第五章 液固分離設(shè)備

1、LOGO制藥設(shè)備及技術(shù)制藥設(shè)備及技術(shù)第五章第五章 過濾、離心及膜分離設(shè)備過濾、離心及膜分離設(shè)備LOGO學(xué)習(xí)目標(biāo)1掌握過濾分離掌握過濾分離原理原理，了原理原理，了解影響過濾速解影響過濾速度的因素，熟度的因素，熟悉常用過濾設(shè)悉常用過濾設(shè)備的類型、結(jié)備的類型、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用構(gòu)及應(yīng)用2掌握離心沉降掌握離心沉降分離的原理，分離的原理，熟悉常見離心熟悉常見離心設(shè)備的類型、設(shè)備的類型、結(jié)構(gòu)和操作過結(jié)構(gòu)和操作過程程3掌握膜分離原掌握膜分離原理和膜分離設(shè)理和膜分離設(shè)備基本結(jié)構(gòu)及備基本結(jié)構(gòu)及應(yīng)用應(yīng)用LOGO本章概要TEXT常用過常用過濾設(shè)備濾設(shè)備離心沉離心沉降設(shè)備降設(shè)備膜分離膜分離設(shè)備設(shè)備過濾機制過濾機制及影響因素及

2、影響因素過濾設(shè)備過濾設(shè)備管式離心機管式離心機碟片式離機碟片式離機膜和膜分離膜和膜分離技術(shù)技術(shù)膜分離過程膜分離過程設(shè)備設(shè)備LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備 過濾是在推動力（如重力、離心力等）作用下，使物料通過過濾過濾是在推動力（如重力、離心力等）作用下，使物料通過過濾介質(zhì)實現(xiàn)液固分離的過程。一般把多孔性材料稱為過濾介質(zhì)或濾材，介質(zhì)實現(xiàn)液固分離的過程。一般把多孔性材料稱為過濾介質(zhì)或濾材，被過濾的混懸液稱濾漿，通過濾材后得到的液體稱濾液，被濾材截留被過濾的混懸液稱濾漿，通過濾材后得到的液體稱濾液，被濾材截留的物質(zhì)稱濾餅或濾渣，洗滌濾餅后得到的液體稱洗滌液。的物質(zhì)稱濾餅或濾渣，洗滌濾餅后

3、得到的液體稱洗滌液。一、過濾機制及影響因素一、過濾機制及影響因素（一）濾過機制（一）濾過機制1.1.篩析作用篩析作用 篩析作用是指濾材像篩網(wǎng)一樣將大于其孔徑的顆粒截留在表篩析作用是指濾材像篩網(wǎng)一樣將大于其孔徑的顆粒截留在表面的作用，也稱膜過濾或機械過篩。濾材為薄膜狀或薄層狀，如面的作用，也稱膜過濾或機械過篩。濾材為薄膜狀或薄層狀，如微孔濾膜、濾紙、超濾膜、反滲透膜等。微孔濾膜、濾紙、超濾膜、反滲透膜等。LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備2 2、濾餅過濾、濾餅過濾 v濾餅過濾是指固體堆積在濾材上并架橋形成濾餅層以攔濾餅過濾是指固體堆積在濾材上并架橋形成濾餅層以攔截顆的過濾方式，如圖截

4、顆的過濾方式，如圖5-15-1所示。過濾時懸浮液置于過所示。過濾時懸浮液置于過濾介質(zhì)的一側(cè)，過濾介質(zhì)常用多孔織物，其網(wǎng)孔尺寸未濾介質(zhì)的一側(cè)，過濾介質(zhì)常用多孔織物，其網(wǎng)孔尺寸未必一定須小于被截留的顆粒直徑。必一定須小于被截留的顆粒直徑。v在過濾操作開始階段，會有部分顆粒進入過濾介質(zhì)網(wǎng)孔在過濾操作開始階段，會有部分顆粒進入過濾介質(zhì)網(wǎng)孔中發(fā)生架橋現(xiàn)象，如圖中發(fā)生架橋現(xiàn)象，如圖5-25-2，也有少量顆粒穿過介質(zhì)而，也有少量顆粒穿過介質(zhì)而混與濾液中。隨著濾渣的逐步堆積，在介質(zhì)上形成一個混與濾液中。隨著濾渣的逐步堆積，在介質(zhì)上形成一個濾渣層，稱為濾渣層，稱為濾餅濾餅。不斷增厚的濾餅才是真正有效的過不斷增厚

5、的濾餅才是真正有效的過濾介質(zhì)，濾介質(zhì)，而穿過濾餅的液體則變?yōu)榍鍍舻臑V液。而穿過濾餅的液體則變?yōu)榍鍍舻臑V液。LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備圖圖5-1 5-1 濾餅過濾濾餅過濾 圖圖 5-2 5-2 架橋現(xiàn)象架橋現(xiàn)象LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備圖圖 5-3 5-3 深層過濾深層過濾如圖如圖5-35-3所示。與濾餅過濾所示。與濾餅過濾不同，深層過濾時介質(zhì)表面不同，深層過濾時介質(zhì)表面無濾餅形成，過濾是在介質(zhì)無濾餅形成，過濾是在介質(zhì)內(nèi)部進行的。由于顆粒尺寸內(nèi)部進行的。由于顆粒尺寸比介質(zhì)孔道小，顆粒進入彎比介質(zhì)孔道小，顆粒進入彎曲細(xì)長孔道后容易被截留。曲細(xì)長孔道后容易被截

