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(共119张PPT)
模块三 非均相物系分离技术
01
任务一 认识非均相分离装置
02
任务二 确定非均相物系分离操作条件
03
任务三 选择与设计非均相分离装置
04
任务四 操作非均相分离装置
05
综合案例
06
总结与归纳
　　　
学习非均相物系分离的主要方法、分离过程、常见重力沉降设备、离心沉降设备及过滤设备的结构特点与用途、重力沉降设备生产能力与沉降面积、沉降高度的关系；沉降速度等，能根据分离体系与工艺条件的要求分析和计算，选择适合的分离方法与生产设备并能操作相关的分离设备并能判断与处理分离过程中遇到的各种问题等等。
　　　
工业应用1：工业生产和生活中，燃烧产生的烟道气中存在着大量的粉尘，我们通常采用烟囱来进行分离，烟道气中主要为气固体系，气体和固体密度不同，因此采用重力原理进行分离。图（a）为工业烟囱，多为圆柱体，为下粗上细结构，高度通常在50米以上，排放出来的气体才能满足环保要求，图 (c)、(b)为高度不符合要求的工业烟囱，因此排放出来的气体不满足要求。
　　　
工业应用2：图为工业生产上，采用减压抽滤原理设计的真空带式过滤机。例如在氧化铝生产过程中，将固液混合料经进料斗分布均匀后，真空切换阀开启真空，经过集液罐联通滤室，使滤布与滤室之间形成真空，同时滤布与滤盘在头轮电机的带动下同步前进，固液混合料液在真空的作用下，抽至集液罐收集。直到滤盘前进到头，真空切换阀关闭，滤盘在主气缸的作用下开始返回，同时集液罐开始排液，滤盘返回到尾部，真空切换阀再次开启真空，重新开始抽滤过程。
　　　
化工生产中的原料、半成品以及排放的废物等大多为混合物，为了进行加工、得到纯度较高的产品以及环保的需要等，常常要对混合物进行分离。
混合物可分为均相（混合）物系和非均相（混合）物系。
均相（混合）物系是指不同组分的物质混合形成一个均一相的物系，如不同组分的气体组成的混合气体、能相互溶解的液体组成的各种溶液、气体溶解于液体得到的溶液等等；
非均相（混合）物系是指由于不同物理性质 (如密度差)的分散相和连续介质组成的物系，存在着两个（或两个以上）相的混合物，如雾（气相－液相）、烟尘（气相－固相）、悬浮液（液相－固相）、乳浊液（两种不同的液相）等等。
　　　
非均相物系中，有一相处于分散状态，称为分散相（分散物质），如雾中的小水滴、烟尘中的尘粒、悬浮液中的固体颗粒、乳浊液中分散成小液滴的那个液相；
另一相必然处于连续状态，称为连续相（或分散介质），如雾和烟尘中的气相、悬浮液中的液相、乳浊液中处于连续状态的那个液相。
　　　
非均相物系的分离在生产中的主要作用:
① 满足对连续相或分散相进一步加工的需要。从悬浮液中分离出产品。
② 回收有价值的物质。由旋风分离器分离出最终产品。
③ 除去对下一工序有害的物质。如气体在进压缩机前，必须除去其中的液滴或固体颗粒，在离开压缩机后也要除去油沫或水沫。
④ 减少对环境的污染。
01
任务一 认识非均相分离装置
　　　
子任务1 认识气固分离设备
　　
在工业生产过程中往往会产生含有大量悬浮固体颗粒（烟或尘）的气体，这些气体在排放、回收或者循环利用之前需要进行气固分离。掌握沉降室、旋风分离器、袋滤器、惯性分离器、静电除尘器、文丘里除尘器以及泡沫除尘器等的结构与工作原理、优缺点及其适用的场合。能根据生产工艺的要求选用适合的气固分离设备。
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
子任务1 认识气固分离设备
　　
沉降分离法
沉降分离法是利用连续相与分散相的密度差异，借助某种机械力的作用，使颗粒和流体发生相对运动而得以分离。根据机械力的不同，可分为重力沉降、离心沉降和惯性沉降。
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
子任务1 认识气固分离设备
　　
一、降尘室
凭借重力沉降以除去气体中的尘粒的设备称为降尘室，如图所示。
降尘室示意图
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任务一认识非均相分离装置
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
二、旋风分离器
旋风分离器是从气流中分离出尘粒的离心沉降设备，因此，又称为旋风除尘器。标准型旋风分离器的基本结构如图所示。主体上部为圆筒形，下部为圆锥形。各部分尺寸比例见图说明，从中可以得知，只要确定了圆筒直径，就可以按比例确定出其它各部分的尺寸。下面简单分析旋风除尘器的除尘过程。
