行严格检查，并配备过载保护器等安全装置，确保固液分离机的稳定运行和安全使用。

固液分离机的原理是利用离心力将混合物中的固体和液体分离开来，是一种常见的分离设备。

固液分离机在安装时要选择合适的地点，并确保底座稳固，电源线路和接地线路正常，配备过载保护器等安全装置，以保证固液分离机的正常运行和安全使用。

对于固液分离机的使用，一定要注意一些操作技巧和细节。

在使用前要检查固液分离机的各部件是否处于良好状态，特别是离心转筒和滤饼输送系统。

在操作时需严格按照说明书进行操作，不得贪图方便随意操作，避免发生安全事故。

在固液分离机的维护保养方面，首先要注意对离心转筒的清洗和保养，不仅能保障离心转筒的长期使用寿命，还能提高分离效率。

清洗时应先停机，并切断电源，用清洁布擦拭离心转筒内表面，严禁使用金属刷等硬物质，以防对离心转筒表面造成划痕。

对于长时间未使用的离心转筒，应进行除锈处理，以及外表面清洗、镀锌或喷塑等表面处理工作。

5 固液分离设备


5.2 悬浮液的沉降分离设备
5.2.1球形颗粒的自由沉降过程 1.沉降速度 球形颗粒的自由沉降，球形颗粒受到了3个力的作用，即 向下的重力Fg，向上的浮力Fb和阻力Fd 对于一定的颗粒和流体，重力 F、浮力 Fb 一定，但阻力 Fd 却随着颗粒运动速度而变化。当颗粒运 动速度u等于某一数值后达到匀速运动， Fd 这时颗粒所受的诸力之和为零。 Fb ρ1
非均相物系分离的依据是连续相与分散相具 有不同的物理性质，因此可以用机械的方法将两 相分离。两种操作方式：沉降和过滤 （1）沉降分离 颗粒相对于流体（静止或运动） 运动的过程称沉降分离。 分为重力沉降、离心沉降。 （2）过滤 流体相对于固体颗粒床层运动而实 现固液分离的过程称过滤。 分为重力过滤、离心过滤、加压过滤和真空过滤， 也可分为恒压过滤、先恒速后恒压过滤。
B 悬浮液密度： ρ m =(ρ 2Q+ ρ 1 Qs/ Qm ) kg/m3 悬浮液体积流量： Qm = Q+ Qs m3/s Q、Qs—分别为溶液与干固体颗粒的流量， 在悬浮液中(ρ 2 -ρ 1)越大，分离越容易。
C 悬浮液的粘度
在假定颗粒为刚性球体、粒度较小且颗粒体 积分数小于8％的条件下，导出悬浮液粘度与其中 固体体积分数M有关，即：
5.分级沉降及分级器
利用重力沉降可将悬浮液中粒度不同的颗粒进行粗略 的分离，或将两种不同密度的颗粒进行分类，这样的过程 统称为分级沉降。 实现分级沉降操作的设备称为分级器。

将沉降速度不同的两种颗粒倾倒于向上流动的水流中， 苦水流的速度调节到在两者的沉降速度之间，则沉降速度 较小的那部分颗粒便漂走而分出。另一种方法是将悬浮于 流体中的混合颗粒送入截面积很大的容器室中，流道突然 扩大使流体的流动速度变小，悬浮液在室内经过一定时间 后，其中的颗粒沉降到室底，沉降速度大的颗粒收集于室 的前部．沉降速度小的额粒则收集于室的后部，达到分离 目的。

