1. 气水分离器种类有哪些工作原理又是什么
在冷冻式干燥机预冷器与蒸发器之间通常都设置一只专门用来捕捉漏网水滴的气水分离器,尽管分离的只是全部凝结水中的一部分,但由于这部分水滴往往粒径较细,较难捕捉,气水分离器需专门设计。目前使用得最多的气水分离器是“挡板式分离器”,另外还有“台湾DPC过滤式分离器”和“旋风分离器”两种。
挡板式气水分离器工作原理
挡板分离器是惯性分离器的一种。这种分离器,尤其是由多块挡板组成“百叶窗”式的挡板分离器在冷干机中得到较广泛的应用。它们对粒径分布很广的水滴有良好的汽水分离作用。由于档板材料对液态水滴有良好的浸润作用,不同粒径的水滴在与挡板碰撞后,在档板表面生成很薄的一层水会顺着挡板流下来,并在挡板边缘集聚成更大颗粒的水滴,水滴在本身重力作用下与空气分离。 挡板分离器的捕捉效率取决于气流速度、挡板形状及挡板间距。有人研究V型挡板的水滴捕捉率大约是平面挡板的两倍。挡板式气水分离器,按挡板形状及布置方式,又可分异形挡板和螺旋挡板等(后者即是常用的“旋风分离器”)。挡板分离器的档板对固体粒子捕捉率很低,但在冷干机中压缩空气中固体粒子,几乎全部被水膜包围,所以在捕捉水滴的同时,挡板也能把固体粒子一起分离出来。
旋风式气水分离器工作原理
旋风分离器是一种惯性分离器,较多地用于气固分离。压缩空气沿筒壁切线方向进入分离器后,在里面产生旋转,混在气体中的水滴也跟着一起旋转并产生离心力,质量大的水滴所产生的离心力大,在离心力作用下大水滴向外壁移动,碰到外壁(也是挡板)后再集聚长大并与气体分离:而粒径较小的水滴却在气体压力作用下向呈负压状态的中心轴线迁移。厂家往往在旋风分离器内部增设螺旋挡板来增强分离效果(同时也增加了压力降)。但由于旋转气流中心负压区的存在,受离心力较小的细小水滴极易被负压吸入预冷器,造成露点上升。
这种分离器在除尘设备的固—气分离中也属低效设备,目前已逐渐被更高效的除尘器(如电除尘、布袋脉冲除尘器等)所替代。不加改造用在冷干机中作汽水分离用,分离效率不会很高。且由于结构复杂,体积庞大,实际上无螺旋挡板的“旋风分离器”,在冷干机中应用并不普遍。
2. 常见的分离机都有哪些类型特点
物质的分离操作是将混合物中不同物理、化学等属性的物质,根据其颗粒大小、相、密度、溶解性、沸点等表现出的不同特点而将物质分开的一种操作过程。进行物质分离操作的机械设备称为分离机械。分离机械主要应用于化工、制药、轻工、石油、冶金、煤炭、染料、食品、酿造、造纸和环保部门。不同物性物质的分离方法不同,分离一般采用过滤、蒸馏、重结晶、萃取、离心及吸附等方法。
常见分离机:
一、离心分离机
离心分离机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物,例如浓缩、分离气态六氟化铀;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。离心分离机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。
离心分离机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒,称为转鼓,通常由电动机驱动。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后,被迅速带动与转鼓同速旋转,在离心力作用下各组分分离,并分别排出。通常,转鼓转速越高,分离效果也越好。离心分离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。①离心过滤:悬浮液在离心力场下产生的离心压力,作用在过滤介质(滤网或滤布)上,使液体通过过滤介质成为滤液;而固体颗粒被截留在过滤介质表面,形成滤渣,从而实现液-固分离。过滤型转鼓圆周壁上有孔,在内壁衬以过滤介质。②离心沉降:利用悬浮液(或乳浊液)密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理,实现液-固(或液-液)分离。沉降型转鼓圆周壁无孔。
悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后,固体颗粒(或密度较大的液体)向转鼓壁沉降,形成沉渣(或重分离液)。密度较小的液体向转鼓中心方向聚集,流至溢流口排出,成为分离液(或轻分离液)。转鼓均为间歇排渣,适用于含固体颗粒粒度较小、浓度较低的悬浮液或乳浊液分离;转鼓用螺旋连续排渣,可分离固体颗粒浓度较高的悬浮液。在具有多层圆锥形碟片的转鼓中,液体被碟片分成若干薄层,缩短了沉降分离的距离,使分离加快,改善了分离效果。当要进行分离的固、液混合物从进料口进入高速旋转的转筒内,在离心力的作用下,混合物通过滤网实现过滤,液体分离物经过排液管排出,固体分离物留在转筒内,待转筒内的固体分离物达到设备所规定的要求时,停止进料,对固体分离物进行清洗,同时将洗涤液排出。清洗达到要求后,离心分离机进行低速运转,固体分离物排出装置(刮刀)在交流伺服电动机的驱动下动作,将固体分离物排出,完成一次工作过程。
二、过滤机
过滤机是利用多孔性过滤机实现固液分离的设备。过滤器应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿、煤炭和水处理等部门。过滤机是一种新型的过滤系统,结构新颖、体积小、操作简便灵活、高效、密闭工作、是适用性强的多用途过滤设备。中国古代即已应用过滤技术于生产,公元前200年已有植物纤维制作的纸。公元105年蔡伦改进了造纸法。他在造纸过程中将植物纤维纸浆荡于致密的细竹帘上。水经竹帘缝隙滤过,一薄层湿纸浆留于竹帘面上,干后即成纸张。
用过滤介质把容器分隔为上、下腔即构成简单的过滤器。悬浮液加入上腔,在压力作用下通过过滤介质进入下腔成为滤液,固体颗粒被截留在过滤介质表面形成滤渣(或称滤饼)。过滤过程中过滤介质表面积存的滤渣层逐渐加厚,液体通过滤渣层的阻力随之增高,过滤速度减小。当滤室充满滤渣或过滤速度太小时,停止过滤,清除滤渣,使过滤介质再生,以完成一次过滤循环。液体通过滤渣层和过滤介质必须克服阻力,因此在过滤介质的两侧必须有压力差,这是实现过滤的推动力。增大压力差可以加速过滤,但受压后变形的颗粒在大压力差时易堵塞过滤介质孔隙,过滤反而减慢。
悬浮液过滤有滤渣层过滤、深层过滤和筛滤3种方式。①滤渣层过滤:过滤初期过滤介质只能截留大的固体颗粒,小颗粒随滤液穿过过滤介质。在形成初始滤渣层后,滤渣层对过滤起主要作用,这时大、小颗粒均被截留,例如板框压滤机的过滤。②深层过滤:过滤介质较厚,悬浮液中含固体颗粒较少,且颗粒小于过滤介质的孔道。过滤时,颗粒进入后被吸附在孔道内,例如多孔塑料管过滤器、砂滤器的过滤。③筛滤:过滤截留的固体颗粒都大于过滤介质的孔隙,过滤介质内部不吸附固体颗粒,例如转筒式过滤筛滤去污水中的粗粒杂质。在实际的过滤过程中,三种方式常常是同时或相继出现。
3. 纯化常用的分离方法与设备
(一)沉降分离法
特点:适于固体物含量高的水提液的粗分离,简便易行。但耗时长、药渣沉淀吸附药液多,对料液中固体物含量少、粒子细而轻,料液易腐败变质者不宜使用。
(二)离心分离法
1.按分离因数α的大小分类分离因数越大,则离心机分离能力越强。
2.按离心过程分类以悬浮液在离心机中分离过程可分:①离心过滤。②离心沉降。③离心澄清。
(镇高三)滤过分离法
1.滤过方式①表面滤过:滤过时产生的滤渣可在滤闷旅悔材表医学教育网|收集整理面形成“架桥现象”。实际操作中常在料液中加助滤剂等,以改善滤渣的性能,提高滤速。②深层滤过:适于颗粒细小且含量较少的较液。