6、留。同時由于流體流過時所引起同時由于流體流過時所引起的擠壓和沖撞作用，顆粒緊的擠壓和沖撞作用，顆粒緊附在孔道的壁面上。常用的附在孔道的壁面上。常用的濾材有砂濾棒、垂熔玻璃濾濾材有砂濾棒、垂熔玻璃濾器、板框壓濾器等。器、板框壓濾器等。3 3、深層過濾、深層過濾 LOGO過濾機制及影響因素(二）影響因素二）影響因素 過濾效果主要取決于過濾速度，把待過濾、含有過濾效果主要取決于過濾速度，把待過濾、含有固體顆粒的懸浮液，倒進濾器的濾材上進行過濾，固體顆粒的懸浮液，倒進濾器的濾材上進行過濾，不久在濾材上形成固體厚層即濾渣層。液體過濾不久在濾材上形成固體厚層即濾渣層。液體過濾速度的阻力隨著濾渣層的加厚而緩

7、慢增加。速度的阻力隨著濾渣層的加厚而緩慢增加。v影響過濾速度的主要有因素有：影響過濾速度的主要有因素有： 1、濾器面積、濾器面積 2、濾渣層和濾材的阻力、濾渣層和濾材的阻力 3、濾液的粘度、濾液的粘度 4、濾器兩側(cè)的壓力差等、濾器兩側(cè)的壓力差等LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備（三）常用的過濾方法（三）常用的過濾方法根據(jù)壓力差大小不同，過濾可分為：根據(jù)壓力差大小不同，過濾可分為： 1.1.常壓過濾常壓過濾 常壓過濾是利用濾漿本身的液位差產(chǎn)生的動力進行的過濾。常壓過濾是利用濾漿本身的液位差產(chǎn)生的動力進行的過濾。本法濾速慢，但壓力穩(wěn)定，如普通的玻璃漏斗過濾。本法濾速慢，但壓力穩(wěn)定，如普

8、通的玻璃漏斗過濾。 2.2.加壓過濾加壓過濾 加壓過濾就是以輸送濾漿的泵或壓縮空氣等所形成的壓力加壓過濾就是以輸送濾漿的泵或壓縮空氣等所形成的壓力為動力進行的過濾。為動力進行的過濾。3.3.減壓過濾減壓過濾 減壓過濾是在過濾介質(zhì)的一方抽真氣以加大兩側(cè)的壓力差減壓過濾是在過濾介質(zhì)的一方抽真氣以加大兩側(cè)的壓力差從而增加動力進行的過濾。從而增加動力進行的過濾。LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備v 二、過濾設(shè)備二、過濾設(shè)備板框壓濾機板框壓濾機三足式三足式離心機離心機真空轉(zhuǎn)鼓真空轉(zhuǎn)鼓過濾機過濾機幾種常見的過濾設(shè)備幾種常見的過濾設(shè)備 LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備v（一）板框壓

9、濾機（一）板框壓濾機圖圖5-4 5-4 板框壓濾機結(jié)構(gòu)圖板框壓濾機結(jié)構(gòu)圖1-1-止推板；止推板；2-2-濾布；濾布；3-3-板框支座；板框支座；4-4-壓緊板；壓緊板；5-5-橫梁橫梁 板框壓濾機的結(jié)構(gòu)如圖板框壓濾機的結(jié)構(gòu)如圖5-45-4所示，主要由機架、壓所示，主要由機架、壓緊機構(gòu)和過濾機構(gòu)三部分組成。緊機構(gòu)和過濾機構(gòu)三部分組成。1 1、板框壓濾機的結(jié)構(gòu)、板框壓濾機的結(jié)構(gòu)LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備（1 1）機架）機架 機架是壓濾機的基礎(chǔ)部件，兩端是止推機架是壓濾機的基礎(chǔ)部件，兩端是止推板和壓緊頭，兩側(cè)的大梁將二者連接起來，大梁板和壓緊頭，兩側(cè)的大梁將二者連接起來，大梁用以

10、支撐濾板、濾框和壓緊板。用以支撐濾板、濾框和壓緊板。v止推板止推板：它與支座連接將壓濾機的一端坐落在地：它與支座連接將壓濾機的一端坐落在地基上，廂式壓濾機的止推板中間是進料孔，四個基上，廂式壓濾機的止推板中間是進料孔，四個角還有四個孔，上兩角的孔是洗滌液或壓榨氣體角還有四個孔，上兩角的孔是洗滌液或壓榨氣體進口，下兩角為出口（暗流結(jié)構(gòu)還是濾液出口）進口，下兩角為出口（暗流結(jié)構(gòu)還是濾液出口）v壓緊板：壓緊板：用以壓緊濾板濾框，兩側(cè)的滾輪用以支用以壓緊濾板濾框，兩側(cè)的滾輪用以支撐壓緊板在大梁的軌道上滾動。撐壓緊板在大梁的軌道上滾動。v大梁：大梁：承重構(gòu)件承重構(gòu)件LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用