固液分离设备

同时固液分离设备在研究、消化、吸收国内外同类产品技术基础上，针对该类产品出现的普遍问题和结合国 内污泥脱水的特点和要求，自行设计制造的具有当今先进水平的新型高效、连续作业的压力式固液分离设备,在印 染行业得到了广泛的应用。
谢谢观看
工艺优点
1、处理效果好：对污染物的祛除率，COD为40~99%，氨氮为30~60%，去油80~100%，脱色率为80~99%，聚合 物为100%。
2、处理速度快：整个絮凝反应和固液分离的过程一般只需要3分钟左右。
3、占地面积小：整台机组的型体可以小型化到极限，如100m3/h的机组，占地面积仅在45m2以内。与传统的 生化工艺相比，占地面积仅为其1/10左右。
工作原理化学祛除源自物理分离无机盐混凝剂采用特殊工艺调制而成，中间加入一种新型的助剂，最大可提高混凝的效能100%，在该段加入 高效脱色剂，使之产生用常规药剂无法脱出的良好效果。高分子有机絮凝剂，在制作过程中，加入特效的催化剂， 在一定的反应条件下，使其分子和离子产生了质与量的突变，形成高分子絮凝剂，提高了其架桥吸附絮凝作用。 在使用时混凝剂可稀释10倍，同时针对不同性质的废水相应调整药剂配方，使之用药量最小，效果最佳，对废水 中的COD、BOD、氨氮、石油类、元素磷、色素及其他毒性物质进行最大程度的分解和降解，并结成大而牢固的矾 花，从污水中析出凝聚状浓缩性污泥，此时，污水反应液已变得泥是泥团，水是清水，层次分明，为下一步泥水 分离创造出良好的条件。
4、水处理量大：由于该设备絮凝反应和固液分离速度快(3分钟左右)故而对水处理量大的污水厂(站)，可采 用并联的方式予以解决。
5、机动灵活性强：可以做成固定式，也可以做成车载式、船载式进行移动处理，接上电源便可使用。可用于 石油钻井、河湖疏浚、市政工程、建筑工地现场等。
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二、制药企业常用的离心分离设备
<一>旋风分离器 1.旋风分离器的结构和原理 标准旋风分离器的主体上部为 圆筒形，下部为圆锥形，各部 件的尺寸均与圆筒直径成比例。 含尘气体沿切向进入圆筒，沿壁 高速旋转向下流动产生强大离心力，将颗粒甩向 器壁，脱尘后的气体由底部在圆筒中心区向上流出。
2 . 性能指标 ①临界粒径dc 旋风分离器能够分离出的最小颗粒直径称为临界粒径。
d s g

受力分析
颗粒受力分析及图表
<三>影响重力沉降的因素
1.颗粒形状 同一性质的固体颗粒，非球形颗粒的沉降阻力比球形颗 粒的大的多，因此其沉降速度较球形颗粒的要小一些。 2.干扰沉降 当颗粒的体积浓度>0.2% 时，干扰沉降不容忽视。 3.器壁效应 当容器较小时，容器的壁面和底面均能增加颗粒沉降时
（3） （ 103≤Ret <2×105）湍流区 对应各区的沉降速度 ut的计算式为： （1）滞流区 (2)过渡区
d 2 s g uz 18
u g 0.27 d s Re 0.6
18.5 过渡区 = 0.6 Re
=0.44

