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文档简介
1、物质(包括原子、离子、分子、分子复合物、分子聚物质(包括原子、离子、分子、分子复合物、分子聚集体和颗粒,一般统称溶质)分离的本质是:有效识集体和颗粒,一般统称溶质)分离的本质是:有效识别混合物中不同溶质间别混合物中不同溶质间“物理、化学和生物学物理、化学和生物学”性质性质的差别的差别,利用能够识别这些差别的分离介质和(或),利用能够识别这些差别的分离介质和(或)扩大这些差别的分离设备实现溶质间的分离或目标组扩大这些差别的分离设备实现溶质间的分离或目标组分的纯化。分的纯化。性质不同的溶质在分离操作中具有性质不同的溶质在分离操作中具有不同的不同的传质速率和传质速率和(或)平衡状态,从而可实现彼此分
2、离。(或)平衡状态,从而可实现彼此分离。(1 1)力学性质力学性质: : 包括溶质密度、尺寸和形状。利用这包括溶质密度、尺寸和形状。利用这些力学性质的差别,可进行颗粒(如细胞)的重力沉些力学性质的差别,可进行颗粒(如细胞)的重力沉降、分子或颗粒的离心分离和膜分离(筛分)。降、分子或颗粒的离心分离和膜分离(筛分)。(2 2)热力学性质热力学性质: : 即溶质的溶解度(液固相平衡)、即溶质的溶解度(液固相平衡)、挥发度(气液相平衡)、表面活性及相间分配平衡行挥发度(气液相平衡)、表面活性及相间分配平衡行为等性质。利用这些性质的分离方法种类最多,如蒸为等性质。利用这些性质的分离方法种类最多,如蒸馏、
3、蒸发、吸收、萃取、结晶(沉淀)、泡沫分离、馏、蒸发、吸收、萃取、结晶(沉淀)、泡沫分离、吸附和离子交换等。吸附和离子交换等。(3 3)传质性质传质性质:包括黏度、分离扩散系数和热扩散现:包括黏度、分离扩散系数和热扩散现象等。利用传质速度的差别也可进行分离,但直接应象等。利用传质速度的差别也可进行分离,但直接应用较少,而传质现象在分离过程中发挥重要作用。因用较少,而传质现象在分离过程中发挥重要作用。因此,除热力学外,传递过程理论也是生物分离工程的此,除热力学外,传递过程理论也是生物分离工程的基础。基础。(4 4)电磁性质电磁性质:即溶质的荷电特性、电荷分布、等电:即溶质的荷电特性、电荷分布、等电
4、点和磁性等。电泳、电色谱、电渗析、离子交换、磁点和磁性等。电泳、电色谱、电渗析、离子交换、磁性分离等方法利用溶质(或分离介质)的这类性质。性分离等方法利用溶质(或分离介质)的这类性质。化学性质化学性质:包括化学热力学(化学平衡)、反应动力:包括化学热力学(化学平衡)、反应动力学(反应速率)和光化学特性(激光激发作用)等。学(反应速率)和光化学特性(激光激发作用)等。化学吸附和化学吸收是利用化学反应进行分离的典型化学吸附和化学吸收是利用化学反应进行分离的典型例证,如利用激光激发的离子化作用可进行同位素分例证,如利用激光激发的离子化作用可进行同位素分离。离。生物学性质生物学性质:生物学性质的应用是
5、生物分离所独有的。:生物学性质的应用是生物分离所独有的。利用生物分子(或生物分子的聚集体、细胞)间的分利用生物分子(或生物分子的聚集体、细胞)间的分子识别作用,可进行生物分子(如细胞、病毒、蛋白子识别作用,可进行生物分子(如细胞、病毒、蛋白质、核酸、寡聚核苷酸)的亲和分离,亲和色谱是亲质、核酸、寡聚核苷酸)的亲和分离,亲和色谱是亲和分离的典型代表。和分离的典型代表。(1 1)平衡分离:)平衡分离:平衡分离法根据溶质在两相(如气液、气固、平衡分离法根据溶质在两相(如气液、气固、液液、液固、气固)间分配平衡的差异实现分离。溶质达到分配液液、液固、气固)间分配平衡的差异实现分离。溶质达到分配平衡的推