11、過濾設(shè)備（2 2）壓緊機構(gòu)）壓緊機構(gòu) v手動壓緊手動壓緊：是以螺旋式機械千斤頂推動壓緊板將：是以螺旋式機械千斤頂推動壓緊板將濾板壓緊。濾板壓緊。v機械壓緊機械壓緊：壓緊機構(gòu)由電動機減速器、齒輪、絲：壓緊機構(gòu)由電動機減速器、齒輪、絲桿和固定螺母組成。壓緊時，電動機正轉(zhuǎn)，帶動桿和固定螺母組成。壓緊時，電動機正轉(zhuǎn)，帶動減速器、齒輪，使絲桿在固定絲母中轉(zhuǎn)動，推動減速器、齒輪，使絲桿在固定絲母中轉(zhuǎn)動，推動壓緊板將濾板、濾框壓緊。壓緊板將濾板、濾框壓緊。v液壓壓緊液壓壓緊：液壓壓緊機構(gòu)的組成由液壓站、油缸、：液壓壓緊機構(gòu)的組成由液壓站、油缸、活塞、活塞桿以及活塞桿與壓緊板連接的哈夫蘭活塞、活塞桿以及活塞桿

12、與壓緊板連接的哈夫蘭卡片?？ㄆOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備（3 3）過濾機構(gòu)）過濾機構(gòu)圖圖5-5 5-5 板和框示意圖板和框示意圖 過濾機構(gòu)由許多塊濾過濾機構(gòu)由許多塊濾板和濾框交替排列而成，板和濾框交替排列而成，即按板即按板- -框框- -板板- -框框的的順序疊加，板和框的結(jié)構(gòu)順序疊加，板和框的結(jié)構(gòu)如圖如圖5-55-5所示，框中間空，所示，框中間空，四角各有一孔，其中有一四角各有一孔，其中有一個孔通向中間供濾液進入；個孔通向中間供濾液進入；板中間下凹，四角也各有板中間下凹，四角也各有一孔，其中一孔有凹槽與一孔，其中一孔有凹槽與中部聯(lián)通供濾出液流出。中部聯(lián)通供濾出液流出。

13、LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備工作過程：工作過程： 板框壓濾機的操作是間歇的，每個操作循環(huán)由裝合、板框壓濾機的操作是間歇的，每個操作循環(huán)由裝合、過濾、洗滌、卸渣、整理五個階段組成。過濾、洗滌、卸渣、整理五個階段組成。 v 待過濾的料液通過輸料泵在一定的壓力下，從后頂板待過濾的料液通過輸料泵在一定的壓力下，從后頂板的進料孔進入到各個濾室，通過濾布，固體物被截留在濾的進料孔進入到各個濾室，通過濾布，固體物被截留在濾室中，并逐步形成濾餅；液體則通過板框上的出水孔排出室中，并逐步形成濾餅；液體則通過板框上的出水孔排出機外。機外。板框壓濾機的濾液流出方式：板框壓濾機的濾液流出方式：v 明

14、流過濾：明流過濾：指每個濾板的下方出液孔上裝有水咀，濾液直指每個濾板的下方出液孔上裝有水咀，濾液直觀地從水咀里流出，好處在于可以觀測每一塊濾板的出液觀地從水咀里流出，好處在于可以觀測每一塊濾板的出液情況，通過排出濾液的透明度直接發(fā)現(xiàn)問題；情況，通過排出濾液的透明度直接發(fā)現(xiàn)問題；v 暗流過濾：暗流過濾：指每個濾板的下方設(shè)有出液通道孔，若干塊濾指每個濾板的下方設(shè)有出液通道孔，若干塊濾板的出液孔連成一個出液通道，由止推板下方的出液孔相板的出液孔連成一個出液通道，由止推板下方的出液孔相連接的管道排出。適用于不宜暴露于空氣中的濾液。連接的管道排出。適用于不宜暴露于空氣中的濾液。LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用

15、過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備2.2.板框壓濾機的優(yōu)缺點板框壓濾機的優(yōu)缺點板框式過濾機的優(yōu)點：板框式過濾機的優(yōu)點：v 體積小，過濾面積大，單位過濾面積占地少體積小，過濾面積大，單位過濾面積占地少v 對物料的適應(yīng)性強，對物料的適應(yīng)性強，v 過濾壓力高，濾餅的含濕量較低。過濾壓力高，濾餅的含濕量較低。v 濾餅過濾可得到澄清的濾液，固相回收率高濾餅過濾可得到澄清的濾液，固相回收率高v 結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，故障少，機器壽命長；結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，故障少，機器壽命長；v 濾布的檢查、洗滌、更換較方便。濾布的檢查、洗滌、更換較方便。v 造價低、投資小。造價低、投資小。板框壓濾機的缺點：板框壓濾機的缺點：v 間歇操作

16、，板框壓濾機每隔一定時間需要人工卸除濾餅，間歇操作，板框壓濾機每隔一定時間需要人工卸除濾餅，勞動強度大。勞動強度大。LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備3 3、板框壓濾機的型號、板框壓濾機的型號國產(chǎn)板框式過濾機主要有國產(chǎn)板框式過濾機主要有BASBAS、BMSBMS、BMYBMY三種型號。三種型號。v 第一個字母第一個字母B B表示板框式過濾機；表示板框式過濾機；v 第二個字母第二個字母A A表示暗流式，表示暗流式，M M表示明流式；表示明流式；v 第三個字母第三個字母S S表示手動壓緊，表示手動壓緊，Y Y表示液壓壓緊。表示液壓壓緊。v 型號后面的數(shù)字型號后面的數(shù)字表示過濾面積（表示

