離心分離設(shè)備演示文稿

離心分離設(shè)備演示文稿第一頁，共五十頁。（優(yōu)選）離心分離設(shè)備第二頁，共五十頁。一、幾個(gè)基本概念過濾介質(zhì)：一種能讓液體通過，將固體粒子截留的介質(zhì)。濾渣：濾漿中的固體粒子濾餅：被截留在過濾介質(zhì)上的濾渣濾液：濾過的液體第三頁，共五十頁。恒壓過濾：將過濾操作的推動(dòng)力維持在某一不變的壓力下進(jìn)行。恒速過濾：操作中以恒定的流量向過濾機(jī)供料以維持過濾速率不變。

第四頁，共五十頁。二、生物物料過濾特點(diǎn)餅有高度可壓縮性，過濾困難

膠體粒子能吸水，形成不流動(dòng)的液體層，過濾阻力增大。第五頁，共五十頁。

三、過濾介質(zhì)第六頁，共五十頁。（一）過濾介質(zhì)的特性

1、過濾介質(zhì)所能截留的固體粒子的大小纖維10um

硅藻土1um

超濾膜0.5um2、過濾介質(zhì)的滲透性滲透性越大，阻力越小

3、其他耐酸堿性、耐熱性第七頁，共五十頁。(二)天然纖維濾布和合成纖維濾布

棉花纖維或合成纖維織成的濾布是工業(yè)上應(yīng)用最廣的過濾介質(zhì)。影響因素：纖維特性，耐熱性，耐磨性，耐酸性等等。第八頁，共五十頁。(三)松散粉粒過濾介質(zhì)

構(gòu)成沙濾床的硅藻土用法：1.作為深層過濾介質(zhì)過濾懸浮液。2.在撓性或剛性支持性介質(zhì)表面上欲先形成硅藻土薄層，以保護(hù)支持性介質(zhì)的毛細(xì)孔在過濾時(shí)不被微小的顆粒所堵塞。3.使形成的濾餅具有多孔隙，并降低濾餅的可壓縮性，提高過濾速度和延長過濾操作的周期。第九頁，共五十頁。

四、過濾速率的強(qiáng)化

過濾速率

dV/dτ=ΔP/[u（r0l+R）]

第十頁，共五十頁。濾餅比阻力的異常性與過濾速度的強(qiáng)化1．降低濾餅比阻力r0

r0=128a/(nлd4)

增大毛細(xì)孔直徑d，濾餅阻力r0

下降。

采用方法：添加電解質(zhì)、絮凝劑、凝固劑：d增大

加助濾劑：小粒子附于其上成大粒子，d增大

加熱：膠體粒子變性凝固，d增大

調(diào)PH：蛋白質(zhì)等電點(diǎn)，溶解度變小或凝固，d增大第十一頁，共五十頁。

2．降低濾液粘度μ

升溫使粘度u下降加酶熱敏性物料用加酶法3．降低懸浮液中懸浮固體的濃度x0

工藝方面主要從培養(yǎng)基方面考慮設(shè)備方面用連續(xù)能除渣的設(shè)備4．熱處理

熱處理能使蛋白質(zhì)等膠體粒子變性凝固，d增大,使過濾速度大為提高。第十二頁，共五十頁。5.提高過濾壓力差ΔP

ΔP增加，dV/dτ增大允許壓差操作≦0.3Mpa開始?jí)毫π?，逐步提高壓力。問題

關(guān)于提高過濾壓力差ΔP是否是強(qiáng)化過濾的的好途徑?第十三頁，共五十頁。第二節(jié)過濾設(shè)備

設(shè)備分類：

常壓、加壓、真空等過濾設(shè)備第十四頁，共五十頁。

1、麥汁平底篩過濾槽

結(jié)構(gòu)

上半部與糊化鍋相似，平底。

濾液排出管

過濾篩板

耕槽機(jī)

噴淋水裝置

第十五頁，共五十頁。主要部件過濾篩板：由若干塊排列組成離底8-12cm，水平，開長條形孔，開孔率6%。耕槽機(jī)：裝于中央垂直轉(zhuǎn)軸上，有耕刀。耕槽機(jī)作用：進(jìn)料時(shí)攪拌后期疏松麥糟層排糟第十六頁，共五十頁。要求：麥槽層厚度為過濾面積：100kg干麥芽需過濾面積0.5m2左右。特點(diǎn)：不用加過濾介質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，濾液澄清度好，但生產(chǎn)效率低操作過程：第十七頁，共五十頁。2、

快速過濾槽

結(jié)構(gòu)