2.滤过速度与影响因素①滤渣层两侧的压力差(p)越大,则滤速越大。常采用加压或减压滤过法。但压力大至一定程度时,由于滤饼被压实而增加了滤过阻力,又降低了滤速。
②在滤过的初期,滤过速度与滤器的面积(πr2)成正比。
③滤速与滤材或滤饼毛细管半径(r)成正比。
④滤速与毛细管长度(ι)成反比。
⑤滤速与料液粘度(η)成反比。
3.滤过方法与设备(1)常压滤过法一般适于小量药液的滤过。
(2)减压滤过法一般中、大量药液的滤过。
(3)加压滤过江常用板框压滤机,板框压滤机适用于粘度较低,含渣较少的液体作密闭滤过,醇沉液、合剂配液多用板框滤过。
(4)薄膜滤过法
以薄膜以滤过介质,有微孔滤膜滤过、超滤微孔滤膜滤用以滤除细菌和细小的悬浮颗粒。生产中主要用于精滤,如水针剂及大输液蚂正的滤过;热敏性药物的除菌净化。
微孔滤膜滤过的特点是:①微孔滤膜的孔径比较均匀,孔隙率高,占薄膜总体积约80%,故滤速快;②滤膜质地薄(0.10~0.15mm),对料液的滤过阻力小,且吸附少;③滤过时无介质脱落,对药液无污染;④但易堵塞,故料液必须先经预滤处理。
超滤是指利用质地薄、孔径更细微、结构特异的薄膜作滤过介质,透过小分子溶质,截留大分子溶质。超滤是在纳米(nm)数量级选择性滤过的技术。超滤膜的孔径规格,一般以相对分子质理截留值为指标。
4. 液液分离,液固分离采用的设备原理和方法
液液分离,应该是两种互不相溶的(如氯仿和水溶液)就用
分液漏斗
,静置分层后分离即可。原理是两种溶液不相溶和密度不同,就会出现分层现象。
液固分离,简单的就是用适当的滤器过滤,分别收集处理。另外就是使用
离心机
,原理分子或颗粒的重量不同。
5. 常见的压缩空气气水分离器有哪些都有什么性能
dpc根据不同的气水分离方法,压缩空气中采用的气水分离器类型有:
1、挡板式分离器
2、过滤式分离器
3、旋风分离器
4、涡旋分离器
挡板分离器是惯性分离器的一种。这种分离器由多块挡板组成百叶窗式结构。档板材料对液态水滴应有良好的浸润作用,液滴在与挡板碰撞后,大部分会附着在在挡板上,并在其表面生成很薄的一层液体后顺着挡板流下来, 在挡板边缘集聚成更大颗粒的液滴,液滴在本身重力作用下与空气分离。部分冷干机的蒸发器就具有挡板分离器的功能。
如用过滤器作冷干机的气水分离器,的确可以达到很好的分离效果,因为过滤器对一定粒径水滴的过滤效率可达 100%。 但实际上却很少有冷干机用过滤器来作气水分离用。这是因为过滤造成的压力损失、维护更换滤芯的成本都比较大,不经济。
旋风分离器也是一种惯性分离器,较多地用于气固分离,如大气除尘时作为预处理去除空气中的较大颗粒。其原理是压缩空气沿筒壁切线方向进入分离器后,在里面产生旋转,混在气体中的液滴也跟着一起旋转并产生离心力, 质量大的液滴所产生的离心力大, 在离心力作用下大液滴向外壁移动, 碰到外壁 (也是挡板) 后再集聚长大并与气体分离; 而粒径较小的液滴却在气体压力作用下向呈负压状态的中心轴线迁移。
厂家往往在旋风分离器内部增设螺旋挡板来增强分离效果 (同时也增加了压力降)。这种分离器的缺点是其分离效率在其额定处理量时较高,一但偏离其分离效率就比较差,导致露点上升。
涡旋分离器也称水力分离机,旋流分离器。涡旋分离器由离心泵,涡旋管,阀门,压力表,管件,水箱,排渣箱组成,多用于固液分离场合。
6. 污水处理中固液分离机具有哪些应用
随着养殖的发展,国家对于环保的要求越来越严格,对与养殖场污水粪便污染环专境加大力度的治理。天属利固液分离机的作用就是就是使得畜禽粪便的干湿分离,干湿分离后,水份进入水库,水库养鱼;固体物可以用作绿色有机肥。
目前天利固液分离机有两种型号,一种是小型的TL-200固液分离机,还有一种是大型滚筒式微滤固液分离机TL-800,两者的区别在于TL-800配置滚筒式前期脱水功能,分离出来的固体物比TL-200更为细腻,并且TL-800分离出来的水份可以直接进入污水处理设备。