17、過濾面積（mm）/ /濾框尺寸（濾框尺寸（mmmm）- -濾濾框厚度（框厚度（mmmm），如：），如：BMY60/800-30BMY60/800-30表示明流式液壓壓表示明流式液壓壓緊緊板板框壓濾機，過濾面積為框壓濾機，過濾面積為60m60m，框內(nèi)尺寸為，框內(nèi)尺寸為800mm800mm800mm800mm，濾框厚度為濾框厚度為30mm30mm；濾框塊數(shù)；濾框塊數(shù)=60/=60/（0.80.80.80.82 2）=47=47塊；塊；濾板為濾板為4646塊；板內(nèi)總體積塊；板內(nèi)總體積=0.8=0.80.80.80.30.347=0.902m47=0.902m3 3。LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備

18、常用過濾設(shè)備真空轉(zhuǎn)鼓過濾機真空轉(zhuǎn)鼓過濾機 真空轉(zhuǎn)鼓過濾機是一種可以連續(xù)操作的過濾設(shè)備，結(jié)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機是一種可以連續(xù)操作的過濾設(shè)備，結(jié)構(gòu)如圖構(gòu)如圖5-65-6所示。所示。圖 5-5 真空轉(zhuǎn)鼓過濾機圖圖 5-6 5-6 真空轉(zhuǎn)鼓過濾機結(jié)構(gòu)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機結(jié)構(gòu)LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備v 真空轉(zhuǎn)鼓過濾機的主體是一真空轉(zhuǎn)鼓過濾機的主體是一水平轉(zhuǎn)鼓水平轉(zhuǎn)鼓，鼓壁，鼓壁開孔，鼓面上鋪以支承板和濾布，構(gòu)成開孔，鼓面上鋪以支承板和濾布，構(gòu)成過濾面過濾面。過濾面下的空間分成若干隔開的過濾面下的空間分成若干隔開的扇形濾室扇形濾室，各濾，各濾室有導(dǎo)管與分配閥相通。轉(zhuǎn)鼓為圓筒形，安裝在室有導(dǎo)管與分

19、配閥相通。轉(zhuǎn)鼓為圓筒形，安裝在敞開口料池的上方，并在料池中有一定的浸沒度。敞開口料池的上方，并在料池中有一定的浸沒度。轉(zhuǎn)鼓主軸兩端設(shè)有支承，可在驅(qū)動裝置的帶動下轉(zhuǎn)鼓主軸兩端設(shè)有支承，可在驅(qū)動裝置的帶動下旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)鼓每旋轉(zhuǎn)一周，各濾室通過分配閥輪流旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)鼓每旋轉(zhuǎn)一周，各濾室通過分配閥輪流接通真空系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)，順序完成接通真空系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)，順序完成過濾過濾洗渣洗渣吸干吸干卸渣和過濾介質(zhì)卸渣和過濾介質(zhì)( (濾布濾布) )再生再生等操作。等操作。 LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備工作原理工作原理 圖圖5-7 5-7 真空轉(zhuǎn)鼓過濾機工作原理示意圖真空轉(zhuǎn)鼓過濾機工作原理示意圖1-

20、1-轉(zhuǎn)鼓；轉(zhuǎn)鼓；2-2-過濾室；過濾室；3-3-分配閥；分配閥；4-4-料液槽料液槽5-5-攪拌器；攪拌器；6-6-洗滌液噴嘴；洗滌液噴嘴；7-7-刮刀刮刀 轉(zhuǎn)鼓下部沉浸在懸轉(zhuǎn)鼓下部沉浸在懸浮液中，浸沒角度約浮液中，浸沒角度約9090130130，由機械傳，由機械傳動裝置帶動其緩慢旋轉(zhuǎn)。動裝置帶動其緩慢旋轉(zhuǎn)。將整個轉(zhuǎn)鼓分成以下三將整個轉(zhuǎn)鼓分成以下三工作區(qū)：工作區(qū)：LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備過濾區(qū)：過濾區(qū)：沉沒在料液內(nèi)的濾室與真空系統(tǒng)連通，料液中的固沉沒在料液內(nèi)的濾室與真空系統(tǒng)連通，料液中的固體粒子被吸附在濾布的表面形成濾渣層，濾液被吸入鼓內(nèi)體粒子被吸附在濾布的表面形成濾渣層

21、，濾液被吸入鼓內(nèi)經(jīng)導(dǎo)管和分配頭排至濾液貯罐中。為了避免料液中固體物經(jīng)導(dǎo)管和分配頭排至濾液貯罐中。為了避免料液中固體物的沉降，常在料槽中裝置攪拌機。的沉降，常在料槽中裝置攪拌機。洗滌吸干區(qū)：洗滌吸干區(qū)：轉(zhuǎn)鼓從料液槽中轉(zhuǎn)出后，洗滌液噴嘴將洗滌水轉(zhuǎn)鼓從料液槽中轉(zhuǎn)出后，洗滌液噴嘴將洗滌水噴向濾渣層進行洗滌，在真空情況下殘余水分被抽入鼓內(nèi)，噴向濾渣層進行洗滌，在真空情況下殘余水分被抽入鼓內(nèi)，引入到洗滌液貯罐。引入到洗滌液貯罐。卸渣及再生區(qū)：卸渣及再生區(qū)：經(jīng)過洗滌和脫水的濾渣層在壓縮空氣或蒸汽經(jīng)過洗滌和脫水的濾渣層在壓縮空氣或蒸汽的作用下與濾布脫離，隨后由刮刀將其刮下。刮下濾渣的的作用下與濾布脫離，隨后由

