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1、分离设备分离设备第一组：陈旭第一组：陈旭 宁瑞宁瑞 李杰李杰 王洪辉王洪辉 苏婷苏婷1、分离、分离过程概述程概述 分离分离过程一般分程一般分为传质分离分离过程和机械分程和机械分离离过程两大程两大类，传质分离是以物分离是以物质的的扩散散传递为主的分离主的分离过程，而机械分离是不以程，而机械分离是不以扩散散传递为主的分离主的分离过程；一般程；一般认为传质分离分离过程程处理的是均相混合物，机械分离理的是均相混合物，机械分离过程程处理理的是非均相混合物。的是非均相混合物。吸收非均相分离设备均相分离设备分离设备沉降设备过滤设备膜分离设备蒸馏和精馏2、分离、分离设备概述概述3、非均相分离、非均相分离设备3
2、-1、沉降、沉降设备1、重力沉降重力沉降设备-沉降槽沉降槽 分离原理：密度差分离原理：密度差 分离分离剂：重力：重力实例：例：悬浮液的澄清、油水分离、原油脱气浮液的澄清、油水分离、原油脱气 分离极限：分离极限： 极限极限颗粒直径：粒直径：T-热力学温度力学温度a-加速度加速度k-玻玻尔兹曼常数，曼常数，k=1.3807x10-23J.K-13-1、沉降、沉降设备沉降室：沉降室：3-1、沉降、沉降设备连续沉降槽：沉降槽：3-1、沉降、沉降设备 3-1、沉降、沉降设备2、离心沉降、离心沉降设备 分离原理：密度差分离原理：密度差 分离分离剂：离心力：离心力 适用范适用范围：两相密度差：两相密度差较小
3、、小、颗粒粒度粒粒度较细的非均相系。的非均相系。 分离效果：根据离心机的种分离效果：根据离心机的种类而定，有的而定，有的高效旋高效旋风分离器的分割直径可小至分离器的分割直径可小至310um。3-1、沉降、沉降设备2.1、旋旋风分离器分离器3-1、沉降、沉降设备2.1旋旋风分离器分离器 含含尘气体由矩形气体由矩形进口管沿切向口管沿切向进入器内入器内,在器壁的作用下作在器壁的作用下作圆周运周运动。颗粒被粒被惯性离性离心力抛至器壁，并心力抛至器壁，并汇集于集于锥形底部的集形底部的集尘斗斗（灰斗）中。（灰斗）中。净化了的气体从中央排气管离化了的气体从中央排气管离去。旋去。旋风分离器的分离因数分离器的分
4、离因数约为52500, 一一般可分离般可分离575m的的细小小尘粒。粒。3-1、沉降、沉降设备2.2碟式分离机碟式分离机 碟式分离机的碟式分离机的转鼓内装有鼓内装有许多倒多倒锥形碟片，形碟片，碟片直径一般碟片直径一般为0.20.6m,分离因数可达分离因数可达400010000.可用作澄清可用作澄清悬浮液中少量浮液中少量细小小颗粒以粒以获得清得清净的液体，也可用于乳的液体，也可用于乳浊液中液中轻、重两相的分离，如油料脱水。、重两相的分离，如油料脱水。3-1、沉降、沉降设备2.2碟式分离机碟式分离机 碟式分离机中两碟片之碟式分离机中两碟片之间的的间隙很小，隙很小，一般一般为0.51.25mm，细小
5、小颗粒在碟片通道粒在碟片通道间的水平沉降距离的水平沉降距离较短，故可粒径小至短，故可粒径小至0.5um的的颗粒从粒从轻液中加以分离。液中加以分离。3-1、沉降、沉降设备2.2碟式分离机碟式分离机3-1、沉降、沉降设备2.2碟式分离机碟式分离机 浮液由位于浮液由位于转鼓中心的鼓中心的进料管加入料管加入转鼓，鼓，当当悬浮液流浮液流过碟片之碟片之间的的间隙隙时，固体，固体颗粒粒在离心力作用下沉降到碟片上形成沉渣。沉在离心力作用下沉降到碟片上形成沉渣。沉渣沿碟片表面滑渣沿碟片表面滑动而脱离碟片并而脱离碟片并积聚在聚在转鼓鼓内直径最大的部位，分离内直径最大的部位，分离颗粒后的液体成粒后的液体成为轻相，从
6、相，从轻相排出口排出，沉渣相排出口排出，沉渣则形成重相，形成重相，在分离机停机后拆开在分离机停机后拆开转鼓由人工清除，或由鼓由人工清除，或由沉渣排出机构从重相排出口排出。沉渣排出机构从重相排出口排出。3-2、过滤设备1.1概述概述 当当悬浮液通浮液通过多孔介多孔介质时固体固体颗粒被截留粒被截留的的过程称程称为过滤。悬浮液称浮液称为滤浆，多孔物，多孔物质称称为过滤介介质，通，通过介介质的液体称的液体称为滤液，液，被截留的物被截留的物质称称为滤饼或或滤渣。渣。 3-2、过滤设备1.1概述概述 过滤原理：原理：固体固体颗粒比粒比过滤介介质的孔径大，的孔径大，在介在介质孔道的上方相互之孔道的上方相互之