圓柱形或長方形錐底結(jié)構(gòu),槽身下部裝有5-7層過濾管。

特點(diǎn)

過濾面積和壓差增大了,過濾速度快。第十八頁，共五十頁。3、板框式壓濾機(jī)設(shè)備動(dòng)畫\3分離過濾\3-4板框過濾機(jī).swf設(shè)備動(dòng)畫\3分離過濾\板框壓濾機(jī).swf第十九頁，共五十頁。第二十頁，共五十頁。結(jié)構(gòu)濾框：正方形濾板：支撐濾布并提供濾液流出的通道通常使用壓力：

3-5*105Pa。第二十一頁，共五十頁。第二十二頁，共五十頁。改進(jìn)后的RCP設(shè)備操作過程

在過濾區(qū)形成的濾餅，依次經(jīng)過吸脫、洗餅、脫水、空氣反吹剝離后行進(jìn)的濾布載著濾餅在通過濾餅脫離滾筒時(shí)，因方向轉(zhuǎn)折，濾餅被剝離。除去濾餅后再從正反兩面用刷子及高壓噴嘴洗滌再生，重新進(jìn)入過濾區(qū)，特點(diǎn)：比GP機(jī)速度高50-100%第二十三頁，共五十頁。4、垂直式葉片硅藻土過濾機(jī)結(jié)構(gòu)不銹鋼圓柱體外殼，頂部為快開式頂蓋，底部有一根水平濾液總管濾葉：骨架為方形框，框中間平面上夾持一層粗的大孔格金屬絲網(wǎng)，兩側(cè)有細(xì)密的金屬絲網(wǎng)（400-500目），每只濾葉下有接管接于濾液總管上。設(shè)備動(dòng)畫\3分離過濾\3-10加壓葉濾機(jī).swf第二十四頁，共五十頁。

操作過程

過濾時(shí)器蓋緊閉，從混合槽中將啤酒與硅藻土混合液泵入過濾器，以制備硅藻土預(yù)涂層?；旌弦褐械墓柙逋亮Ｗ颖唤亓粼跒V葉表面的細(xì)金屬絲網(wǎng)上，而啤酒進(jìn)入濾框內(nèi)腔進(jìn)而從水平濾液總管流出。濁液返流，直至流出澄清的啤酒，至此預(yù)涂層完成。然后將待過濾啤酒過濾。第二十五頁，共五十頁。5、真空過濾機(jī)設(shè)備主體特點(diǎn)：將過濾、洗餅、吹干、卸餅分別在轉(zhuǎn)鼓的一周轉(zhuǎn)動(dòng)中完成。連續(xù)且濾餅阻力小。為恒壓恒速過濾過程。操作過程設(shè)備改進(jìn)

設(shè)備動(dòng)畫\3分離過濾\3-11轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī).swf第二十六頁，共五十頁。第三節(jié)、離心分離設(shè)備

離心分離是在液相非均勻體系中，利用離心力來達(dá)到液液分離，液固分離的方法，通稱為離心分離。分為離心沉降和離心過濾。離心機(jī)是在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓中，藉慣性離心力的作用，過濾、澄清懸浮液，或?qū)煞N輕重不同、互不溶解的液體分離的設(shè)備。第二十七頁，共五十頁。一.分類按作用原理分類過濾式:（分離機(jī)）：轉(zhuǎn)鼓壁上有孔并裝濾布（三足式）

沉降式:（澄清機(jī)）：轉(zhuǎn)鼓壁上無孔無濾布，碟片式、管式

按離心分離因素分類

常速離心機(jī)，分離因素f小于3000

中速離心機(jī)，分離因素f3000-50000

高速離心機(jī)，分離因素f大于50000

超高速離心機(jī)，分離因素f大于20萬；

第二十八頁，共五十頁。二.離心力與轉(zhuǎn)鼓直徑和轉(zhuǎn)速的關(guān)系重量為M（kg）的物體旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)其圓周速度為μ

（m/s），旋轉(zhuǎn)半徑為R（m），則產(chǎn)生的離心力為

式中g(shù)——重力加速度，m/s；n——轉(zhuǎn)數(shù)，r/min；D——旋轉(zhuǎn)直徑，m。如果以旋轉(zhuǎn)角速度ω（弧度/秒）表示，并取旋轉(zhuǎn)加速度與重力加速度之比稱為“離心分離因數(shù)”，以表示。則