22、刮刀將其刮下。刮下濾渣的濾布繼續(xù)吹以壓縮空氣或蒸汽，使上面的殘余固體物吹落，濾布繼續(xù)吹以壓縮空氣或蒸汽，使上面的殘余固體物吹落，濾布再生。濾布再生。LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備優(yōu)點【適用適用】缺點缺點結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單運轉(zhuǎn)和維護保養(yǎng)容易運轉(zhuǎn)和維護保養(yǎng)容易處理量大處理量大可連續(xù)操作可連續(xù)操作 設(shè)備體積大設(shè)備體積大占地面積大占地面積大輔助設(shè)備較多輔助設(shè)備較多耗電量大耗電量大 優(yōu)點優(yōu)點【真空轉(zhuǎn)鼓壓濾機的特點真空轉(zhuǎn)鼓壓濾機的特點】 適用于固體含量較大的懸浮液的分離，但對較細(xì)、較適用于固體含量較大的懸浮液的分離，但對較細(xì)、較黏稠的物料不太適用。黏稠的物料不太適用。 LOGO第一節(jié)第一節(jié)

23、常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備（三）三足式離心機（三）三足式離心機 是最早出現(xiàn)的液是最早出現(xiàn)的液- -固分離設(shè)備，應(yīng)用轉(zhuǎn)鼓高速回轉(zhuǎn)所產(chǎn)生固分離設(shè)備，應(yīng)用轉(zhuǎn)鼓高速回轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力使懸浮液或其他脫水物料中的固相與液相分離開來。的離心力使懸浮液或其他脫水物料中的固相與液相分離開來。常見的三足式離心機有人工上部卸料、人工下部卸料和機械常見的三足式離心機有人工上部卸料、人工下部卸料和機械下部卸料三足式離心機等下部卸料三足式離心機等 三足式離心機外形三足式離心機外形 圖圖5-95-9人工卸料三足式離心機人工卸料三足式離心機結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖 LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備v 圖圖5-95-9

24、是人工卸料三足式離心機的結(jié)構(gòu)示意圖。是人工卸料三足式離心機的結(jié)構(gòu)示意圖。底盤及裝在底盤上的主軸、轉(zhuǎn)鼓、機殼、電動機底盤及裝在底盤上的主軸、轉(zhuǎn)鼓、機殼、電動機及傳動裝置等組成離心機的機體，整個機體靠三及傳動裝置等組成離心機的機體，整個機體靠三根擺懸掛在三個柱腳上，擺桿上、下端分別以球根擺懸掛在三個柱腳上，擺桿上、下端分別以球形墊圈與柱腳和底盤鉸接，擺桿上套有緩沖彈簧，形墊圈與柱腳和底盤鉸接，擺桿上套有緩沖彈簧，這種懸掛支承方式是這種懸掛支承方式是三足式離心機的主要結(jié)構(gòu)特三足式離心機的主要結(jié)構(gòu)特征征，允許體機在水平方向作較大幅度擺動，使系，允許體機在水平方向作較大幅度擺動，使系統(tǒng)自振頻率遠(yuǎn)低于轉(zhuǎn)鼓

25、回轉(zhuǎn)頻率，從而減少不均統(tǒng)自振頻率遠(yuǎn)低于轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)頻率，從而減少不均勻負(fù)荷對主軸和軸承的沖擊，并使振動不至傳到勻負(fù)荷對主軸和軸承的沖擊，并使振動不至傳到基礎(chǔ)上?；A(chǔ)上。LOGO第一節(jié)第一節(jié) 常用過濾設(shè)備常用過濾設(shè)備三足式離心機的優(yōu)缺點：三足式離心機的優(yōu)缺點：優(yōu)點：優(yōu)點：v 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；v 對物料的適應(yīng)性強，可用于多種物料和工藝過程；對物料的適應(yīng)性強，可用于多種物料和工藝過程；v 彈性懸掛支承結(jié)構(gòu)，減少了振動使機械運行平穩(wěn)；彈性懸掛支承結(jié)構(gòu)，減少了振動使機械運行平穩(wěn)；v 4 4由于整個高速回轉(zhuǎn)機構(gòu)集中在封閉的殼體中，易于實現(xiàn)由于整個高速回轉(zhuǎn)機構(gòu)集中在封閉的殼體中，易于實現(xiàn)

26、密封防爆。密封防爆。缺點：缺點：v 間歇操作，生產(chǎn)能力低；上面卸料，體力勞動繁重；軸承間歇操作，生產(chǎn)能力低；上面卸料，體力勞動繁重；軸承等傳動機構(gòu)在轉(zhuǎn)鼓的下方，檢修不方便，且液體有可能漏等傳動機構(gòu)在轉(zhuǎn)鼓的下方，檢修不方便，且液體有可能漏入而使其腐蝕等。入而使其腐蝕等。v 適用：適用：可用于分離固體粒徑從可用于分離固體粒徑從10m10m至數(shù)毫米、含固量至數(shù)毫米、含固量5%5%至至40%40%50%50%的液固分離的液固分離LOGO第二節(jié)第二節(jié) 離心沉降設(shè)備離心沉降設(shè)備 v含義含義 離心沉降是利用固液兩相的相對密度差，在離離心沉降是利用固液兩相的相對密度差，在離心機無孔轉(zhuǎn)鼓或管子中進行懸浮液、乳濁