7. 把粘稠液体的水分离或者压出来的设备
压滤机过滤液体,再通过气体反吹。
8. 固液分离机是什么设备,用处有哪些
固液分离的设备有很多种,不知道你想问的是哪一种,给你介绍几款、专
袋式过滤器是一种新型属的过滤系统,广泛适用于化工、制药、汽车、轻工、食品、电镀等行业。其内部由金属网篮支撑滤袋,液体由入口流进,经滤袋过滤后从出口流出,杂质拦截在滤袋中,更换滤袋后即可继续使用。@扬州欧润系统过滤设备
全自动反冲洗过滤器,其内部结构为猪鬓毛刷或不锈纲丝刷及不锈钢滤网和传动件组成,有传动电机和电动阀自动完成清洗排污,操作方式为自动运行(亦可手动运行),设备具有压差和定时自动排污双重功能。其自动化部分采用当今世界最先进最可靠的PLC可编程控制器。
9. 固液分离
固液分离的目的是回收悬浮液中的有用物质,它可以是悬浮液中的一相,也可以是两相。为达到固液分离的目的而采用的主要操作方法有重力沉降、离心分离和过滤。
一、重力沉降方法
悬浮液中固体颗粒的密度比液相大,它在重力的作用下发生相对运动而达到两相分离。
二、过滤
过滤是以某种多孔物质为介质,在外力作用下,悬浮液中固体颗粒被截留,液相通过介质的孔道流出而实现固液分离的方法。外力可以是重力、离心力和用机械方法在多孔物质的上、下游两侧施加的压强差。常见的过滤设备有真空过滤机、板框压滤机、离心式过滤机等。
图5-1 深层过滤机理
过滤主要有两种方式:一种为深层过滤,其过滤机理见图5-1。特点是固体颗粒黏附在过滤介质的孔洞内,适用于固体颗粒粒径小于过滤介质的孔洞直径,并且含固量小于0.1%的悬浮液。另一种为滤饼过滤,它应用织物、多孔固体或孔膜等作为过滤介质,这些介质的孔一般小于颗粒,过滤时流体可以通过介质的小孔,颗粒的尺寸大,不能进入小孔而被过滤介质截留形成滤饼。因此,颗粒的截留主要依靠筛分作用,见图5-2。其特点是固体颗粒呈饼状沉积在过滤介质上游一侧,适用固含量较高的悬浮液。
图5-2 滤饼过滤过程
1.过滤介质
织物介质:又称滤布,包括由棉、毛、丝、麻等天然纤维及由各种合成纤维制成的织造和非织造滤布,以及由金属或非金属材料织成的网。此类过滤介质在工业上应用最广。
粒状介质:包括砂、木炭、石棉、硅藻土、珍珠岩等坚硬颗粒物质,多用于深床过滤和助滤剂。
多孔类固体介质:它是一种具有很多微细孔道的固体材料,如多孔陶瓷、多孔塑料、多孔氧化铝、多孔金属等制成的管和板。适用于处理只含少量细小颗粒的悬浮液。
2.过滤的操作方式
恒压过滤:它是在恒定压强差下进行的,是一种最常见的过滤操作方式。连续式过滤机上进行的过滤都是恒压过滤;间歇式过滤机上进行的过滤也多为恒压过滤。在恒压过滤时,因滤饼不断增厚,致使过滤阻力逐渐增加,但由于施加的压差是恒定的,故过滤速率逐渐减小。
恒速过滤:它是指过滤速率维持恒定的过滤操作方式。如板框压滤机,它的内部空间是一定的,当悬浮液充满内部空间后,继续以恒速供料保持滤液流量的恒定。恒速过滤时,因滤饼的厚度在不断增加,滤饼的过滤阻力也随之增加,要维持恒速过滤就必须不断提高过滤压力克服过滤阻力。所以实际操作上是不可能将恒速过滤进行到底的。
先恒速后恒压过滤:它是将恒压过滤和恒速过滤合理结合起来的过滤操作方式。一般是在过滤开始时先进行恒速过滤,避免滤液的浑浊和过滤介质孔洞的阻塞,当到达一定压力后进行恒压过滤以提高滤饼的固含量。
3.悬浮液的预处理
过滤过程中常会遇到过滤速率低,滤饼呈胶体或凝胶状态,滤液浑浊等现象。为了尽量避免这些情况的出现,提高设备的过滤效率,就需要对悬浮液进行预处理。预处理的方法有化学法和物理法两种。
(1)化学法
化学法可分为凝聚、絮凝和改变表面张力三种。
凝聚:在悬浮液中加入无机电解质,如明矾、石灰、铝离子和铁离子等,使颗粒相互黏结成较大颗粒而易于过滤分离。
