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1、1,第10章 机械分离设备,10.1 加压过滤机 10.2 真空过滤机 10.3 过滤离心机 10.4 沉降离心机 10.5 离心分离机 10.6 旋风分离器 10.7 袋式过滤器,2,回收有用物料 母液中分离固体的成品或半成品 获得产品 药物经气流干燥后的产品或半成品 反应液中取得结晶产品 净化气体 劳动安全 环境保护 三废处理,非均相分离操作的意义,3,常用的非均相分离方法,过滤法 非均相物料通过过滤介质，将颗粒截流在过滤介质上而得到分离 沉降法 颗粒在重力场或离心力场内，借自身的重力或离心力使之分离 离心分离 利用离心力的作用，使悬浮液中微粒分离,4,机械分离设备,依靠机械作用力，对固-
2、液、液-液、气-液、气-固等非均相混和物进行分离的设备 按分离的推动力不同分类 加压过滤 真空过滤 离心过滤 离心沉降 重力沉降 旋流分离,5,10.1 加压过滤机,在滤室内施加高于常压的操作压力(0.30.8MPa)的过滤机 特点 过滤推动力大 单位过滤面积占地少 对物料的适应性强,6,加压过滤机的适用范围,固液密度差较小而难以沉降的分离 固体含量高和要求得到澄清的滤液 要求固相回收率高、滤饼含湿量低的场合,7,加压过滤机的分类,8,间歇式加压过滤机,加料、过滤、洗涤、吹除、卸饼等操作过程是依次周期性间歇地进行 特点 价格低、适应性强，结构形式多 常用设备 板框压滤机 厢式压滤机 加压叶滤机
3、 筒式压滤机,9,1 板框压滤机,10,板框压滤机,11,滤板、滤框,多块滤板-3与滤框-2交替重叠排列组成 滤板滤框的形状 矩形的、方形的和圆形 材料 金属、塑料或木材 滤板的表面 排液沟槽 凸起结构 滤框 中空 滤布 压紧机构 手动、自动或液压压紧,滤框,滤板,12,13,滤室,两块滤布与滤框之间构成滤室 滤板、滤框边角的通孔，形成供料、洗涤水、滤液及压缩空气等的通道 滤框的内测有向有孔与供料通道相连 滤板的内测向有孔与滤液通道相连,14,滤浆,滤液,洗涤液,洗涤液,15,2 厢式压滤机,16,厢式压滤机,17,厢式压滤机,厢式压滤机有滤板，没有滤框 滤板的凸起的周边代替滤框的作用 滤板表
4、面呈凹形,18,厢式压滤机的特点,单位过滤面积的造价可降低15%左右 密封更可靠 滤布安装与清洗麻烦 滤布容易折损,19,3 加压叶滤机,用于悬浮液中固体含量较少(1%) 需要液相，废弃固相 基本形式,20,立式加压叶滤机,主机外形，不锈钢罐 内部，垂直放置多片滤叶作为过滤元件 通过加压或真空进行过滤,YLJ型立式加压叶滤机,21,立式加压叶滤机结构示意图,滤叶，矩形 集液管，水平放置 滤槽的上封头内装喷淋装置，用以卸除滤饼 集液管上设置振动机构，以机械振动卸除滤饼,22,滤叶的结构和作用,滤叶就是滤网，形似叶片，故称滤叶 外表层用特殊结构的细滤网精制而成 中间夹有支承网 二者借助框架连接 并
5、附有密封、紧固件等组成，安装于筒内的出液管上，且加以固定 滤叶的作用 用来支承和吸附助滤剂的唯一基础 并具有疏液流畅，截流可靠等性能,23,立式加压叶滤机结构,密集组装的滤叶中心孔相叠而成集液管 适用于小规模、间歇性生产,24,加压叶滤机特点,滤叶等部件均采用不锈钢制造 槽体容易实现保温和加热 密封性较好，操作比较安全 滤布的损耗量低,25,连续式加压过滤机,连续式加压过滤机的加料、过滤、洗涤、吹除和卸饼等操作过程为同时连续进行 特点 过滤速度高 含湿量低 环境洁净 适于自动化控制操作 设备 转鼓加压过滤机 连续式加压叶滤机 动态旋叶压滤机,26,转鼓加压过滤机,静止外筒内套装转鼓 组成 1-
6、转鼓 2-外筒 3-滤布清洗喷嘴 4-刮刀 5-隔板 6-滤液管 7-滤板,转鼓,外筒,刮刀,喷嘴,隔板,滤液管,滤板,27,转鼓加压过滤机,转鼓与外筒之间由隔板分隔成若干区域 过滤 洗涤 干燥 卸饼 滤布清洗,28,工作过程,操作时，用泵向过滤区输送料浆进行过滤 在洗涤区用热水或溶剂洗涤滤饼 在干燥区以过热蒸汽或压缩空气置换滤饼中的残液 在卸饼区有压缩空气自内向外反吹使滤饼剥离，并用刮刀卸饼 卸饼后的滤布用洗水喷嘴清洗,29,转鼓加压过滤机特点,操作连续 滤饼含湿量低 洗涤效果好 洗水耗量低 结构复杂 维修较困难 造价高 适于大规模生产应用,30,连续式加压叶滤机,立式连续式加压叶滤机 卧式