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任务一认识非均相分离装置
01
任务一 认识非均相分离装置
　　　
含尘气体由圆筒形上部的切向长方形入口进入筒体，在器内形成一个绕筒体中心向下作螺旋运动的外漩流，在此过程中，颗粒在离心力的作用下，被甩向器壁与气流分离，并沿器壁滑落至锥底排灰口，定期排放；外漩流到达器底后（已除尘）变成向上的内漩流，最终，内漩流（净化气）由顶部排气管排出。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
三、袋滤器
袋滤器是利用含尘气体穿过做成袋状而由骨架支撑起来的滤布，以滤除气体中尘粒的设备。袋滤器可除去1μm以下的尘粒，常用作最后一级的除尘设备。
袋滤器的型式有多种，含尘气体可以由滤袋内向外过滤，也可以由外向内过滤。图为各种形式袋滤器的结构示意图。含尘气体由下(上)部进入袋滤器，气体由外(内)向内(外)穿过支撑于骨架上的滤袋，洁净气体汇集于上(下)部由出口管排出，尘粒被截留于滤袋外表面。清灰操作时，开启压缩空气以反吹系统，使尘粒落入灰斗。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
四、惯性分离器
惯性分离器是利用夹带于气流中的颗粒或液滴的惯性进行分离。在气体流动的路径上设置障碍物，气流或液流绕过障碍物时发生突然的转折，颗粒或液滴便撞击在障碍物上被捕集下来，分离机理如图所示。
惯性除尘器有碰撞式和反转式两类。
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
（1）碰撞式除尘器
一般是在气流流动的通道内增设挡板构成的，当含尘气流流经挡板时，尘粒借助惯性力撞击在挡板上，失去动能后的尘粒在重力作用下沿挡板下落，进入灰斗中。挡板可以是单级，也可以是多级。多级挡板交错布置，可以设置3～6排。在实际工作中常采用多级式，目的是增加撞击的机会，提高除尘效率。这类除尘器的阻力较小，一般在100Pa以内。是一种低效除尘器，尽管使用多级挡板，除尘效率只能达到65%～75%。
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
（2）反转式除尘器
又分为弯管型、百叶窗型和多层隔板塔型三种 。弯管型和百叶窗型反转式除尘器与冲击式惯性除尘器一样，都适合于安装在烟道上使用。塔形反转式惯性除尘器主要用于分离烟雾，能捕集粒径为几微米的雾滴。由于反转式惯性除尘器是采用内部构件使气流急剧折转，利用气体和尘粒在折转时所受惯性力的不同，使尘粒在折转处从气流中分离出来。因此，气流折转角越大，折转次数越多，气流速度越高，除尘效率越高，但阻力越大。
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
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任务一认识非均相分离装置
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
五、静电除尘器
当对气体的除尘（雾）要求极高时，可用静电除尘器进行分离如图所示。
静电除尘器的工作原理：含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳板运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出防尘器外。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一 认识非均相分离装置
　　　
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
袋滤器按袋的过滤方式分为：内滤式和外滤式
特点及适用场合
优点 除尘效率高 适应性强
操作弹性大
缺点 占用空间大
不适于高温（>300℃）的气体
不适于带电荷的尘粒和粘结性、吸湿性强的尘粒的捕集
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任务一认识非均相分离装置
（7）泡沫除尘器（foam dust separator）
