制藥設(shè)備與工程設(shè)計(jì)第10章機(jī)械分離設(shè)備

1、第10章 機(jī)械分離設(shè)備非均相混合物的分離非均相混合物的分離 均相物系：指物系內(nèi)部各處均勻且無(wú)相界面，包括溶液、氣體混合物等。非均相物系：指物系內(nèi)部有隔不同相的界面且界面兩側(cè)的物料性質(zhì)有差異。非均相混合物的分離非均相混合物的分離 非均相混合物包括：氣固系統(tǒng)（如空氣中的塵埃）；液固系統(tǒng)（如液體中的固體顆粒）；氣液系統(tǒng)（如氣體中的液滴）；液液系統(tǒng)（如乳濁液中的微滴）等。非均相物系分離的依據(jù)是連續(xù)相與分散相具有不同的物理性質(zhì)（如密度），故可用機(jī)械方法進(jìn)行分離。利用密度差進(jìn)行分離時(shí)，必須使分散相與連續(xù)相產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，分離非均相物系的單元操作遵循流體力學(xué)的基本規(guī)律，按兩相運(yùn)動(dòng)方式的不同分為沉降和過(guò)濾

2、。非均相物系的分離主要用于：1、回收有用物質(zhì)，如顆粒狀催化劑的回收；2、凈化氣體，如除塵、廢液、廢氣中有害物質(zhì)的清除等。 沉沉 降降沉降操作是使懸浮在流體中的固體顆粒，在重力或離心力的作用下，沿著受力方向發(fā)生運(yùn)動(dòng)而沉積，從而與流體分離的過(guò)程。沉沉 降降重力沉降：利用懸浮固體顆粒本身的重力完成分離的操作。離心沉降：利用懸浮的固體顆粒的離心力作用而獲得分離的操作。離心沉降離心沉降顆粒在離心力場(chǎng)作用下，受到離心力的作用而沉降的過(guò)程稱(chēng)為離心沉降。懸浮在流體中的微粒，利用離心力比利用重力可以使微粒的沉降速度增大很多，這是因?yàn)殡x心力由旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生，旋轉(zhuǎn)的速度愈大則離心力也愈大；而微粒在重力場(chǎng)中所受的重力作用

3、是一個(gè)定值。因此，將微粒從懸浮物系中分離時(shí)，利用離心力比利用重力有效的多。同時(shí)，利用離心力作用的分離設(shè)備不僅可以分離較小的微粒，而且設(shè)備的體積可以縮小。與重力沉降速度相比，只是將重力場(chǎng)改為離心場(chǎng)。 2022-6-129三、沉降分離設(shè)備1、重力沉降設(shè)備降塵室、連續(xù)沉降槽2、離心分離設(shè)備 旋風(fēng)分離器、旋液分離器、離心沉降機(jī)旋風(fēng)分離器過(guò)濾過(guò)濾濾餅過(guò)濾：懸浮液中的顆粒沉積在過(guò)濾介質(zhì)表面形成濾餅層，濾液穿過(guò)濾餅層中的空隙流動(dòng)叫做濾餅過(guò)濾。深層過(guò)濾：固體顆粒不形成濾餅，而是沉積在過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)部叫做深層過(guò)濾。 通常將原懸浮液稱(chēng)為濾漿，濾漿中的固體顆粒稱(chēng)為濾渣，過(guò)濾時(shí)積聚在過(guò)濾介質(zhì)上的濾渣層稱(chēng)為濾餅，通過(guò)過(guò)濾介

4、質(zhì)的液體稱(chēng)為濾液。2022-6-1211（二）過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾介質(zhì)的作用是支承濾餅，故除有孔隙外，還應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度及盡可能小的阻力。工業(yè)上常用的過(guò)濾介質(zhì)有：織物介質(zhì)：天然纖維、化學(xué)纖維、玻璃絲、金屬絲織成的濾網(wǎng)。 多孔性固體介質(zhì)：多孔性陶瓷板，多孔性塑料板，多孔性金屬陶瓷板等，此類(lèi)介質(zhì)能截留小至1-3m的固體顆粒。 堆積介質(zhì)：細(xì)沙、石、炭屑等堆積的顆粒床層及非編織纖維玻璃棉等的堆積層。一般用于處理含固體微粒少的懸浮液，如水的凈化。 2022-6-1212（三）過(guò)濾推動(dòng)力過(guò)濾推動(dòng)力是指濾餅和過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)的壓力差。此壓力差可以是重力或人為壓差。增加過(guò)濾推動(dòng)力的方法有：1、增加懸浮液本身的液柱壓力

5、，一般不超過(guò)50KN/m2，稱(chēng)為重力過(guò)濾。2、增加懸浮液液面的壓力，一般可達(dá)500KN/m2稱(chēng)為加壓過(guò)濾。3、在過(guò)濾介質(zhì)下面抽真空，通常不超過(guò)真空度86.6KN/m2，稱(chēng)為真空過(guò)濾。此外，過(guò)濾推動(dòng)力還可以用離心力來(lái)增大，稱(chēng)為離心過(guò)濾。 2022-6-1213（四）過(guò)濾基本參數(shù) 處理量、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)率、過(guò)濾面積、懸浮液固相濃度、濾餅含液量、濾餅與濾液的體積比、過(guò)濾速率、過(guò)濾速度（五）濾餅的可壓縮性不可壓縮濾餅：由剛性顆粒形成的濾餅，在過(guò)濾過(guò)程中顆粒形狀和顆粒間的空隙率保持不變。可壓縮濾餅：由非剛性顆粒形成的濾餅，在壓強(qiáng)差作用下會(huì)變形。（六）濾餅的洗滌目的：回收濾液或得到較純凈的固體顆粒2022-6-1214二、恒壓過(guò)濾（一）過(guò)濾的基本方程)(efVVvrpAAdtdV（二）恒壓過(guò)濾方程V2+2VeV=KA2tq2+2qeq=Kt（三）過(guò)濾常數(shù)K、Ve、qe的測(cè)定根據(jù)恒壓過(guò)濾方程，測(cè)兩個(gè)時(shí)間t1、t2的濾液體積V1、 V2，聯(lián)立方程組即可估算其值。2022-6-1215三、過(guò)濾設(shè)備（一）板框壓濾機(jī)2022-6-1216（二）轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)（二）轉(zhuǎn)