7、连续式加压叶滤机,31,立式连续式加压叶滤机,结构： 立式滤槽沿周向分割成料浆室、卸饼室，几组矩形滤叶沿立轴间歇升降并回转，以跨过个滤室的隔墙 工作过程： 当滤叶组浸入料浆室中，即进行过滤并形成滤饼 滤叶组降入卸饼室，可用空气反吹卸料；必要时还可进行预敷助滤剂、洗涤滤饼等操作 连续供料，间歇排渣,料浆室,卸饼室,矩形滤叶,32,卧式连续式加压叶滤机,结构 六组垂直圆盘形滤叶装在空心滤轴-4上，有齿轮箱拖动其即进行自传又进行公转 工作过程 滤槽内保持一定的料浆高度，各组滤叶依次沉入料浆中完成过滤和成饼过程 当滤叶旋出液面后，密闭虑槽中的恒压气体进一步使脱水，与过滤及脱水的圆盘相连的排液阀关闭，此
8、时与吹气阀相连，将滤饼吹落到输送带上,33,连续式加压叶滤机的特点,立式连续式加压叶滤机 结构复杂 用于难过滤药品的过滤 空间占据高度大 卧式连续式加压叶滤机 结构复杂 适于大规模生产和自动化控制操作,34,动态旋叶压滤机,动态过滤原理 动态旋叶压滤机的结构 动态旋叶压滤机工作原理 动态旋叶压滤机特点,35,动态过滤原理,动态过滤机中悬浮液始终平行于过滤面流动，过滤介质表面不积存或只积存薄层滤渣，避免或减少了滤渣层所造成的过滤阻力 应用动态过滤原理，利用旋转件产生高剪切力，从而限制滤饼层的厚度，获得很高的过滤速度 型式：分为旋叶压滤机和旋管压滤机 应用：高分散度、低浓度及可压缩性物料的过滤,3
9、6,动态旋叶压滤机工作原理,在滤室内外压差的推动下，滤液穿过薄层滤饼和过滤介质从滤液口排出 在叶轮的离心力和级间压差的推动下，增浓到一定浓度的浓浆在流动状态下从最末级排出机外,37,动态旋叶压滤机的特点,提高过滤压力 降低整个滤饼的阻力 在运动状态下降低料浆稠度的特性进行操作 适用于含细微颗粒的或在滤布上积存少量滤渣，即造成很大过滤阻力的悬浮液的过滤 不适用于过滤受热后会变质的和颗粒容易破碎的物料,38,10.2 真空过滤机,真空抽滤器 转筒真空过滤机,39,真空过滤机,用抽真空的方法抽取滤室内的气体，使滤室与大气之间产生压差，迫使滤液穿过过滤介质，固体颗粒被过滤介质截留，达到固液分离的目的
10、与加压过滤机的比较 相同压力差 不同滤室的压力大小,40,真空过滤机的分类,41,真空抽滤器,抽滤器也称吸滤缸 陶质制品或搪瓷制品,42,真空抽滤器的特点,结构简单、使用可靠、价格低廉、耐腐蚀，滤渣可以洗涤 过滤面积小、速度慢、人工间歇操作、滤渣中含液量也较多 适用于悬浮液中含固相量较少的场合,43,转筒真空过滤机,44,转筒真空过滤机,连续式的过滤机 过滤、洗涤、吹干、卸渣和清洗滤布等在转筒的旋转过程中完成 转筒每旋转一周，过滤机完成一个循环周期 结构 回转圆筒，简称转筒 转筒上转有很多小空 外面包上金属网和滤布 互不相通的扇形格 一端与分配头相连,45,过滤区 扇形格内为真空 滤液穿过滤布
11、后被吸入扇形格内，经分配头被吸出 滤布上形成一层逐渐增厚的滤渣 吸干区 格内与真空管路相连通 滤渣在真空下被吸干 洗涤区 洗涤水喷洒在滤渣上 洗涤液和滤液一样，经分配头被吸出 滤渣被洗涤后，在同一区域内被吸干 吹松区 扇形格同压缩空气管相连通 压缩空气从扇形格内部向外吹向滤渣，使其松动，以便卸料 滤布复原区 经吹松滤渣这部分扇形格移近到刮刀时，滤渣被刮落下来 滤渣被刮落后，可由扇形格内部通入压缩空气或蒸汽，将滤布吹洗干净，开始下一个循环操作,46,动画,转筒真空过滤机,47,转筒真空过滤机的特点,操作自动化 单位过滤面积的生产能力大 调节滤饼的厚度 过滤面积远小于板框压滤机 设备结构比较复杂