泡沫除尘器也是常用的湿法除尘设备之一，其结构如图所示，外壳为圆形或方形筒体，中间装有水平筛板，将内部分成上下两室。液体由上室的一侧靠近筛板处进入，并水平流过筛板，气体由下室进入，穿过筛孔与板上液体接触，在筛板上形成泡沫层，泡沫层内气液混合剧烈，泡沫不断破灭和更新，从而创造了良好的捕尘条件。气体中的尘粒一部分（较大尘粒）被从筛板泄漏下来的液体吸去，由器底排出，另一部分（微小尘粒）则在通过筛板后被泡沫层所截留，并随泡沫液经溢流板流出。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
子任务2 认识液—固分离设备　
一、过滤的基本知识
过滤(filtration)是利用两相对多孔介质穿透性的差异，在某种推动力的作用下，使非均相物系得以分离的操作。悬浮液的过滤是利用外力使悬浮液通过一种多孔隔层，其中的液相从隔层的小孔中流过，固体颗粒则被截留下来，从而实现液固分离。
01
任务一认识非均相分离装置
01
任务一认识非均相分离装置
专业术语：
在过滤操作中，所处理的悬浮液称为滤浆或料浆，被截留下来的固体颗粒称为滤渣或滤饼，
透过固体隔层的液体称为滤液，
所用固体隔层称为过滤介质。
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任务一认识非均相分离装置
过滤方式
深层过滤
滤饼过滤
1.过滤方式
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任务一认识非均相分离装置
（1）滤饼过滤
是利用滤饼本身作为过滤隔层的一种过滤方式。由于滤浆中固体颗粒的大小往往不一致，其中一部分颗粒的直径可能小于所用过滤介质的孔径，因而在过滤开始阶段，会有一部分细小颗粒从介质孔道中通过而使得滤液浑浊（此部分应送回滤浆槽重新过滤）。但随着过滤的进行，颗粒便会在介质的孔道中和孔道上发生“架桥”现象 ，从而使得尺寸小于孔道直径的颗粒也能被拦截，随着被拦截的颗粒越来越多，在过滤介质的上游侧便形成了滤饼，同时滤液也慢慢变清。
清液
过滤介质
悬浮液
滤饼
滤饼过滤
01
任务一认识非均相分离装置
特点：固体颗粒呈饼层状沉积于过滤介质的上游一侧，形成滤饼层 。
适用：处理颗粒含量较高的悬浮液，是化工生产中的主要过滤方式。
（1）滤饼过滤
01
任务一认识非均相分离装置
（2）深层过滤
当过滤介质为很厚的床层且过滤介质直径较大时（如纯净水生产中用活性炭过滤水），固体颗粒通过在床层内部的架桥现象被截留或被吸附在介质的毛细孔中，在过滤介质的表面并不形成滤饼。在这种过滤方式中，起截留颗粒作用的是介质内部曲折而细长的通道。可以说，深层过滤是利用介质床层内部通道作为过滤介质的过滤操作。
悬浮液
过滤介质
滤液
深层过滤
01
任务一认识非均相分离装置
（2）深层过滤
特点：固体颗粒的沉积发生在较厚的粒状过滤介质内部，过滤介质表面上无颗粒层形成 。
适用：悬浮液中颗粒尺寸甚小而且含量甚微的场合。
在深层过滤中，介质内部通道会因截留颗粒的增多逐渐减少和变小，因此，过滤介质必须定期更换或清洗再生。深层过滤常用于处理固体含量很少（固体体积百分数<0.1％）且颗粒直径较小（<5μm）的悬浮液。
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任务一认识非均相分离装置
2. 过滤介质
过滤操作是在外力作用下进行的，过滤介质必须具有足够的机械强度来支撑越来越厚的滤饼。此外，还应具有适宜的孔径使液体的流动阻力尽可能小并使颗粒容易被截留，以及相应的耐热性和耐腐蚀性，以满足各种悬浮液的处理。
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任务一认识非均相分离装置
1.织物介质
2.粒状介质
3.多孔固体介质
织物介质又称滤布，用于滤饼过滤操作，在工业上应用最广。包括由棉、毛、丝、麻等天然纤维和由各种合成纤维制成的织物，以及由玻璃丝、金属丝等织成的网。织物介质造价低、清洗、更换方便，可截留的最小颗粒粒径为5～65μm。
粒状介质又称堆积介质，一般由细砂、石粒、活性炭、硅藻土、玻璃渣等细小坚硬的粒状物堆积成一定厚度的床层构成。粒状介质多用于深层过滤，如城市和工厂给水的滤池中。
具有很多微细孔道的固体材料，如多孔陶瓷、多孔塑料、由纤维制成的深层多孔介质、多孔金属制成的管或板。此类介质具有耐腐蚀、孔隙小、过滤效率比较高等优点，常用于处理含少量微粒的腐蚀性悬浮液及其它特殊场合。
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任务一认识非均相分离装置