7、间架架桥，其他，其他颗粒粒在在桥面沉面沉积形成形成滤饼层，溶液从固体，溶液从固体颗粒之粒之间的的缝隙中穿流而隙中穿流而过进入入滤液，从而液，从而实现固固液分离。液分离。 3-2、过滤设备2.1板框板框压滤机机3-2、过滤设备2.1板框板框压滤机机 板框板框压滤机是由多机是由多块滤板和板和滤框叠合框叠合组成成滤室，并以室，并以压力力为推推动力的力的过滤机。机。 板框板框压滤机的主要部件是机的主要部件是滤板和板和滤框，框，滤板和板和滤框通常框通常为矩形、正方形或矩形、正方形或圆形，用木形，用木材、材、铸铁、铸钢、不、不锈钢等材料制造，操作等材料制造，操作压力一般力一般为0.30.5MPa。3-2、
8、过滤设备2.1板框板框压滤机机3-2、过滤设备2.1板框板框压滤机机4、均相分离设备、均相分离设备进料进料回流液回流液塔顶气相塔顶气相塔底液相塔底液相4-1、精馏塔、精馏塔是是进进行精行精馏馏的一种塔式汽液接触装置，又的一种塔式汽液接触装置，又称称为为蒸蒸馏馏塔。有板式塔与填料塔两种主要塔。有板式塔与填料塔两种主要类类型。根据操作方式又可分型。根据操作方式又可分为连续为连续精精馏馏塔塔与与间间歇精歇精馏馏塔。蒸塔。蒸馏馏的基本原理是将液体的基本原理是将液体混合物部分气化混合物部分气化,利用其中各利用其中各组组份份挥发挥发度不度不同（相同（相对挥发对挥发度，度，）的特性，）的特性，实现实现分离目
9、分离目的的的的单单元操作元操作。板式塔结构板式塔结构 （1 1）功能：为混合物的气、液两相提）功能：为混合物的气、液两相提供多级的充分、有效的接触与及时、完全供多级的充分、有效的接触与及时、完全分离的条件。分离的条件。 （2 2）板式塔性能要求）板式塔性能要求 生产能力大；生产能力大； 塔板效率高；塔板效率高； 具有适当的操作弹性；具有适当的操作弹性； 塔板阻力小；塔板阻力小； 塔结构简单，易于加工制造，塔结构简单，易于加工制造，维修保养。维修保养。 常用塔板类型： （1）泡罩塔 优点：塔板操作弹性大，塔效率也比较高，不易堵。缺点：结构复杂，制造成本高，塔板阻力大但生产能力不大。 组成：升气管
10、和泡罩圆形泡罩圆形泡罩条形泡罩条形泡罩泡罩塔泡罩塔（2）筛板塔板优点：结构简单、造价低、塔板阻力小目前，广泛应用的一种塔型。塔板上开圆孔，孔径：3 - 8 mm，大孔径筛板：12 - 25 mm。（3）浮阀塔板圆形浮阀条形浮阀浮阀塔盘方形浮阀优点：优点：浮阀根据气体流量，自动调节开度，提高了塔板的操作弹性、降低塔板的压降，同时具有较高塔板效率，在生产中得到广泛的应用。缺点：浮阀易脱落或损坏缺点：浮阀易脱落或损坏。方形浮阀方形浮阀F1F1型浮阀型浮阀4-2、吸收塔、吸收塔 吸收塔是实现吸收操作的设备。按气液相接触形态分为三类。第一类是气体以气泡形态分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔
11、；第二类是液体以液滴状分散在气相中的喷射器、文氏管、喷雾塔；第三类为液体以膜状运动与气相进行接触的填料吸收塔和降膜吸收塔。塔内气液两相的流动方式可以逆流也可并流。通常采用逆流操作，吸收剂以塔顶加入自上而下流动，与从下向上流动的气体接触，吸收了吸收质的液体从塔底排出，净化后的气体从塔顶排出。填料塔： 填料塔是塔设备的一种。塔内填充适当高度的填料，以增加两种流体间的接触表面。例如应用于气体吸收时，液体由塔的上部通过分布器进入，沿填料表面下降。气体则由塔的下部通过填料孔隙逆流而上，与液体密切接触而相互作用。结构较简单，检修较方便。广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。填料塔分类：填料塔散堆填料规整填料填料塔优缺点：缺点：填料造价高，当液体负荷较小时不能有效地 润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接 用于悬浮物或容易聚合的物料；优点：生产能力大、分离效率高、压降小、持液量 小、操作弹性大