6、动力仅取决于系统的热力学性质,即溶质偏离平衡态的平衡的推动力仅取决于系统的热力学性质,即溶质偏离平衡态的浓度差(化学势差)。显然,溶质达到相间分配平衡的过程为扩浓度差(化学势差)。显然,溶质达到相间分配平衡的过程为扩散传质过程,因此,平衡分离又称扩散分离。蒸馏、蒸发、吸收、散传质过程,因此,平衡分离又称扩散分离。蒸馏、蒸发、吸收、萃取、结晶(沉淀)、泡沫分离、吸附和离子交换(色谱)等均萃取、结晶(沉淀)、泡沫分离、吸附和离子交换(色谱)等均为典型的平衡分离过程。为典型的平衡分离过程。 从分离操作的角度,一般可将分离技术分为两大类:从分离操作的角度,一般可将分离技术分为两大类:(1 1)基于相间
7、分配平衡差异的平衡分离法)基于相间分配平衡差异的平衡分离法(2 2)外力作用下产生的溶质移动速度差别的差速分离法)外力作用下产生的溶质移动速度差别的差速分离法(2 2)差速分离:)差速分离: 差速分离是利用外力(如压力、重力、离心力、差速分离是利用外力(如压力、重力、离心力、电场力、磁力)驱动溶质迁移产生的速度差进行分离的方法。传电场力、磁力)驱动溶质迁移产生的速度差进行分离的方法。传统的过滤、重力沉降和离心沉降等非均相物系的机械分离方法根统的过滤、重力沉降和离心沉降等非均相物系的机械分离方法根据溶质大小、形状和密度差进行分离,也属差速分离的范畴。其据溶质大小、形状和密度差进行分离,也属差速分
8、离的范畴。其他典型的差速分离法包括超滤、反渗透、电渗析、电泳和磁泳等。他典型的差速分离法包括超滤、反渗透、电渗析、电泳和磁泳等。 在许多情况下,两种分离原理共同发挥作用,促进分离效率在许多情况下,两种分离原理共同发挥作用,促进分离效率的提高。例如,色谱和电泳相结合的色谱电泳和电色谱的提高。例如,色谱和电泳相结合的色谱电泳和电色谱(electro-chromatographyelectro-chromatography)过程既利用色谱的平衡分离原理,)过程既利用色谱的平衡分离原理,又利用电泳或(和)电渗的电场驱动作用强化分离。因此,分离又利用电泳或(和)电渗的电场驱动作用强化分离。因此,分离技术
9、丰富多彩,并不局限于上述简单的分类。技术丰富多彩,并不局限于上述简单的分类。不同分离原理的组不同分离原理的组合可派生新型高效的分离方法,是生物分离工程研究的重要内容。合可派生新型高效的分离方法,是生物分离工程研究的重要内容。分离容量分离容量:指单位体积的分离设备(或分离介质)处理料液或目:指单位体积的分离设备(或分离介质)处理料液或目标产物的体积或质量。标产物的体积或质量。对于特定的分离方法或分离设备(如离心、膜分离、萃取、色谱对于特定的分离方法或分离设备(如离心、膜分离、萃取、色谱等),其评价指标包括:分离容量(等),其评价指标包括:分离容量(capacitycapacity)、分离速度)、
10、分离速度(speedspeed)和分辨率()和分辨率(resolutionresolution)。)。生物分离工程的主要目标就是研究开发:生物分离工程的主要目标就是研究开发:高容量、高速度和高分高容量、高速度和高分辨率辨率的分离纯化的分离纯化新技术、新介质、新设备新技术、新介质、新设备。分离速度分离速度:指单批次分离所需的时间,或连续分离过程的进料速:指单批次分离所需的时间,或连续分离过程的进料速度,批次时间越短,分离速度越快。度,批次时间越短,分离速度越快。分辨率分辨率:指目标产品的纯化效果或杂质的去除能力。:指目标产品的纯化效果或杂质的去除能力。在生物反应领域:在生物反应领域:v 几乎几乎