滤布
筛网
过滤机
①织物介质 — 滤布、筛网，截留的粒径5μm以上，工业应用广泛
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任务一认识非均相分离装置
②多孔固体介质—具有微细孔道的固体，截留粒径1～3μm的微细粒子
素瓷
多孔烧结玻璃
③颗粒状介质—固体颗粒（砂石、木炭、石棉）或纤维（玻璃棉）等堆积，
适用于深层过滤。
砂石
木炭
石棉
鹅卵石
玻璃棉
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任务一认识非均相分离装置
微孔滤膜：由高分子材料制成的薄膜状多孔介质 。适用于滤除0.02～10μm的混悬微粒。
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任务一认识非均相分离装置
滤饼的压缩性
滤饼
不可压缩滤饼:
可压缩滤饼:
颗粒有一定的刚性，所形成的滤饼并不因所受的压力差而变形。
颗粒比较软，所形成的滤饼在压差的作用下变形，使滤饼中的流动通道变小，阻力增大。
滤饼的压缩性对过滤效率及滤材的可使用时间影响很大,是设计过滤工艺和选择过滤介质的依据。
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任务一认识非均相分离装置
② 助滤剂
对于可压缩滤饼，在过滤过程中会被压缩，使滤饼的孔道变窄、甚至堵塞，或因滤饼粘嵌在滤布中而不易卸渣，使过滤周期变长，生产效率下降，介质使用寿命缩短。为了改善滤饼结构，克服以上不足，通常需要使用助滤剂。
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任务一认识非均相分离装置
硅藻土
活性炭
纤维粉
珍珠岩粉
助滤剂一般是质地坚硬的细小固体颗粒，如硅藻土、石棉、炭粉等。可将助滤剂加入悬浮液中，在形成滤饼时便能均匀地分散在滤饼中间，改善滤饼结构，使液体得以畅通，或预敷于过滤介质表面以防止介质孔道堵塞。
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任务一认识非均相分离装置
助滤剂的基本要求
①在过滤操作压差范围内，具有较好的刚性，能与滤渣形成多孔床层，使滤饼具有良好的渗透性和较低的流动阻力；
②具有良好的化学稳定性，不与悬浮液反应，也不溶解于液相中。助滤剂一般不宜用于滤饼需要回收的过滤过程。
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任务一认识非均相分离装置
加入方法
预涂：
用助滤剂配成悬浮液，在正式过滤前用它进行过滤，在过滤介质上形成一层由助滤剂组成的滤饼。
掺滤： 将助滤剂混在滤浆中一起过滤
助滤剂的使用方法：
悬浮液
+
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任务一认识非均相分离装置
4. 过滤速率
① 过滤速率与过滤速度
过滤速率是指过滤设备单位时间所能获得的滤液体积，表明了过滤设备的生产能力；
过滤速度是指单位时间单位过滤面积所能获得的滤液体积，表明了过滤设备的生产强度，即设备性能的优劣。
同其它过程类似，过滤速率与过滤推动力成正比与过滤阻力成反比。在压差过滤中，推动力就是压差，阻力则与滤饼的结构、厚度以及滤液的性质等诸多因素有关，比较复杂。
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任务一认识非均相分离装置
② 恒压过滤与恒速过滤
在恒定压差下进行的过滤称为恒压过滤。此时，由于随着过滤的进行，滤饼厚度逐渐增加，阻力随之上升，过滤速率则不断下降。维持过滤速率不变的过滤称为恒速过滤。为了维持过滤速率恒定，必须相应地不断增大压差，以克服由于滤饼增厚而上升的阻力。由于压差要不断变化，因而恒速过滤较难控制，所以生产中一般采用恒压过滤，有时为避免过滤初期因压差过高引起滤布堵塞和破损，也可以采用先恒速后恒压的操作方式，过滤开始后，压差由较小值缓慢增大，过滤速率基本维持不变，当压差增大至系统允许的最大值后，维持压差不变，进行恒压过滤。
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任务一认识非均相分离装置
5.过滤操作周期
过滤操作可以连续进行，但以间歇操作更为常见，不管是连续过滤还是间歇过滤，都存在一个操作周期。