（3）湍流区
ut 1.74
（续上）
（3）过滤推动力|过滤介质两侧的压力差。 （4）过滤速率：单位时间内通过的滤液体积。 3.过滤方式分类： 常压过滤、加压过滤、减压过滤、离心过滤。 <二>过滤基本方程式 1.过滤基本方程式 过滤基本方程式表示过滤过程中某一瞬间的过滤速率与各 有关因素的相互关系。对于不可压缩性滤饼有如下计算式：
R——颗粒的旋转半径,单位是m。
2.离心分离因数
离心加速度与重力加速度之比称为离心分离因数，用Kc表示。
2 ut2 ut 因离心加速度 所以 kC = R Rg kC是离心分离的重要指标，是衡量离心机的分离能力大小的重要
参数，kC数值越大，则离心机分离能力越强。 说明： 因颗粒沉降速度ur与其密度相关，所以不同的颗粒在同一离心 场中具有相同加速度，但其沉降速度不同，可以进行分离。这就 是离心机的工作原理。
三、离心沉降设备
<一>原理 1.离心沉降速度 颗粒在离心场中受到离心力、向心力、阻力，重力可忽略不计。其 切向速度ut，离心沉降速度计算式可推导为：
离心沉降速度ur
在层流区符合斯托克斯定律，即：
4d s s ut2 3 R
d s2 s ut2 层流区沉降速度ur 18 R
气体流经旋风分离器的压降是由气体流经器内时的膨胀、 压缩、旋转、转向及对器壁的摩擦而消耗的能量。 ui2 压强降 p f
2 式中 为阻力系数，ui2是气体进口速度。
标准旋风分离器
8.0
<二>沉降离心机
1.碟片式离心机 ①结构：转轴、转鼓、倒锥形碟片 ②工作原理：密度大的重液沿碟片 向下流动，密度小的轻液向上流动， 重液、轻液分离后沿各自的流道排出。 ③分离因数为4000——10000，转速 4000——7000r/min，适合于液—液 两相高度分散的乳浊液的分离。
一、过滤基本方程式
<一>基本概念 1.过滤介质 使滤液通过，截留固体颗粒并支撑滤饼的材料。要求其具 有多孔性、耐腐蚀性及足够的机械强度。 工业常用的过滤介质：织物介质、多孔性固体、粒状介质。 2.滤饼的压缩性及助滤剂 （1）滤饼的压缩性：受里不变形的颗粒形成的滤饼称不 可压缩性滤饼，反之则称为可压缩性滤饼。发酵液悬浮颗 粒属于可压缩性颗粒 。 （2）助滤剂：减小过滤阻力、提高滤饼的刚性和孔隙率 的惰性材料。
总效率
C1 C2 0 100% C1
式中 C1、C2 —— 进、出口气体含尘浓度，g/m 3。 粒级效率是指对指定直径的颗粒分离的百分数。即： C1i C2i p 100% C1i 式中 C1i、C2i ——进、出口气体中粒径在第i段范围内的颗粒浓度，g/m 。
3
③压降Δ pf
２.高速管式离心机 ①结构：管状转鼓外壳 ②工作原理：高速旋转产生强大的 离心力是颗粒沉积到管壁，轻相沿管 中心向上排出，重相沿管壁向上排出。 ③特点：转速高，分离因数高达15000 ——65000。适用于固含量低于1%，颗 粒度小于5微米，黏度大的悬浮液澄清 或固液两相密度差较小的分离。
前言：
F F F F
b
d
0
<二>球形颗粒的自由沉降速度 自由沉降： 颗粒在重力沉降过程中不受周围颗粒和器壁影响的沉降。 干扰沉降： 固体颗粒在沉降过程中，因颗粒之间的相互影响而使颗 粒不能正常沉降的过程。
续上
球形颗粒在静止流体中沉降时，颗粒受到的作用力有重力、浮力和 阻力 当合力为零时，颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度，又称为 “终端速度。终端速度计算式：
二、过滤机械
<一>板框压滤机 1.结构：具凹凸沟槽的滤板、 滤框、紧装置。 2.操作过程： 装和、过滤、洗涤、卸渣和整理。 3.生产能力：
3600V 其中 T V 是一个操作周期内所获得的滤液体积m 3 板框压滤机的生产能力 Q T 是一个操作周期总时间，单位s.
<二>三足离心机 制药生产中广泛使 用三足过滤离心机。 1.原理：转鼓内壁开 有小孔，并在其上覆盖滤布，滤液穿过滤布而滤渣残留 在转鼓中，当滤渣积累到一定两后停机，从上或下卸出。 2.操作注意事项：启动前要盖紧盖子，完全停止运转后 才能卸渣。