11、“所有所有”的发酵液均或多或少地存在的发酵液均或多或少地存在“悬浮固悬浮固体体”,如生物细胞、固态培养基或代谢产物中的不溶,如生物细胞、固态培养基或代谢产物中的不溶性物质;因此要进行性物质;因此要进行固液分离固液分离操作。操作。v 在在原料处理过程原料处理过程也常采用过滤操作,如谷氨酸发酵也常采用过滤操作,如谷氨酸发酵用糖液的脱色过滤处理和啤酒生产麦芽汁的过滤澄清。用糖液的脱色过滤处理和啤酒生产麦芽汁的过滤澄清。无论何种情况,过滤是实现无论何种情况,过滤是实现“固液分离固液分离”的的一种一种重要手段重要手段离心和沉降离心和沉降还有什么手段?还有什么手段?不同手段的不同手段的共性与差异?共性与差
12、异?描述:描述:“料液料液”通过过滤介质,固态悬浮物与溶液分通过过滤介质,固态悬浮物与溶液分离离 得到清夜和固态浓缩物(滤渣)得到清夜和固态浓缩物(滤渣)Why?Which one is easy?v举实例举实例(?)轮廓(?)轮廓分明的晶体。分明的晶体。So what?轮廓分明的晶体轮廓分明的晶体形状多变的细胞形状多变的细胞过滤操作是借助于过滤介质,过滤操作是借助于过滤介质,在一定的压力差在一定的压力差p作用下作用下,使悬浮液中的液体通过介质使悬浮液中的液体通过介质的孔道的孔道,而固体颗粒被截留在介,而固体颗粒被截留在介质上,质上,从而实现固液分离从而实现固液分离的单元操作的单元操作。 滤浆
13、滤浆(filter pulp) : : 所处理所处理的悬浮液的悬浮液。滤饼或滤渣滤饼或滤渣(filter cake): :被被截留的固体物质。截留的固体物质。滤液滤液(filtrate): : 通过多孔通通过多孔通道的液体道的液体过过滤介滤介质(质(filter medium): : 过滤采用的多过滤采用的多孔物孔物质质无定形颗粒:无定形颗粒:无烟煤、颗粒活性炭、铁矿砂,都可充填于过滤 器内做澄清过滤用。成型颗粒:成型颗粒:烧结金属、烧结塑料以及用合成树脂黏结的硅砂、 塑料颗粒等,做成圆筒形或板状用于澄清过滤。金属织布金属织布:不锈钢丝及铁丝等织布,主要用于预涂助滤剂场合无纺品:无纺品:纸、毡
14、、石棉板以及合成纤维无纺布等,大多用于精 密过滤非金非金属织布属织布:棉、化学纤维(维尼龙、尼龙)、玻璃纤维织品长纤维与短纤维滤布的比较长纤维与短纤维滤布的比较长纤维滤布长纤维滤布 一般来说,长滤布有弹性;一般来说,长滤布有弹性; 织物表面平滑,堵塞少;织物表面平滑,堵塞少; 过滤过程中,滤布阻力增加少,滤块剥离容易,但在过过滤过程中,滤布阻力增加少,滤块剥离容易,但在过滤初期会出现一些细粒子的渗透现象,可将织物切口的滤初期会出现一些细粒子的渗透现象,可将织物切口的毛头加热熔融来防止纤维混入滤块中毛头加热熔融来防止纤维混入滤块中短纤维滤布短纤维滤布 由于堵塞现象,很快就不能再用,而且有纤维混进
15、滤块由于堵塞现象,很快就不能再用,而且有纤维混进滤块中的可能,但过滤初期就可获得澄清滤液。中的可能,但过滤初期就可获得澄清滤液。 适用于要获得澄清度高的滤液,缺点是滤块剥离困难,适用于要获得澄清度高的滤液,缺点是滤块剥离困难,洗涤次数增多洗涤次数增多滤饼过滤采用非金属材料时:要求其强度高、耐用、价格低,且(预实验)(阻力、清洗) 要耐高温或腐蚀。直立圆筒滤板溢水管出水管量筒 达西定律是由砂质土体实验得到的,后来推广应用于其他土体如粘土和达西定律是由砂质土体实验得到的,后来推广应用于其他土体如粘土和具有细裂隙的岩石等。在某些条件下,渗透并不一定符合达西定律,注意达具有细裂隙的岩石等。在某些条件下