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任务一认识非均相分离装置
过滤
洗涤
卸渣、清理
过滤过程的操作周期主要包括以下几个步骤：过滤、洗涤、卸渣、清理等，对于板框过滤机等需装拆的过滤设备，还包括组装。
有效操作步骤只是“过滤”这一步，其余均属辅助步骤，但却是必不可少的。
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任务一认识非均相分离装置
二、过滤设备
过滤设备种类繁多，结构各异，按产生压差的方式不同可分为重力式、压（吸）滤式和离心式三类。
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任务一认识非均相分离装置
1.压（吸）滤设备
（1）板框压滤机
板框压滤机是一种古老却仍在广泛使用的过滤设备，间歇操作，其过滤推动力为外加压力。它是由多块滤板和滤框交替排列组装于机架而构成。滤板和滤框的数量可在机座长度内根据需要自行调整，过滤面积一般为2～80m2。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
板框过滤机的滤板，滤框和过滤过程
板框过滤机的滤板，滤框和洗涤过程
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
过滤过程
1-滤浆通道；2-洗涤液入口通道；3-滤液通道；4-洗涤液出口通道
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任务一认识非均相分离装置
（2） 转筒真空过滤机
为连续操作过滤设备。其主体部分是一个卧式转筒，表面有一层金属网，网上覆盖滤布，筒的下部浸入滤浆中。转筒沿径向分成若干个互不相通的扇形格，每格端面上的小孔与分配头相通。凭借分配头的作用，转筒在旋转一周的过程中，每格可按顺序完成过滤、洗涤、卸渣等操作。
转筒真空过滤机操作示意图
1-转筒；2-分配头；3-洗涤液喷嘴；
4-刮刀；5-滤浆槽；6-摆式搅拌器
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任务一认识非均相分离装置
动盘
转筒真空过滤机
定盘
1
10
9
8
7
6
5
4
3
2
18
17
16
15
14
13
11
12
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
2.离心过滤设备
离心过滤机主要部件是转鼓，转鼓上开有许多小孔，鼓内壁敷以滤布，悬浮液加入鼓内并随之旋转，液体受离心力作用被甩出而固体颗粒被截留在鼓内。
离心过滤也可分为间歇操作和连续操作两种，间歇操作又分为人工卸料和自动卸料两种。
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任务一认识非均相分离装置
（1）三足式离心机
为一种常用的人工卸料的间歇式离心机。其主要部件为一篮式转鼓，整个机座和外罩借三根拉杆弹簧悬挂于三足支柱上，以减轻运转时的振动。操作时，先将料浆加入转鼓，然后启动，滤液穿过滤布和转鼓集中于机座底部排出，滤渣沉积于转鼓内壁，待一批料液过滤完毕，或转鼓内滤渣量达到设备允许的最大值时，可不再加料，并继续运转一段时间以沥干滤液或减少滤饼中含液量。必要时也可进行洗涤，然后停车卸料，清洗设备。
三足式离心机
1-支脚；2-外壳；
3-转鼓； 4-马达；
5-皮带轮
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
（2）刮刀卸料离心机
是在转鼓连续全速运转下，能按序自动进行加料、分离、洗涤、甩干、卸料、洗网等工序的操作，各工序的操作时间可在一定范围内根据实际需要进行调整，且全部自动控制。
其操作原理进料阀定时开启，悬浮液经加料管进入，均匀地分布在全速运转的转鼓内壁；滤液经滤网和转鼓上的小孔被甩到鼓外，固体颗粒则被截留在鼓内；当滤饼达到一定厚度时，停止加料，进行洗涤、甩干；然后刮刀在液压传动下上移，将滤饼刮入卸料斗卸出；最后清洗转鼓和滤网，完成一个操作周期。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
（3）活塞往复式卸料离心机
一种自动卸料连续操作的离心机。加料、过滤、洗涤、沥干、卸料等操作同时在转鼓内的不同部位进行。
