浅谈化工单元操作——分离操作

浅谈化工单元操作——分离操作

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1、浅谈化工单元操作——分离操作新员工进公司后,基木上接触到的培训主要是GMP上,安全上和丁艺操作上的,而我们公司生产的都是化学合成药晶,対于化学合成方面的一•些基本操作原理方面的培训较少,近期在看化工单元基本操作方而的卩籍,其中有部分内容比鮫好,给大家总结分享一下。一、混合物混合物的分离是化工生产屮的重要过程。混合物一般分为均相混合物和非均相混合物。由相同相态组成的混合物称为均相物系,由不同相态组成的混合物称为非均相物系。均相混合物物系内部各处物料性质均匀而且不存在相界面的混合物。混合物例如:互溶溶液及混合气体非均相混合物物系内部有隔开两相的界面

2、存在且界面两侧的物料性质截然不同的混合物。固体颗粒和气体构成的含尘气体例如固体颗粒和液体构成的悬浮液不互溶液体构成的乳浊液液体颗粒和气休构成的含雾气休二、分离方式1、均相物系的分离通常是先造成-个非均相物系,如用蒸锚,萃取等方式使均相混合物变成非均相混合物,再用机械分离的方法分离。2、非均相物系的分离:由于非均相物的两之的密度等物理特性差异较人,因此常采用机械方法进行分离。按两相运动方式的不同,机械分离大致分为沉降和过滤两种操作。三、沉降沉降是指在外力作用卜使密度或颗粒尺寸不同的两种物质发牛相对运动,从而达到两相分离的目的。根据所受力的不同,沉

3、降可分为重力沉降和离心沉降。1、重力沉降:在重力的作用下,颗粒与流体Z间发生相对运动而实现分离的操作过程,称为重力沉降。影响颗粒沉降的因素:1)颗粒特性:对于同种颗粒,球形颗粒的沉降速度人于菲球形颗粒的沉降速度;胃径越人,密度越人,沉降速度越人;颗粒的浓度越人,沉降时受周围颗粒的影响越人,沉降速度越慢。2)流体的性质:流体与颗粒的密度差越大,沉降速度越大;流体的黏度越大,沉降速度越慢。液体物料随著温度的身高,黏度会下降。3)流体的流动状态流体应尽可能的处于稳定的低速流动状态,以减少干扰,提高分离效率4)容器的壁效应在沉降过程中,由于器壁对颗粒产

4、生摩擦而减小沉降速度;2、离心沉降:是利用惯性离心力的作用使固体颗粒产住与流体发牛相对运动实现分离的操作方式。在惯性离心力的作用下,颗粒随介质旋转运动,山于颗粒的密度大于介质的密度,它所产生的离心力大于介质,在惯性离心力的作用卜-沿径向方向沉降,固体颗粒被甩向外围,沿器壁沉降下来。由于离心力比重力大得多,因此离心沉降速度比重力沉降速度大得多,分离效果也好得多重力沉降:较大颗粒的分离(直径d>75um)离心沉降:较小颗粒的分离(直径d>5um)0四、过滤1、过滤是指在推动力的作用下,使悬浮液通过-•种多孔性物质的隔层,流体从隔层的小孔中流过,其中

5、固体颗粒被截留在隔层上,从而使悬浮液中的固体颗粒分离岀來的操作。根据对动力的不同,过滤可分为三种类型♦重力过滤:利用悬浮液木身液柱重力作为过滤推动力的过滤♦离心过滤:利用离心力作为过滤推动力的过滤♦压差过滤:依靠滤饼上游和滤液出口Z间压力差推动而进行的过滤,称为压差过滤,它包括两种类型,加压过滤(在悬浮液上血加压的过滤)和减压过滤(在过滤介质下血抽真空,也叫真空过滤)。2、过滤介质:过滤介质的作用是使滤液通过,截留固体颗粒及支承滤饼,所以对过滤介质的基本要求是:具有多孔性,阻力小,液体易通过;化学稳定性好、耐腐蚀、耐高温;具有足够的机械强度。工

6、业上常用的过滤介质:织状物介质(棉麻等天然纤维或合成纤维)、粒状介质(细沙、硅藻土等)、多孔固体介质(多孔陶瓷等)。3、过滤操作的基本过程(1)过滤:过滤进行的阶段,悬浮液通过过滤介质成为澄清液,流体从隔层的小孔中通过,固体颗粒被截留在隔层上,从而使悬浮液中的固体分离岀來(2)洗涤:滤饼的空隙屮还存有部分滤液,将部分滤液从滤饼屮清洗出来,称为洗涤(3)去湿:洗涤后用压缩空气吹干或用真空吸干(4)卸料:将滤饼卸下(5)复原:卸料后,要将过滤机进行复原,以便进行下一轮过滤操作。4、影响过滤速率的因素(1)悬浮液的性质悬浮液的黏度越小,过滤速度越快。

7、因此,适当的将滤液预热,使其黏度下降。(2)过滤推动力耍使过滤顺利进行,必须保持一定的过滤推动力,釆用离心获得离心力或加压(抽真空)的方式获得较大的压差,但这些方式只适用于不可压缩滤饼。(3)过滤介质和滤饼性质过滤介质的孔隙越大,过滤速率越高滤饼的颗粒越人,滤饼的紧密度就人、过滤速率就高。滤饼的厚度越厚,过滤速率就越慢。五、各种分离方式在公司屮的应用上面介绍了分离操作的一些原理和基本概念及一些分离的影响因素,卞面介绍一些这些原理在公司的应用。1、沉降方血(1)重力沉降应用:磺胺二甲喘碇母液地池磺胺二甲唏喘的母液地池就是通过重力沉降的原理,达到固

8、液分离的效果,上血•也介绍了一些影响固液分离的因索,我们可以研究这些影响因索,增加沉降速度,达到更高的回收率。(2)离心沉降应用:旋风分离器旋风分离器

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