16、,渗透并不一定符合达西定律,注意达西定律的适用范围。西定律的适用范围。在一般情况下,砂土、粘土中的渗透速度很小,其渗流可以看作是一种在一般情况下,砂土、粘土中的渗透速度很小,其渗流可以看作是一种水流流线互相平行的流动水流流线互相平行的流动层流,渗流运动规律符合达西定律。粗颗粒土层流,渗流运动规律符合达西定律。粗颗粒土(如砾、卵石等)由于其孔隙很大,当水力梯度较小时,流速不大,渗流可(如砾、卵石等)由于其孔隙很大,当水力梯度较小时,流速不大,渗流可认为是层流认为是层流, ,渗透速度与水力梯度关系成线性变化,达西定律仍然适用。当水渗透速度与水力梯度关系成线性变化,达西定律仍然适用。当水力梯度较大时
17、,流速增大,渗流将过渡为不规则的相互混杂的流动形式力梯度较大时,流速增大,渗流将过渡为不规则的相互混杂的流动形式, ,这时这时渗透速度与水力梯度关系呈非线性变化渗透速度与水力梯度关系呈非线性变化, , 达西定律不再适用。达西定律不再适用。 式中:式中:K=K=o/(2p) B=Rm/p 恒压过滤基本公式恒压过滤基本公式3221180pd : : particle densitydp: mean diametere : porositySo what?变为关于变为关于更复杂更复杂的函数的函数不变不变 lgplgK=K=o/(2p) B=Rm/p 3221180pd : : particle de
18、nsitydp: mean diametere : porositySo what?发酵液特点发酵液特点: 粘度大(非牛顿型流体),含有蛋白质、多糖粘度大(非牛顿型流体),含有蛋白质、多糖等胶体物质等胶体物质 固体粒子可固体粒子可压缩性压缩性大,大,恒压过滤基本公式恒压过滤基本公式加热法(加热法(Heating)凝聚和絮凝(凝聚和絮凝(Coagulation and flocculation)助滤剂(助滤剂(Filter aids) 加水稀释法(加水稀释法(Dilution with water) 调节悬浮液的调节悬浮液的pH值(值(Regulation of pH) 高价无机离高价无机离子的
19、去除(子的去除(Removal of inorganic ion) 杂杂蛋白的去除(蛋白的去除(Removal of useless protein)预处理常用方法 t 水化作用(水化作用(hydrationhydration): :物质与水发生化合的反应,又称水合作用,一般指分子或离子的水合作用。其中当盐类溶于水中生成电解质溶液时,离子的静电力破坏了原来的水结构,在其周围形成一定的水分子层,称为水化层。原理:原理:根据X射线衍射分析,液态水是微观晶体,在短程和短时间内具有与冰相似的结构,即1个中心水分子周围有4个水分子占在四面体的顶角包围着它,四面体结构是通过氢键形成的。5个水分子没有占满四