其操作原理，料液由旋转的锥形料斗连续地进入转鼓底部，在一小段范围内进行过滤，转鼓底部有一与转鼓一起旋转的推料盘，推料盘与料斗一起作往复运动（其冲程较短，约为转鼓全长的1/10，往复次数约为30次/分），将底部的滤渣沿轴向逐步推至卸料口卸出。滤饼在被推移过程中，可进行洗涤、沥干。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
3. 离心沉降设备
在液相非均匀体系中，利用离心力来达到液液分离，液固分离的方法，通称为离心分离。
主要介绍： 管式离心机、碟片式离心机。
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任务一认识非均相分离装置
（1）管式离心机
管式离心机转鼓的直径小而长度较长。
管式离心机具有以下特点：结构简单，运转可靠；转速高，一般在10000转/分以上；分理效果好，离心分离因数可达15000～65000，适于处理直径0.1～100 m；固液密度差大于10Kg/m3，固相浓度小于5％的难分离的悬浮液和液-液两相密度差较小的乳浊液。
缺点是处理能力低。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
（2）碟片式离心机
碟片式离心机的结构比较复杂，价格昂贵；转速较管式离心机低，在4000～12000r/min分离效果较好；离心分离因数3000～13000沉降面积大；可达10000～200000m2，生产能力可达100m3/h。
碟片式离心机的转鼓内有数十只(50-80)形状和尺寸相同的碟片，碟片按一定间距(0.5-1.2mm)叠置起来组成碟片组，每只碟片在离开轴线一定距离的圆周上开有几个对称分布的圆孔许多这样的碟片叠置起来时，对应的圆孔就形成垂直的通道。
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任务一认识非均相分离装置
两种不同重度液体的混合液进入离心分离机后，通过碟片上圆孔形成的垂直通道进入碟片间的隙道，并被带着高速旋转，由于两种不同重度液体的离心沉降速度的不同，重液的离心沉降速度大，就离开轴线向外运动，轻液的离心沉降速度小，则向轴线流动。这样，两种不同重度液体就在碟片间的隙道流动的过程中被分开。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
碟片式离心机特点：
结构比较复杂，价格昂贵；
转速较管式离心机低，在4000～12000r/min；分离效果较好，离心分离因数3000～13000；
沉降面积大；可达10000～200000m2，生产能力可达100m3/h。
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任务一认识非均相分离装置
4.旋液分离设备
旋液分离器又称水力旋流器，是利用离心沉降原理从悬浮液中分离出固体颗粒的设备。其结构与操作原理和旋风分离器相似。但是由于固液间密度差较小，所以旋液分离器的结构特点是直径小，而圆锥部分长。在一定的切向进口速度下，小直圆筒有利于增大惯性离心力，可以提高沉降速度；锥形部分加长，可增大液流的行程，延长了悬浮液在器内的停留时间。悬浮液经入口管切向进入圆筒，向下作螺旋运动，增浓液从底部排出管排出称为底流，清液或含有细微颗粒的液体成为上升的内旋流，从顶部中心管排出称为溢流。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
沉降槽是一个带锥形底的圆型槽，悬浮液于沉降槽中心液面下0.3~1m处连续加入，颗粒向下沉降至器底，底部缓慢旋转的齿耙将沉降颗粒收集至中心，然后从底部中心处出口连续排出；沉降槽上部得到澄清液体，清液由四周连续溢出。
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
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任务一认识非均相分离装置
子任务3 认识新型非均相分离设备（新技术与设备）
分离要求越来越高，传统的分离方法已经不能满足工艺的要求。
新型的分离技术——膜分离技术被应用于工业生产中。
掌握膜分离的分类、尺寸、推动力、分离原理及设备、优缺点以及适用的范围。
能根据生产工艺条件和性质选择适合的膜分离设备。
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一、新型非均相分离设备