27、液的分心機無孔轉(zhuǎn)鼓或管子中進行懸浮液、乳濁液的分離和固相濃縮、液相澄清的分離操作離和固相濃縮、液相澄清的分離操作v原理原理 離心力比重力大離心力比重力大100010002000020000倍，因此在不使倍，因此在不使用過濾介質(zhì)的情況下，離心沉降能使很細(xì)小的固用過濾介質(zhì)的情況下，離心沉降能使很細(xì)小的固體沉淀下來。離心沉降設(shè)備有管式離心機、碟片體沉淀下來。離心沉降設(shè)備有管式離心機、碟片式離心機和臥式離心機等式離心機和臥式離心機等 LOGO第二節(jié)第二節(jié) 離心沉降設(shè)備離心沉降設(shè)備一、管式離心機一、管式離心機圖圖 5-10 5-10 管式離心機管式離心機 管式離心機是一種轉(zhuǎn)鼓呈管狀管式離心機是一種轉(zhuǎn)鼓呈

28、管狀的、分離因數(shù)極高的離心設(shè)備，它的、分離因數(shù)極高的離心設(shè)備，它的轉(zhuǎn)鼓直徑較小、長度較大，轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓直徑較小、長度較大，轉(zhuǎn)速高，用于處理難于分離的低濃度懸高，用于處理難于分離的低濃度懸浮液和乳濁液中的組分，主要應(yīng)用浮液和乳濁液中的組分，主要應(yīng)用于食品、化工、生物制品、中藥制于食品、化工、生物制品、中藥制品，血液制品、醫(yī)藥中間體等物料品，血液制品、醫(yī)藥中間體等物料的分離，其外形如圖的分離，其外形如圖5-105-10所示。所示。 管式離心機分為管式離心機分為澄清型澄清型和和分離分離型型兩種。兩種。 LOGO第二節(jié)第二節(jié) 離心沉降設(shè)備離心沉降設(shè)備圖圖5-11 5-11 管式離心機工作示意圖管式離心機

29、工作示意圖1-1-環(huán)狀隔盤；環(huán)狀隔盤； 2-2-驅(qū)動軸；驅(qū)動軸；3-3-排液罩；排液罩；4-4-重液出口重液出口5-5-輕液出口；輕液出口；6-6-輕相；輕相；7-7-轉(zhuǎn)鼓；轉(zhuǎn)鼓；8-8-重相；重相；9-9-固定機殼固定機殼 1010進料進料工作原理工作原理 操作時，將待處理的料液在操作時，將待處理的料液在一定的壓力下由進料管經(jīng)底部中一定的壓力下由進料管經(jīng)底部中心軸進入鼓底，靠圓形擋板分散心軸進入鼓底，靠圓形擋板分散于四周，在離心力場作用下，乳于四周，在離心力場作用下，乳濁液沿軸向向上流動的過程中，濁液沿軸向向上流動的過程中，被分層成輕重兩液相。輕液位于被分層成輕重兩液相。輕液位于轉(zhuǎn)筒的中央，

30、呈螺旋形運轉(zhuǎn)向上轉(zhuǎn)筒的中央，呈螺旋形運轉(zhuǎn)向上移動，經(jīng)分離頭中心部位輕相液移動，經(jīng)分離頭中心部位輕相液口噴出，進入輕相液收集器從排口噴出，進入輕相液收集器從排出管排出；重液靠近筒壁，經(jīng)分出管排出；重液靠近筒壁，經(jīng)分離頭孔道噴出，進入重相液收集離頭孔道噴出，進入重相液收集器，從排液管排出。器，從排液管排出。LOGO第二節(jié)第二節(jié) 離心沉降設(shè)備離心沉降設(shè)備管式分離機優(yōu)缺點：管式分離機優(yōu)缺點：v優(yōu)點：優(yōu)點：分離效果好，具有分離效果好、產(chǎn)量高、分離效果好，具有分離效果好、產(chǎn)量高、占地小、操作方便等占地小、操作方便等v缺點：缺點：間歇操作、轉(zhuǎn)鼓容積小，需要頻繁地停機間歇操作、轉(zhuǎn)鼓容積小，需要頻繁地停機清除沉

31、渣。清除沉渣。v適用：適用：適于處理固體顆粒直徑適于處理固體顆粒直徑0.01100微米、微米、固相濃度小于固相濃度小于1、輕相與重相的密度差大于、輕相與重相的密度差大于 0.01千克分米的難分離懸浮液或乳濁液，每小千克分米的難分離懸浮液或乳濁液，每小時處理能力為時處理能力為0.14立方米。立方米。LOGO第二節(jié)第二節(jié) 離心沉降設(shè)備離心沉降設(shè)備含義及原理含義及原理 碟片式離心機是立式離心機的一種，利用混碟片式離心機是立式離心機的一種，利用混合液（混濁液）中具有不同密度且互不相溶的輕、合液（混濁液）中具有不同密度且互不相溶的輕、重液和固相，在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)離心力的作用重液和固相，在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓

32、內(nèi)離心力的作用下成圓環(huán)狀，獲得不同的沉降速度，密度最大的下成圓環(huán)狀，獲得不同的沉降速度，密度最大的固體顆粒向外運動積聚在轉(zhuǎn)鼓的周壁，輕相液體固體顆粒向外運動積聚在轉(zhuǎn)鼓的周壁，輕相液體在最內(nèi)層，達到分離分層或使液體中固體顆粒沉在最內(nèi)層，達到分離分層或使液體中固體顆粒沉降的目的。降的目的。 外形和結(jié)構(gòu)如圖外形和結(jié)構(gòu)如圖5-12和和5-13所示。所示。 LOGO碟片式離心機圖圖5-12 5-12 碟片式離心機碟片式離心機圖圖5-13 5-13 碟片式離心機示意圖碟片式離心機示意圖1-1-進料口；進料口；2-2-碟片；碟片；3-3-排渣口；排渣口；4-4-重液出口；重液出口；5-5-輕液出口輕液出口L

33、OGO碟片式離心機 碟式分離機可以完成兩種操作：碟式分離機可以完成兩種操作：v液液- -固分離固分離（即低濃度懸浮液的分離），稱澄清操（即低濃度懸浮液的分離），稱澄清操作；作；v液液- -液分離（或液液分離（或液- -液液- -固）固）分離（即乳濁液的分分離（即乳濁液的分離），稱分離操作。離），稱分離操作。v化工、制藥分離機主要用于添加劑、油漆，高嶺化工、制藥分離機主要用于添加劑、油漆，高嶺土濃縮分級，丙酮溶液、中藥、醫(yī)藥中間體等澄土濃縮分級，丙酮溶液、中藥、醫(yī)藥中間體等澄清或凈化處理。清或凈化處理。 LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備 v 定義：定義：膜分離技術(shù)是以選擇性透過膜為分離

34、介質(zhì)，在膜兩膜分離技術(shù)是以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，在膜兩側(cè)一定推動力的作用下，使大于標(biāo)示膜孔徑的物質(zhì)分子加側(cè)一定推動力的作用下，使大于標(biāo)示膜孔徑的物質(zhì)分子加以截留，以實現(xiàn)溶質(zhì)的分離、分級和濃縮的過程。以截留，以實現(xiàn)溶質(zhì)的分離、分級和濃縮的過程。v 優(yōu)點：優(yōu)點：膜分離具有分離效率高、設(shè)備簡單、可連續(xù)操作、膜分離具有分離效率高、設(shè)備簡單、可連續(xù)操作、易于放大等優(yōu)點，而且膜分離過程一般在常溫下操作，整易于放大等優(yōu)點，而且膜分離過程一般在常溫下操作，整個過程無相變化，特別適合處理熱敏性物料。個過程無相變化，特別適合處理熱敏性物料。v 目前已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、環(huán)保等領(lǐng)域，產(chǎn)生目前已廣泛應(yīng)用于食

35、品、醫(yī)藥、化工、環(huán)保等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一。重要的手段之一。LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備圖圖 5-14 5-14 膜分離原理膜分離原理膜分離原理膜分離原理 如圖如圖5-145-14所示。膜過濾時，所示。膜過濾時，采用切向流過濾，即原料液沿采用切向流過濾，即原料液沿著與膜平行的方向流動，在過著與膜平行的方向流動，在過濾的同時對膜表面進行沖洗，濾的同時對膜表面進行沖洗，使膜表面保持干凈以保證過濾使膜表面保持干凈以保證過濾速度。原料液中小分子物質(zhì)可速度。原料液中小分子物質(zhì)可以透過膜進

36、入到膜的另一側(cè)，以透過膜進入到膜的另一側(cè)，而大分子物質(zhì)被膜截留于原料而大分子物質(zhì)被膜截留于原料液中，則這兩種物質(zhì)就可以分液中，則這兩種物質(zhì)就可以分離。離。LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備v膜的分類膜的分類 1 1、孔徑不同、孔徑不同膜膜微濾膜微濾膜超濾膜超濾膜納濾膜納濾膜反滲透膜反滲透膜 2 2、材料不同、材料不同膜膜無機膜（主要為陶瓷膜、金屬膜）無機膜（主要為陶瓷膜、金屬膜）有機膜（主要為高分子材料膜）有機膜（主要為高分子材料膜）LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備v膜的基本要求膜的基本要求 （1 1）耐壓：膜孔徑小，要保持高通量就必須施加）耐壓：膜孔徑小，要保持高通量就必須

37、施加較高的壓力，一般膜操作的壓力范圍在較高的壓力，一般膜操作的壓力范圍在0.10.10.5MPa0.5MPa，反滲透膜的壓力更高，約為，反滲透膜的壓力更高，約為1 110MPa10MPa； （2 2）耐高溫）耐高溫: :高通量帶來的溫度升高和清洗需要高通量帶來的溫度升高和清洗需要 （3 3）耐酸堿：防止分離過程中，以及清洗過程中）耐酸堿：防止分離過程中，以及清洗過程中的水解；的水解； （4 4）化學(xué)相容性：保持膜的穩(wěn)定性；）化學(xué)相容性：保持膜的穩(wěn)定性； （5 5）生物相容性：防止生物大分子的變性；）生物相容性：防止生物大分子的變性； （6 6）成本低。）成本低。 LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)