20、面体的全部体积,是一个敞开式的松弛结构。离子溶入水中后,离子周围存在着一个对水分子有明显作用的空间,当水分子与离子间相互作用能大于水分子与水分子间的氢键能时,水的结构就遭到破坏,在离子周围形成水化膜。,氢键:氢键:分子间作用力的一种,是一种分子间作用力的一种,是一种永久偶极之间永久偶极之间的作用力。氢键发的作用力。氢键发生生在已经以共价键与其它原子键合的在已经以共价键与其它原子键合的氢原子与另一个原子之间(氢原子与另一个原子之间(X-X-HYHY),通常发生氢键作用的氢原),通常发生氢键作用的氢原子两边的原子(子两边的原子(X X、Y Y)都是电负性)都是电负性较强较强的原子的原子,可以稳定负
21、电可以稳定负电荷,因荷,因此氢易解离,具有酸性(质子给予此氢易解离,具有酸性(质子给予体)。而体)。而Y Y则具有较高的电子密度,则具有较高的电子密度,一般是含有孤对电子的原子,容易一般是含有孤对电子的原子,容易吸引氢吸引氢原子原子。氢键既可以存在于分子间,也可以存在于分子内。其键能最大约为200kJ/mol,一般为5-30kJ/mol,比一般的共价键、离子键和金属键键能要小,但强于静电引力。配位键配位键静电引力:静电引力:无烟煤、颗粒活性炭、铁矿砂,都可充填于过滤 器内做澄清过滤用。成型颗粒:成型颗粒:烧结金属、烧结塑料以及用合成树脂黏结的硅砂、 塑料颗粒等,做成圆筒形或板状用于澄清过滤。金
22、属织布金属织布:不锈钢丝及铁丝等织布,主要用于预涂助滤剂场合无纺品:无纺品:纸、毡、石棉板以及合成纤维无纺布等,大多用于精 密过滤非金非金属织布属织布:棉、化学纤维(维尼龙、尼龙)、玻璃纤维织品 聚合铝盐主要指聚合氯化铝,为无色或黄色树聚合铝盐主要指聚合氯化铝,为无色或黄色树脂状固脂状固体。其溶液为无色或黄褐色透明液体,有时因含杂质而呈体。其溶液为无色或黄褐色透明液体,有时因含杂质而呈灰黑色粘液。灰黑色粘液。 聚合铁盐主要是指聚合硫酸铁,为淡黄色无聚合铁盐主要是指聚合硫酸铁,为淡黄色无定型粉状定型粉状固体,极易溶于水,固体,极易溶于水,10%10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶(重量)的水溶液
23、为红棕色透明溶液,吸湿性。液,吸湿性。阳离子型絮凝剂:阳离子型絮凝剂:对于带负电性菌体或蛋白质,阳离子型絮凝剂同时具有降低粒子排斥电位和产生吸附架桥的双重机理非离子型与阴离子型絮凝剂:非离子型与阴离子型絮凝剂:主要通过分子间引力和氢键等作用吸附架桥。它们常与无机电解质絮凝剂搭配使用,无机电解质使悬浮粒子间的排斥能降低,脱稳而凝聚成微粒,然后加入絮凝剂。选择聚合氯化铝选择聚合氯化铝pacpac、聚合氯化铝铁、聚合氯化铝铁pafcpafc、聚合硫酸铁、聚合硫酸铁pfspfs在相同实验条件下分别在相同实验条件下分别处理生活污水,比较其絮凝效果。处理生活污水,比较其絮凝效果。实验所用的水样为生活污水,
24、取五份实验所用的水样为生活污水,取五份200ml200ml水样分别放置在水样分别放置在500ml500ml烧杯中加入烧杯中加入一定量的聚合氯化铝铁,氯化铝铁的投加量分别为一定量的聚合氯化铝铁,氯化铝铁的投加量分别为0.05g0.05g、0.10g0.10g、0.15g0.15g、0.20g0.20g、0.25g0.25g、0.30g0.30g,后先用搅拌机快搅,后先用搅拌机快搅2min(2min(搅拌速度为搅拌速度为 150r/min),150r/min),再慢搅再慢搅5min5min(搅(搅拌速度为拌速度为 75r/min75r/min),静置沉降),静置沉降20min20min后取上清液用
