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(共30张PPT)
模块二 非均相物系分离操作
《化工单元操作》
项目1 板框压滤机操作
自然界里的大多数物质是混合物，这些混合物又可分为均相混合物和非均相混合物两大类。
分离非均相混合物可以用于收集分散物质、净化分散介质和环境保护等。非均相物系一般可用机械方法分离。
实训任务：板框压滤机使用
实训过程
检查准备——设备装合——压滤操作——洗涤——停车
检查评价
学生自查实训情况，各组比较操作情况及数据的准确性，选出最佳操作人员。
一、过滤分离
1．根据下图说明过滤分离的原理及特点。何为滤浆、过滤介质、滤液和滤渣？
2．过滤分离常用于哪些场合？
3．常用的过滤介质有哪些？各有什么特点？
讨论、自学
1．板框压滤机
由许多块带凸凹纹路的滤板和滤框交替排列而成，板和框的角端均开有小孔，合并压紧后构成供滤浆或洗涤水流通的孔道。滤框中间空，框的两侧覆以滤布，空框与滤布就围成了容纳滤饼的空间。
1．板框压滤机
操作是间歇的，每个操作周期都由装合、过滤、洗涤、卸渣、整理五个阶段组成。
特点：结构简单，过滤面积大，过滤压力高，对各种物料的适应能力强，操作简单，使用可靠。
缺点：间歇生产，生产效率低，装卸板框劳动强度大，而且滤渣洗涤慢且不均匀，滤布损耗严重。
适用场合：处理固含量较少的悬浮液。
2．转鼓式真空过滤机
依靠真空系统造成的转筒内外压差进行过滤。
主要部件是一个开有孔眼的转鼓，外面包一层金属网，网上覆盖滤布，滤液可透过滤布和金属网进入转筒内，而固体颗粒却被截留在滤布上，形成滤饼。转筒内部沿径向用隔板分成12个互不相通的扇形格，每格都有单独的通道，通到分配头上。通过分配头的作用，使扇形格在不同部位时，自动地完成过滤、洗涤、脱水、卸料、复原等操作。
2．转鼓式真空过滤机
优点：操作自动，生产能力大，对处理量大而容易过滤的料浆特别适宜，改变过滤机的转速可以调节滤饼的厚度。
缺点：真空下操作，附属设备多，滤饼的含湿量较高，洗涤不易彻底。
二、沉降分离
连续沉降槽是一个底部略呈圆锥形的大直径浅圆槽，内装转速0.6～8 r/min的齿耙，悬浮液自槽上部经中央进料管送到液面以下0.3～1.0m处，料浆分散到整个横截面，液体向上流动，清液经上口周缘的溢流堰连续排出，浓稠的沉淀物沉到器底，由徐徐旋转的收集器将沉渣聚拢到底部排渣口，经沉淀排出管用泵连续排出。
1．沉降槽
沉降槽
适用于处理量大而浓度不高，且颗粒不甚细微，容易沉降的悬浮料浆。不宜作为最终分离用，常用以进行预处理，然后再用过滤机或离心机进一步分离。
2．旋液分离器
主体由圆筒部分和圆锥部分构成。悬浮液经入口管以切线方向进入圆筒部分形成螺旋形向下的旋流，固体粒子受离心力作用被甩向器壁，随旋流下降到锥底部的出口，由底部排出（底流）。澄清液或含有较轻较细粒子的液体则形成螺旋上升的内层旋流，由上端中心溢流管排出（溢流）。
【作业】
复习题
项目2 三足式离心机操作
三足式离心机是化工生产中常用的固液分离设备。
实训任务：三足式离心机的使用
实训过程
检查准备——开车——正常运转——洗涤——停车——卸料
检查评价
学生自查实训情况，各组比较操作情况及数据的准确性，选出最佳操作人员。
一、离心分离
当悬浮液中固体颗粒很小，或液相黏度很大时，利用离心分离效果较好。
1．三足式离心机
中间有一个旋转的转鼓，转鼓外壳和联动装置都固定在机座上，机座借拉杆挂在三个支脚上。
操作时，将悬浮液加到旋转着的转鼓内，在离心力的作用下，滤液透过滤布排出，固体则被截留于滤布上形成滤饼，积到一定厚度时，停止加料，停车后人工卸料。
特点：结构简单，运转平稳，滤渣颗粒易受损伤。
适用于过滤周期较长，处理量不大，要求滤渣含液量较低的场合。
2．卧式刮刀卸料离心机
在转鼓连续全速运转的情况下，能够自动、间歇地依次进行加料、分离、洗涤、甩干、卸料、洗网等工序的循环操作。每一工序的操作时间可按预定要求实现自动控制。
2．卧式刮刀卸料离心机
操作时，进料阀门自动定时开启，悬浮液进入全速运转的鼓内，滤液经滤网被甩出，滤渣饼积于滤网上；当滤饼达到指定厚度时，进料阀自动关闭，冲洗阀自动开启进行洗涤；再甩干一定时间后，刮刀自动上升，滤饼被刮下，并经倾斜的溜槽排出。刮刀升至极限位置后自动退下，冲洗阀再次开启，洗涤滤网，即完成一个操作循环。
特点：可自动操作，也可人工操作，劳动强度低，生产能力大，适合于大规模生产。缺点是由于刮刀卸料，使颗粒破碎严重，不宜用于产品晶粒要求完整的场合。
3．活塞推料离心机
连续操作型离心机，进料、过滤、洗涤、卸料各个操作工序都连续、自动进行。料浆不断由进料管送入，沿锥形进料斗内壁流到转鼓的滤网上，滤液穿过滤网经滤液出口连续排出，积于滤网上的滤渣靠活塞推送器一股一股地推送出来。
3．活塞推料离心机
优点：颗粒破碎程度小，控制系统较简单。
缺点：对悬浮液的浓度较敏感，若料浆太稀，则滤饼来不及生成，料液直接流出转鼓；若料浆太稠，则流动性差，易使滤渣分布不均匀，引起转鼓振动。
主要用于浓度适中并能很快脱水和失去流动性的悬浮液。
二、气固分离
将含尘气体中的固体颗粒分离出去的操作称为气-固分离，也称净化、除尘。其主要目的是为净化气体，也有的是为回收固体颗粒。
气体净制方法有重力沉降、离心沉降、过滤、湿法和静电除尘。
1．降尘室
借重力沉降从气流中分离出尘粒。含尘气体进入降尘室后，因流道截面积扩大而速度减慢，颗粒在气体通过的时间内降至室底，从气流中分离出来。
特点：结构简单，操作成本低，动力消耗小，但体积大，分离效率低。通常只能作为预除尘设备使用，一般只能除去直径大于75μm的颗粒。
2．旋风分离器
结构与悬液分离器相似，上部为圆筒，下部为圆锥筒。
含尘气体从进气管以切线方向进入，受圆筒壁约束，做向下的螺旋运动，到达底部后折而向上，成为内层的上旋气流（气芯），从顶部排气管排出。气体中的尘粒在随气流旋转过程中，由于密度较大，受离心力作用沉降到器壁，碰到器壁后落下，滑向锥底的排尘口，从而与气体分离。
2．旋风分离器
标准型旋风分离器各部分的尺寸都有一定的比例，只要规定其中一个主要尺寸，如圆筒直径D或进气口宽度B，则其它各部分的尺寸也就确定了。
特点：结构简单，操作不受温度和压力的限制，分离效率可达70%～90%，最小可以分离小到5μm的颗粒。但使用中器壁磨损较严重。
【作业】
复习题

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