第五章 固液分离设备
概述
混合物分为均相混合物和非均相混合物。非均相混合物的内部存在两种 以上的相态。其中固体颗粒、微滴称为分散相或分散物质；而气体、液体称为 连续相或分散介质。 非均相物系分离的依据是连续相与分散相具有不同的物理性质，因此可以 用机械的方法将两相分离。两种操作方式：沉降和过滤 （1）沉降分离 颗粒相对于流体（静止或运动）运动的过程称沉降分离。 分为重力沉降、离心沉降。 （2）过滤 流体相对于固体颗粒床层运动而实现固液分离的过程称过滤。 分为重力过滤、离心过滤、加压过滤和真空过滤，也可分为恒压过滤、先恒速 后恒压过滤。
ut
4 gd s 3
其中 是颗粒沉降时的阻力系数。并且是颗粒对流体作相对运动时的 雷诺数Re的函数。 与Re的关系可由实验测定，球形颗粒（φ s=1） 的沉降速度曲线分为三个区域，即：
（续上）
（1） （ 2）
滞流区
24 Re
（ 10-4< Ret≤2） （ 2< Ret <103 ）
第二节 过滤分离
制药生产中有多种过滤过程，如中药提取液中有效成分与 多糖及其他无效成分的分离，发酵液的预处理，液体制剂去除 热源等单元操作都是过滤过程。 按照过滤的原理不同可以分为滤饼过滤和深层过滤两种方。 滤饼过滤：固体堆积在滤材上并架桥形成滤饼层的过滤方式 。 、深层过滤：指颗粒沉积在床层内部的孔道壁上而并不形 成滤饼的过滤方式。
过滤基本方程式 dV A2 p dt r V Ve
式中 V滤液体积m 3；Ve过滤介质的当量体积或称虚拟体积m 3；
滤饼体积与滤液体积之比； r滤饼比阻； 粘度。
2.恒压过滤基本方程式 恒压过滤：是指过滤操作的总压差恒定。特点是随着过 滤时间的延长，滤饼厚度增大，过滤阻力增加，过滤速率降低。 根据过滤基本方程式可推导出其计算式：
多层降沉室生产力
VS （n 1 ）blut
<二>沉降槽
籍重力沉降从悬浮液中分离出固体颗粒的设备称为沉降槽。如 用于低浓度悬浮液分离时亦称为澄清器；用于中等浓度悬浮液的 浓缩时，常称为浓缩器或增稠器。 沉降槽适于处理颗粒不太小、浓度不太高，但处理量较大的悬 浮液的分离。这种设备具有结构简单，可连续操作且增稠物浓度 较均匀的优点，缺点是设备庞大，占地面积大、分离效率较低。
V 2 2VeV kA2t 式中： qe Ve A q 2 2qe q kt q是单位面积上得到的滤液量，m 3/m 2 。
式中k是过滤常数，t是过滤时间。 3.过滤常数k的测定： 过滤常数一般在恒压条件下测定。 在已知过滤面积的过滤 设备上，用待测悬浮液在恒压条件下实验测定。 2qe t 1 q q k k
<三>转筒真空过滤机
1.结构： 滤浆槽、蓝式转鼓、分配头、刮刀。 2.原理： 转鼓外壁覆盖有金属丝网，网上覆盖有滤布等过滤介质。 转鼓内部区域分了18个独立的扇形区，各有不同的操作功能。 过滤区：真空抽气装置把液体吸进转鼓，滤饼留在滤布上。 吸干区：吸干滤布上的液体。 洗涤区：洗涤滤布上的滤饼。 吹松区：鼓风把滤饼从滤布上吹松，利于刮刀刮落。 滤布复原区：压缩空气或蒸汽吹吸干净滤布。 3.适用范围：颗粒不太细粘性不太大的液体。不使用于高温液体。
的曳力，使颗粒的实际沉降速度较自由沉降速度低。
二、重力沉降设备
<一>沉降室
籍重力沉降从气流中除去尘粒的设备称为降尘室。
1.
气体停流时间
颗粒沉降时间 tk =
tg
h ut
l u
2.
3.沉降分离满足的基本条件为 4.降尘室的生产能力为 5.多层降尘室的生产能力为
tg
tk
生产能力 VS blut
9 R 临界直径dC N e s ui
其中
B? —旋风分离器进口宽度； N e ? —旋风分离器气流旋转圈数，一般取N e 0.5—3.0， 标准旋风分离器取3--5； ui ? —进口气体速度,m/s；
? —气体黏度，Pa S； s ? —固体密度，kg / m3
②分离效率η 分离效率有总效率和粒级效率。
第一节
前言
沉降分离
固体颗粒在重力场离心力场中因场效应而沉降。在制药生产 中，两种形式都存在，如中药提取液的离心分离和静置沉淀。沉 降分离是不彻底的分离。 互不相溶重液与轻液适用沉降分离法。