25、后取上清液用uv755buv755b型分光光度计分别在型分光光度计分别在330nm330nm和和340nm340nm波长处测定吸光度值,由公式计算出相应的浊度和色度以及波长处测定吸光度值,由公式计算出相应的浊度和色度以及codcod值值和它门对应的去除率,由此确定最佳投加量。和它门对应的去除率,由此确定最佳投加量。分别取分别取8 8份份200ml200ml的生活污水水样放置于的生活污水水样放置于500ml500ml的玻璃烧杯中,用橡胶滴管滴加的玻璃烧杯中,用橡胶滴管滴加naohnaoh或或 hclhcl,运用,运用phs3cphs3c精密精密phph计调节水样的计调节水样的phph值,测定相应
26、的值如下表所示:值,测定相应的值如下表所示:取取4 4份份200ml200ml的废水样于烧杯中,先用的废水样于烧杯中,先用phs3cphs3c精密精密phph计调节计调节phph值到值到8.08.0,再加入,再加入0.15g/200ml pafc0.15g/200ml pafc絮凝剂,用絮凝剂,用78-178-1型磁力加热搅拌器搅拌。第一个烧杯以型磁力加热搅拌器搅拌。第一个烧杯以50r/min50r/min转速搅拌转速搅拌2min2min,第二个烧杯以,第二个烧杯以100r/min100r/min转速搅拌转速搅拌2min2min,第三个烧杯以,第三个烧杯以150r/min150r/min转速搅
27、拌转速搅拌2min2min,第四个烧杯以,第四个烧杯以200r/min200r/min转速搅拌转速搅拌2min,2min,均静置沉降均静置沉降20min20min后取其上清液,测其浊度、后取其上清液,测其浊度、phph值、值、codcod值值悬浮液悬浮液中的细微胶体粒子被吸附到助滤剂的表面上滤饼的结构改变,可压缩性下降过滤阻力降低,过滤速率提高加入助滤剂加入助滤剂型号型号相对流速相对流速相对澄清度相对澄清度用途用途Celatom FP-21001000啤酒、果胶、糖、醋Celatom FP-4200995啤酒、明胶、脂肪、果酸Celatom FW-6300986抗生素、啤酒、腐蚀剂、搪瓷Cel
28、atom FW-201000960果汁、海藻、猪油、水Celatom FW-502500940苹果汁、柴油、石油、麦芽汁Celatom FW-805500927抗生素、树脂、水、麦芽汁硅藻土的主要用途硅藻土添加量太大,则形成的滤饼太厚,阻力的增加将占主导地位,使滤速从最高点下降。最佳的添加率应通过实验来确定 助滤剂助滤剂特点特点粗金属网上粗金属网上的堆积密度的堆积密度干燥滤块的干燥滤块的容积密度容积密度室温时的酸室温时的酸性液溶解度性液溶解度室温时的碱室温时的碱性液溶解度性液溶解度硅藻土一般用于要求最高澄清度的情况良好0.26-0.35微溶于弱酸微溶于弱碱珍珠岩最适于旋转真空过滤,也适于加压、
29、真空过滤中等程度0.19-0.29微溶于弱酸微溶于弱碱混合助滤剂用于粗金属网滤材的被覆优良0.22-0.32微溶于弱酸微溶于弱碱纤维素用于粗金属网滤材的被覆,改善另一助滤剂的被覆性质优良0.14-0.32不溶于弱酸微溶于弱碱与强碱活性炭特别用于苛性碱溶液的过滤,需要助滤剂中等程度0.24-0.32不溶于弱酸不溶于弱碱、强碱各种助滤剂的性能粒度分布是助滤剂最主要的性能指标之一,它直接决定过滤孔道大小和微孔尺寸分布,粗粒度的颗粒透水性较好,但过滤精度较低,故应按要求的流量和过滤精度这两方面来选择合适的粒度的助滤剂。若悬浮液固体粒子较小而助滤剂的粒度较粗时,过滤效果显然受到严重影响。: 过滤的目的是
