固液分离设备.doc

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1、固液分离设备汪雷2012170183摘要：固液分离（solid-liquidseparation）就是把生产中含水的中间或最终产品（包括排出物）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作业。随着现代制药工业技术的发展，现代制药工业对固液分离的依赖性日益显现，本文概述了固液分离在制药工业领域应用的情况。简要评述了我国制药工业中固液分离设备的发展现状和国内外固液分离技术研究与发展的概况。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

2、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组成，两相物理性质不同，因此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。沉降分离是颗粒相对于流体（静止或运动）运动的过程。过滤分离是流体相对于固体颗粒床层运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可以相应地分为两大类。在此基础上,根据推动力和操作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,对于固液分离的问题,一般总能找到最合适的固液分离设备。然而,正是由于种类

3、很多,一般用户对各种设备性能和缺乏深刻理解,所以在选择最合适的固液分离设备时总有许多困难。由于设备选择不当,不能满足技术要求的情况并不少见。下文便介绍了一般常用的固液分离设备,和固液分离设备选择的一般方法。当前除常用的固液分离设备与技术如真空过滤机和压滤机，过滤和沉降离心机，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、泡沫浮选以及凝聚和絮凝、助滤剂、洗涤、过滤介质及其选择等。表一固液分离设备主要类型一览表[1]分离原理推动力操作特征

4、典型设备沉降重力连续操作连续沉降槽(鼓)连续浓缩器连续澄清器流化床澄清器斜板分级机螺旋分级机,逆流分级机,泡沫浮选器间隙操作间隙沉降槽(鼓)沉降桶澄清池离心力静止壁液固旋流器液液固旋流器转动壁连续卸料卧螺离心机立螺离心机碟式分离机螺碟离心机管式分离机室式分离机,离心浓缩机间隙卸料敝液管离心机刮刀卸料沉降离心机电磁力高梯度磁分离器静电分离器电渗析脱水机过滤重力连续操作带式过滤器振动筛格栅间隙操作重力过滤器砂层过滤器袋式过滤器真空连续操作转鼓真空过滤机圆盘真空过滤机转台真空过滤翻盘真空过滤机带式真空过滤机间隙操作真空吸滤器真

5、空叶滤机努契过滤器加压连续操作加压转鼓过滤机加压圈盘过滤机加压带式过滤旋叶滤机,连续压滤机,螺旋压滤机,螺旋压榨机,锥盘压榷机旋叶压滤机,带式压间隙操作板框压滤机，压滤机，管式压滤貌魏躲加压叶滤机，离心力卸料加压圆盘过滤机，筒式滤机，预涂层过滤机离心力连续卸料活塞离心机，离心力卸料离心机，振动离心机进动离心机，螺旋过滤离心，导向通道式过滤离心机间隙卸料三足式离心机刮刀离心机上悬式离心机1、沉降分离设备沉降是依靠外力的作用，利用分散物质（固相）与分散介质（液相）的密度差异，使之发生相对运动，而实现固液分离的过程。分为重力沉

6、降和离心沉降。重力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。A.颗粒沉降过程<一>受力分析[2]颗粒与流体在力场中作相对运动时，受到三个力的作用：质量力F、浮力Fb、曳力Fd。对于一定的颗粒和流体，重力F、浮力Fb一定，但曳力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，这时颗粒所受的诸力之和为零。<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

7、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。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：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（φs=1）的沉降速度曲线分为三个区域，即：（1）（10-4

8、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的曳力，使颗粒的实际沉降速度较自由沉降速度