12、滤渣的含湿量比较高，10%30% 洗涤不够彻底 适用于颗粒不太细，黏性不太大的悬浮液 不宜用于温度太高的悬浮液,48,10.3 过滤离心机,三足式离心机 活塞推料离心机,49,离心分离：利用离心力作为推动力分离液相非均相的过程。 其设备称为离心机 离心机分类 过滤离心装置 固相截留在可渗透隔板表面而允许液相通过 离心沉降机 要求两相有密度差,过滤离心机,50,过滤离心机的分类,51,过滤离心机的组成、过滤原理,结构 转筒-4 过滤介质-3 过滤原理 加入转筒内的悬浮液随转筒一同旋转，悬浮液中的固相颗粒在离心力作用下沿径向移动，被截留在过滤介质表面形成滤饼层 液体在离心力作用下透过滤渣层、过滤介
13、质和转鼓壁上的孔被甩出转筒，实现固体颗粒与液体的分离,52,三足式离心机,53,三足式离心机的组成,柱脚-1 底盘-2 主轴-3 机壳-4 转筒-5,54,操作注意,为使机器运转平稳，物料加入时应均匀分布 一般情况下，分离悬浮液时 ，在离心机启动后再逐渐加入转筒 分离膏状物料或成件物品时，应在离心机启动前均匀放入转筒内,55,三足式离心机优点,结构简单、操作平稳、占地面积小 过滤推动力大、过滤速度快 滤渣可洗涤、滤液含液量低 适用于过滤周期长、处理量不大、滤渣要求含量低时的过滤 对粒状、结晶状或纤维状的物料脱水效果较好，晶体不易磨损 用于小批量、多品种物料的分离,56,三足式离心机缺点,需从转
14、筒上部卸除滤饼 需要比较繁重的体力劳动 传动机构和制动都在机身下部，易受腐蚀,57,活塞推料离心机,58,活塞推料离心机,连续运转、自动操作、液压脉动卸料的过滤式离心机 组成： 转鼓、筛网、活塞推进器、进料斗、冲洗管、滤液出口,59,活塞推料离心机,工作过程 悬浮液通过进料管送到圆锥形加料斗中，在转筒内壁有滤网，在离心力的作用下，滤液沿加料内壁流动，穿过滤网，由滤液出口连续排出 积于滤网上的滤渣，在与加料斗一起做往复运动的活塞推进器的作用下，将转筒内的滤渣推至出口，途中受到冲洗管出来的水的喷洗，洗水由另一出口排出,60,视频,单机推料离心机,61,特点,具有分离效率高 生产能力大 操作连续 功
15、耗均匀 滤渣湿含量低 颗粒破碎度小 适用范围 适用于中、粗颗粒(过滤固相颗粒大于0.1mm)及浓度较高(固相浓度大于30)的悬浮液的过滤脱水 不宜用于胶状悬浮物、无定形物料及摩擦系数大的物料,62,10.4 沉降离心机,63,沉降离心的原理,转筒绕垂直轴旋转，液体和固体颗粒都受到两个力的作用 向下的重力 水平方向的离心力 固体颗粒水平沉积在转鼓内表面形成致密层 液体层贴在固体颗粒上。 典型的沉降离心机 三足式沉降离心机 螺旋卸料沉降离心机,64,与三足式过滤离心机的最大区别是转鼓壁上不开孔 固体颗粒在离心力作用下沉降到转鼓壁 澄清的液体沿转鼓向上流动，经拦液板连续溢流排出,三足式沉降离心机,6
16、5,三足式沉降离心机的特点,结构简单，价格低，适应性强，操作方便； 间歇操作； 分离效率低，一般只适宜处理较易分离的物料； 为避免频繁卸料、清洗，处理的物料的一般含固量都不高（约3%5%）； 常用于中小规模的生产，如料浆脱水，液体净化，从废液中回收有用的固体颗粒。,66,螺旋卸料沉降离心机,67,螺旋卸料沉降离心机,同时连续完成进料、分离、排液、排渣的离心机 机型 卧式螺旋卸料沉降离心机 立式螺旋卸料沉降离心机,68,卧式螺旋卸料沉降离心机,结构 转鼓和螺旋输送器同轴心安装在主轴承上，螺旋叶片外缘与转鼓内壁之间有微小间隙，由于差速器的差动作用，使螺旋和转鼓有转速差。,69,卧式螺旋卸料沉降离心机,工作过程,被分离的悬浮液从中心加料管-1进入螺旋输送器-4内筒，然后再进入 转鼓-7内。 固体粒子在离心力的作用下沉降到转鼓内表面上，由螺旋推送到小端 排渣口12排出转鼓。 分离液由转鼓大端的溢流孔-11排出。,70,视频,卧式螺旋沉降离心机,71,卧式螺旋卸料沉降离心机的优点,操作自动连续，分离效果好，能长期运行，维护方便 对物料的适应性强，能分离的固相粒度范围和浓度变化范围大 能完成固相脱水、细粒级悬浮液的液相澄清、粒度分级和液-液-固三相分离等分离过程。 结构紧凑，能够进行密闭操作，可在加压和低温下，分离易燃、易爆、有毒的物料 分离因数较高，单机生产能力大(200m3/h)；,