M增加，F(xiàn)增加；R增加，F(xiàn)增加；n增加，F(xiàn)增加顯著第二十九頁，共五十頁。

三.離心澄清機(jī)和離心分離機(jī)1.定義離心澄清機(jī)定義：藉離心沉降速度的不同將懸浮液中的液、固相分開的離心機(jī)稱作離心澄清機(jī)。離心分離機(jī)定義：藉離心沉降速度的不同將輕重不同或互不溶解的兩種液體分開的離心機(jī)稱作離心分離機(jī)。第三十頁，共五十頁。三足式離心澄清機(jī)設(shè)備動(dòng)畫\3分離過濾\三足式離心機(jī).swf第三十一頁，共五十頁。碟片式離心機(jī)第三十二頁，共五十頁。1.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)鼓：懸在轉(zhuǎn)鼓軸的頂端。轉(zhuǎn)鼓芯：在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部，由50-80只形狀與尺寸相同的碟片按一定間距疊裝而成。離心澄清機(jī)的結(jié)構(gòu)

第三十三頁，共五十頁。2.原理離心分離機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有數(shù)十只(50-80)形狀和尺寸相同的碟片,碟片按一定間距(0.5-1.2mm)疊置起來組成碟片組，每只碟片在離開軸線一定距離的圓周上開有幾個(gè)對(duì)稱分布的圓孔許多這樣的碟片疊置起來時(shí)，對(duì)應(yīng)的圓孔就形成垂直的通道。兩種不同重度液體的混合液進(jìn)入離心分離機(jī)后，通過碟片上圓孔形成的垂直通道進(jìn)入碟片間的隙道，并被帶著高速旋轉(zhuǎn)，由于兩種不同重度液體的離心沉降速度的不同，重液的離心沉降速度大，就離開軸線向外運(yùn)動(dòng)，輕液的離心沉降速度小，則向軸線流動(dòng)。這樣，兩種不同重度液體就在碟片間的隙道流動(dòng)的過程中被分開。

第三十四頁，共五十頁。2、工作原理：當(dāng)懸浮液在動(dòng)壓頭的作用下，經(jīng)中心管流入高速旋轉(zhuǎn)的碟片之間的間隙時(shí)，便產(chǎn)生了慣性離心力，其中密度較大的固體顆粒在離心力的作用下向上層碟片的下表面運(yùn)動(dòng)，而后沿碟片下表面向轉(zhuǎn)子周圍下滑，液體則沿轉(zhuǎn)子中心上升，從套管中排出，達(dá)到分離的目的。同樣對(duì)于乳濁液的分離，輕液沿中心向上流動(dòng)，重液沿周圍向下流動(dòng)而得到分離。

第三十五頁，共五十頁。自動(dòng)排出沉渣的離心澄清機(jī)第三十六頁，共五十頁。分批自動(dòng)排出沉渣的離心澄清機(jī)第三十七頁，共五十頁。第四節(jié)膜分離

一.定義

對(duì)溶液中粒徑很小的粒子進(jìn)行過濾分離的操作第三十八頁，共五十頁。濃差極化現(xiàn)象當(dāng)待分離液從膜面一側(cè)流過時(shí)，靠近膜面的液體處于層流狀態(tài)，水及小分子溶質(zhì)透過膜，大分子溶質(zhì)則被膜阻留。被阻留分子從膜面返回液體主流的速度，受分子通過層流區(qū)的擴(kuò)散速度所控制，當(dāng)這一速度低于被阻留分子在膜面聚集的速度，就逐漸在膜面上，行成一高濃度的被阻留的溶質(zhì)分子層。隨著濃差極化愈來愈嚴(yán)重，膜的濾出速度也愈來愈低第三十九頁，共五十頁。膜分離的特點(diǎn)膜分離過程不發(fā)生相變化，能耗低。膜分離過程在常溫下進(jìn)行。不僅適用于有機(jī)物，無機(jī)物和病毒、細(xì)菌分離，還適用于一些共沸物或近沸物的分離。第四十頁，共五十頁。

二.膜分離過程的類型

按膜內(nèi)平均孔徑、推動(dòng)力和傳遞機(jī)制進(jìn)行分類

過程孔徑推動(dòng)力機(jī)制微濾0.02-10um壓力差篩分超濾0.001-0.02um壓力差篩分反滲透無孔壓力差溶液-擴(kuò)散氣體透過無孔壓力差溶液-擴(kuò)散透析1-3nm濃度差篩分+擴(kuò)散電滲析相對(duì)分子質(zhì)量電位差離子遷移小于200滲透蒸發(fā)無孔分壓差溶液-擴(kuò)散第四十一頁，共五十頁。

按膜分離推動(dòng)力的不同分類以靜壓力差為推動(dòng)力的過程；以蒸氣分壓差為推動(dòng)力的過程；以濃度差為推動(dòng)力的過程；以電位差為推動(dòng)力的過程.