膜分离技术是20世纪60年代以后发展起来的高薪技术。膜分离（Membrane Separation）是以选择性透过膜为分离介质，在膜两侧一定推动力的作用下，使原料中的某组分选择性地透过膜，从而使混合物得以分离，以达到提纯、浓缩等目的的分离过程。与传统的分离方法相比，具有设备简单、节约能源、分离效率高、容易控制等优点；通常在常温下操作，不涉及相变化，这对处理热敏性物料，显得十分重要；一般可除去1μm以下的固体粒。
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膜的分离特性：
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按推动力的不同，膜分离的分类：
① 压力差膜分离：微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、渗透蒸发（VP）、气体分离（GS）；
② 浓度差膜分离：渗析（DD）、透析 ；
③ 电位差膜分离：电渗析（ED）、膜电解（ME）；
④ 温度差膜分离：膜蒸馏（MD） 。
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子任务4 认识非均相分离技术的工业应用
通过旋风分离器、袋滤器、板框式过滤器以及膜分离器的应用案例与分析，掌握非均相物系的分离技术、设备的原理与结构、优缺点和适用的范围等。能根据生产工艺条件、物系的特性、生产成本等因素，选择合适的分离工艺与设备。
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（1）旋风分离器的应用
硫酸钾的工业生产中，主要粉尘污染物有硫酸钾干燥工序的硫酸钾粉尘、副产品氯化钠干燥工序的氯化钠粉尘、硫酸钾包装工序的硫酸钾粉尘。
根据环评要求，生产粉尘执行标准《大气污染物综合排放标准》，排放浓度120mg/m3，排放量5.9Kg/h(20m)，23Kg/h(30m)。为确保粉尘处理达到标准要求，必须对其处理，
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（2）袋滤器的应用
图为硅铁矿热炉的工艺流程图。袋式除尘器的应用使得各项排放指标均小于《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)，为硅铁行业烟气治理开创了一条可行之路。该袋式除尘器是采用先进过滤原理设计的非标设备。过滤面积：7000m2；过滤速度：0.47m/min；选用布袋：玻纤无碱硅油石墨处理布料，φ292×10m 816条。
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自1998年1月投入运行至今，运转良好，日产微硅粉20t，回收的微硅粉中SiO2含量在92%以上，质量稳定。
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（3）板框式过滤器的应用
在我国，很多中小型饮料生产企业中，糖浆的过滤主要以不锈钢液滤机为主。浓度糖浆是所有饮料生产中的中间产品，其特点是糖浆浓度高；过滤时温度仍有80℃
过去很多中、小型饮料厂采用旧式的过滤，过滤速度很慢，损耗非常大，不得不降低糖浆浓度来迁就设备，这不利于糖浆的常温贮存（易引起微生物繁殖）。其中，叶滤机也存在着滤布易堵塞，滤速慢且需频繁拆机而造成损耗高的缺点，而且在高温下滤布很容易磨穿，造成过滤短路。
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（4）膜分离器的应用
现在环境问题日趋严重,其中较为突出的是废水的处理。尽管废水治理达标排放的方法很多，但不容置疑，膜技术应用最为普遍。早期,国外就开始采用反渗透（RO）和超滤（UF）技术来处理电镀废水。造纸工业废水.纺织印染废水等。
如：美国90年代初完成膜法大型污水处理厂，日本九洲采用RO技术进行废水再生处理等。我国虽然在此方面起步晚,但发展也较为迅速，如采用EM菌制膜后处理印染废水，效果非常好。膜技术还可以处理垃圾所产生的废水，在厦门市新建的垃圾焚烧处理厂已有应用。
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任务一认识非均相分离装置
用于水处理的膜分离设备

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