30、将悬浮液中的固相与液相分开,有的是为了得到澄清的滤液,有的是需要固形物形成的滤饼,或者滤液和滤饼都回收。 工业过滤的很多场合是舍去滤饼而净化液体的。如果是为了得到澄清的滤液而且需要较大的过滤速度,可选用硅藻土助滤剂,亦可选用珍珠岩,它具备硅藻土的过滤性能,但来源没有硅藻土充足。 如果过滤所需要的有价物是滤饼,最终还必须从滤饼中把助滤剂除掉才能得到纯净的固形物,这种场合若采用硅藻土或珍珠岩,则将其从滤饼中分离出来较困难,故一般不被采用。而选用纤维素或活性炭粉作助滤剂较适合,因这二种助滤剂可通过加热燃烧的方法从滤饼中全部清除,因此可得到单一纯净的固形物。在有色金属冶炼和废触媒的金属回收中常被采用。
31、按推动力不同可分为四类: 重力过滤:应用不多且设备简单 加压过滤:结构复杂、操作繁杂、连续化较难,使用较少 真空过滤:设备易于连续化,较常用 离心过滤:将在离心章节介绍真空转鼓过滤机垂直叶片式硅藻土过滤机离心式过滤机装置装置操做方式操做方式形式形式加压过滤设备间歇式连续式 密闭式圆盘过滤器 压滤器 加压叶状过滤器 水平板形加压过滤器 工业型管状过滤器 加压圆筒形过滤器 加压圆筒形被覆过滤器真空过滤设备间歇式连续式 吸滤缸 Galigher倾斜型过滤器 真空叶状过滤器 多室圆筒形真空过滤器 单室圆筒形真空过滤器 圆盘形真空过滤器 水平型真空过滤器过滤设备的种类加压过滤设备的优缺点优点优点 过滤速
32、率快,每单位过滤面积所占安装过滤速率快,每单位过滤面积所占安装面积小面积小 多数是间歇式,这样使过滤装置具有一多数是间歇式,这样使过滤装置具有一定的通用性定的通用性 过滤装置的价格便宜过滤装置的价格便宜缺点 由于多数是间歇式,故很难用作连续操作系统的过滤装置 因大多数是间歇式的,所以人工费用增加 也有连续式的装置,但是连续式多半缺少通用性,且价格昂贵选择合适的过滤设备,需要考虑以下5个方面:(1)被过滤液体的过滤特性:决定所选设备能否进行顺利操作的关键 A类:固形物含量20%、能在数秒内形成滤饼厚度在50mm以上的料液,此类料液沉淀速率快,在普通转鼓过滤机的料液槽中用搅拌器不能保持悬浮状态。
33、这类料液大规模生产采用内部给料式的真空转鼓过滤机。如果由于滤饼的多孔性不能保持在过滤面上的料液,可以采用翻斗式或带式过滤机。水平过滤机的洗涤效果要比转鼓式过滤机好。 小型生产可采用吸滤槽式过滤机,但采用离心过滤机则更为经济。 B类:固形物含量10-20%、能在30s内形成50mm厚滤饼或至少能在1-2min内形成13mm以上的、能在转鼓过滤机上被真空吸住,并保持一定形状的滤饼的料液。 在大规模生产中普遍采用连续真空转鼓式过滤机,也可用水平翻盘式进行更好的洗涤。加压过滤机可采用圆盘式或叶片式。 小规模生产时才采用吸滤槽式或间歇式加压过滤机。 C类:固形物含量1-10%、当真空度为500mmHg时,在5min内能形成3mm厚的滤饼。这种料液是采用连续式过滤机的极限情况。 一般可采用单室式转鼓过滤机;对于有腐蚀或洗涤要求较严格的场合可采用间歇式真空叶片吸滤槽式过滤机。加压过滤时可采用板框压缩机。 D类:固形物含量0.1-1%、难以连续排出滤饼的料液。大规模生产采用预涂助推剂,并采用间歇式过滤设备。 E类:固形物含量0.1%,这属于“澄清过滤”的范畴,这类料液的粘度和颗粒大小对澄清有很大关系。(3)操作条件:操作条件限制过滤机的选型 若处理有挥发性、爆炸性或有毒的物料,需采用全密闭式过滤机 若
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