第五章分离原理与设备讲课.ppt

一、干法 重力沉降：利用重力作用使悬浮的微粒沉降，适用于大颗粒分离的初步净化，40μm以上的颗粒。 惯性分离：利用气流中固体颗粒的惯性进行分离，15μm以上的颗粒. 离心沉降：利用离心力作用，称为旋风分离器。通常对5～10μm以上的粒子，适用于中等粒子净化要求。 过滤净制：常用布袋作为过滤介质，又称袋式除尘器或袋滤器。过滤效率较高。 实际生产过程中，常多种形式的组合使用，以增强分离效果。 二、设备及影响因素 1.旋风分离器 2.影响性能的因素 粉尘特性： 气流特性：包括气体流速（不是越高越好，一定范围内随着流速增加性能增加）、含尘浓度（浓度高，利于分离）等。 旋风分离器尺寸：直径（一定范围内，较小的效率高）、气流排出管直径与位置、筒体长度。 分离器结构：进气口的位置及型式（进口一般有两类：轴向进口与切向进口）、内壁粗糙度、排灰装置 切向进口的两种型式 3.几种常见的旋风分离器 C-除尘器、L-离心、T-筒式、P-旁路式，A/B为产品代号。 CLT型 CLT/A CLP 扩散式旋风分离器 CLT型 CLP型 扩散式旋风分离器 作业： 1.筛分与混合的定义，混合机理与常用设备类型，并举例说明。 2.过滤、萃取与离心的定义及常用设备，举例说明。 第五章 分离原理与设备 学习目标： 1.掌握萃取与离心的基本原理与方法，掌握固-液、固-气分离的常用设备的类型及工作原理； 2.熟悉超滤的常用设备的类型。 固-液分离 常用术语 过滤（包括超滤）：利用混合物中各物质粒径的不同，以某种多孔物质为筛分介质，将液体与混悬于其中的粒子分开的操作。 萃取（提取）：指用溶剂把固体物料中的某些可溶组分（固体或液体）提取出来，使之与固体不溶部分分离的过程。“相似相容”。 离心：利用离心力使液相非均一系分离的一种方法，比如混悬液或乳浊液。 一、过滤 1.类型 表面过滤（饼层过滤） 深层过滤 2.过滤介质 孔隙率ε：过滤介质内毛细管的体积与过滤介质表观体积之比，ε值愈大，说明毛细孔愈多。 应根据过滤的目的选择过滤介质。 滤纸：外用液体制剂常用，平均孔径1-7μm，使用前需用环氧乙烷消毒灭菌。 滤布：预滤，有长纤维和短纤维之分，如需滤饼者以长纤维为宜，需滤液则选择短纤维。 烧结金属：将金属粉末烧结成多孔过滤介质可用来过滤较细的微粒，如采用不锈钢、合金、金属钛等制造过滤板。不同材质，性能各异。 石棉：孔隙率10%，可耐温至150℃，化学稳定性优良，对细菌及热原的除去性能较高，主要用于无菌饮料、注射液的过滤。缺点是滤材碎屑易混入药液。 多孔塑料：聚氯乙烯、聚丙烯等。 多孔玻璃：多孔玻璃是烧结而成，对碱不稳定。可耐高温（230-250℃）。 多孔陶瓷：多用于精滤，过滤原理是筛分效应和静电吸附。 纤维素酯微孔滤膜：材料有纤维素酯类、聚氯乙烯（PVC）、聚四氟乙烯（PTFE）。 3.助滤剂 可压缩滤饼：颗粒较软，形成的滤饼在压力下变形，滤饼中通道变小，阻力增加。 不可压缩滤饼：颗粒具有一定刚性，形成的滤饼在压力作用下基本不变形，孔隙率高，易过滤。 对易形成可压缩滤饼的滤液，根据实际情况，选择性添加助滤剂。 助滤剂有硅藻土、珍珠岩、炭粉和纤维粉末等。 添加方法：一是先形成助滤层，再过滤；二是先于混悬液混合同时过滤。注意如需要的产品是滤饼，则不许加入助滤剂。 4.过滤设备 分类 操作方法：间歇式和连续式 过滤介质：粒状介质过滤器、多孔介质过滤器、滤布介质过滤器和膜滤器等。 推动力：重力过滤、加压过滤和真空过滤。 选择设备，考虑因素 溶液性质 固体悬浮物性质 产品的类型及价格 4.1板框压滤机 优点：构造简单、过滤面积大、动力消耗少、过滤推动力大等。 缺点：间歇式、操作劳动强度大、洗涤时间长、不彻底等。 现自动化程度有所提高。 板框压滤机 板框压滤机 4.2多孔聚乙烯烧结管过滤器 结构：多孔烧结管 应用：悬浮液中含少量固体的澄清 液的过滤。一般联合应用。 4.3微孔滤膜过滤器 结构：微孔滤膜、多孔筛板等。根据膜的不同，应用较为广泛。 注意：微孔滤膜强度较低，不能使液体反向流动。 二、超滤 概述：一般认为超滤是一种筛孔分离过程。超滤技术又称为分子筛分技术，介质是超滤膜。 装置 板式超滤膜组件：多孔板支持滤膜。 管式超滤膜组件：筒管内壁或外壁，分为内压式和外压式。进料截留量面积较大，但单位体积的滤过面积比卷筒式和中空纤维式膜小。 卷筒式超滤膜组件： 中空纤维式超滤膜组件： 三、固-液萃取（提取） （一）浸渍法及设备 浸渍法是将粉碎或切制的一定量药材置于浸取器中，注入一定量的溶剂，使固液接触，经过一定时间，再分离药液与药渣的操作。分为冷浸法和热浸法。 特点：溶剂用量大、药液浓度较稀，简单易行、效率较低。不适宜贵重和有效成分含量低的药材。 （二）渗漉法及其设备 渗漉法是将适度粉