38、備膜分離設(shè)備二、膜分離過程設(shè)備二、膜分離過程設(shè)備v定義定義 將膜以某種形式組裝在一個基本單元內(nèi)，將膜以某種形式組裝在一個基本單元內(nèi)，這種器件稱為膜分離器，又被稱為膜組件這種器件稱為膜分離器，又被稱為膜組件.v分類分類（根據(jù)膜組件的形式不同（根據(jù)膜組件的形式不同 ） 板框式板框式 圓管式圓管式 螺旋卷式螺旋卷式 中空纖維式中空纖維式 LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備1.1.板框式膜分離器板框式膜分離器 操作時料液從下部進入，在導(dǎo)流板的導(dǎo)流下經(jīng)過膜操作時料液從下部進入，在導(dǎo)流板的導(dǎo)流下經(jīng)過膜面，透過液透過膜，經(jīng)支撐板面上的多流孔流入支撐板面，透過液透過膜，經(jīng)支撐板面上的多流孔流入支撐板的

39、內(nèi)腔，再從支撐板外側(cè)的出口流出；料液沿導(dǎo)流板上的內(nèi)腔，再從支撐板外側(cè)的出口流出；料液沿導(dǎo)流板上的流道與孔道一層一層往上流，從膜過濾器上部的出口的流道與孔道一層一層往上流，從膜過濾器上部的出口流出，即得濃縮液。流出，即得濃縮液。 LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備板框式膜分離器的優(yōu)缺點：板框式膜分離器的優(yōu)缺點：v優(yōu)點：優(yōu)點：組裝方便，可以簡單地增加膜的層數(shù)以提組裝方便，可以簡單地增加膜的層數(shù)以提高處理量；膜的清洗更換比較容易；料液流通截高處理量；膜的清洗更換比較容易；料液流通截面較大，不易堵塞；面較大，不易堵塞；v缺點：缺點：需密封的邊界線長；為保證膜兩側(cè)的密封，需密封的邊界線長；為保證

40、膜兩側(cè)的密封，對板框及其起密封作用的部件加工精度要求高；對板框及其起密封作用的部件加工精度要求高；每塊板上料液的流程短，通過板面一次的透過液每塊板上料液的流程短，通過板面一次的透過液相對量少，所以為了使料液達到一定的濃縮度，相對量少，所以為了使料液達到一定的濃縮度，需經(jīng)過板多次或料液需多次循環(huán)。需經(jīng)過板多次或料液需多次循環(huán)。 LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備螺旋卷式膜分離器螺旋卷式膜分離器 如圖如圖5-165-16所示。這種膜的結(jié)構(gòu)是雙層的，中間為多所示。這種膜的結(jié)構(gòu)是雙層的，中間為多孔支撐材料，兩邊是膜，其中三邊被密封成膜袋狀，另一孔支撐材料，兩邊是膜，其中三邊被密封成膜袋狀，另一

41、個開放邊與一根多孔中心產(chǎn)品收集管密封連接，在膜袋外個開放邊與一根多孔中心產(chǎn)品收集管密封連接，在膜袋外部的原水側(cè)再墊一網(wǎng)眼型間隔材料，也就是把膜多孔支部的原水側(cè)再墊一網(wǎng)眼型間隔材料，也就是把膜多孔支撐體膜撐體膜原水側(cè)間隔材料依次疊合，繞中心產(chǎn)品水收集原水側(cè)間隔材料依次疊合，繞中心產(chǎn)品水收集管緊密地卷起來形成一個膜卷，再裝入圓柱型壓力容器里，管緊密地卷起來形成一個膜卷，再裝入圓柱型壓力容器里，就成為一個螺旋卷組件。就成為一個螺旋卷組件。 工作時，原料從端部進入組件后，在隔網(wǎng)中的流道沿工作時，原料從端部進入組件后，在隔網(wǎng)中的流道沿平行于中心管方向流動，而透過物進入膜袋后旋轉(zhuǎn)著沿螺平行于中心管方向流動

42、，而透過物進入膜袋后旋轉(zhuǎn)著沿螺旋方向流動，最后匯集在中心收集管中再排出，濃液則從旋方向流動，最后匯集在中心收集管中再排出，濃液則從組件另一端排出。組件另一端排出。LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備螺旋卷式膜分離器螺旋卷式膜分離器圖圖 5-16 5-16 螺旋卷式膜分離器螺旋卷式膜分離器. .滲透物滲透物 2.2.截留物截留物 3.3.膜組件外殼膜組件外殼 4.4.中央滲透物管中央滲透物管 5.5.原料原料 6.6.截留物截留物7.7.膜原料側(cè)間隔器膜原料側(cè)間隔器 8.8.多孔滲透物側(cè)間隔器多孔滲透物側(cè)間隔器 9.9.外殼外殼 10.10.滲透物滲透物 11.11.膜膜LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備優(yōu)點優(yōu)點設(shè)備較緊湊，設(shè)備較緊湊，單位體積內(nèi)的單位體積內(nèi)的膜面積大膜面積大 螺旋卷式膜分離器螺旋卷式膜分離器特點特點缺點缺點清洗不方便，清洗不方便，膜有損壞時不膜有損壞時不能更換能更換 LOGO第三節(jié)第三節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備管式膜分離