絮凝:在悬浮液中加入高分子絮凝剂,使颗粒在絮凝剂作用下聚集成大颗粒或絮团,以利于过滤分离。絮凝剂有天然和合成的两种,如动物胶、淀粉、聚丙烯酸胺等。常用的合成高分子絮凝剂有以下三类。
阳离子型:聚胺、聚2-羟丙基-N-甲基氯化铵、聚2-羟丙基-l、聚丙烯酸胺曼尼希反应衍生物、甲基丙烯酸-N。
阴离子型:聚丙烯酸钠、聚苯乙烯羧酸钠。
非离子型:聚丙烯酸胺、聚氧化乙烯。
改变表面张力:在悬浮液中加入表面活性剂降低液体的表面张力,使分离后滤饼中残存水分减少,固含量提高。
(2)物理法
包括陈化、结晶、改变悬浮液的温度、降低悬浮液的黏度以及加入助滤剂等。
4.常见过滤设备
(1)板框压滤机
板框压滤机是由许多块滤板和滤框交替排列而成,板和框都用支耳架在一对横梁上,可用压紧装置压紧和拉开。板框压滤机的结构及工作原理见图5-3。板框自动压滤机外形见图5-4。
图5-3 板框压滤机工作原理
图5-4 板框自动压滤机外形图
板和框多做成正方形,板和框的角端开有工艺用孔,孔的数目同工艺要求有关,从2个到4个不等,板框合并压紧后即构成供滤液、洗液和悬浮液流通的孔道。框的两侧覆以滤布,空框与滤布围成了容纳待滤液及滤饼的空间。滤板的作用有两点:一点是支撑滤布;另一点是提供滤液通道。为此滤板上制成各种凹凸纹路,凸者支撑滤布,凹者形成滤液通道。对于可洗滤饼的板框压滤机,滤板又分为洗涤板和非洗涤板两种,两种滤板的结构和作用有所不同。
板框压滤机的操作十分重要。过滤时进料的压力应逐步缓慢增加,防止压力过大导致滤布表面的孔隙被堵塞,过滤不能正常进行。
板框压滤机的滤液排出方式分为明流和暗流两种。若滤液由每块滤板底部直接排出称为明流。明流的优点是便于观察各滤板的工作情况。若滤液不宜暴露于空气中,则需要将各板排出的滤液汇集后经总管排出,称为暗流。
板框压滤机具有结构简单,制造方便,附属设备少,单位过滤面积较大,过滤压力高,对各种悬浮液适应性强等特点,应用比较广泛。但因为是间歇操作,故生产效率低,劳动强度大,滤布损耗严重,洗涤效果较差。
图5-5 箱式压滤机工作原理
板框压滤机的规格较多,过滤面积可以从几平方米到几百平方米。
(2)箱式压滤机
箱式压滤机是板框压滤机的改进型式,国外称为凹板压滤机,它保留了板框压滤机的优点,克服了板框压滤机的一些缺点,它可以在过滤中对滤饼进行洗涤。箱式压滤机结构及工作原理见图5-5。
(3)带式压滤机
带式压滤机是一种结构简单,操作方便,性能优良的连续压滤机。它在结构上借鉴了造纸机连续滚压的机构;各种聚合电解质絮凝剂的应用,为带式压滤机提供了工艺上的条件;多聚酯纤维滤网为它提供了良好的滤带,这三个因素创造了带式压滤机出现和应用的条件。
目前,带式压滤机被广泛应用于过滤各种污泥、选煤产品、湿法冶金的残渣、管道输送的物料等。但在选矿产品中应用较少。
带式压滤机主要由一系列按顺序排列的、直径大小不同的辊轮、两条缠在这系列辊轮上的过滤带,以及给料装置、滤布清洗装置、高速调偏装置、张紧装置等部分组成。
带式压滤机的工作包括四个基本的过程:絮凝和给料,重力脱水,挤压脱水,卸料和清洗滤带。带式压滤机的结构和工作原理见图5-6,对置滚压式带滤机结构及工作原理见图5-7。
图5-6 带式压滤机的工作原理
图5-7 对置滚压式带滤机
(4)转鼓真空过滤机
转鼓真空过滤机是一种连续操作的过滤设备。广泛用于矿物加工和化工等部门。它主要适用于固体颗粒粒径在0.01~1mm的悬浮液的过滤。设备的主体是一个能转动的水平圆筒,圆筒表面为有孔的金属板或金属丝网,网上再覆盖滤布,悬浮液在圆筒的下部与圆筒接触。接触的部位可以是圆筒的内表面,也可是外表面,工业上最常见的是外表面接触。转鼓真空过滤机工作原理见图5-8。
图5-8 转鼓真空过滤机工作原理
转鼓内部沿径向分隔成若干扇形格,每格均有单独孔通道通向分配头。当转鼓转动时,凭借分配头的作用使这些孔道依次与真空管及压缩空气相通,故转鼓在回转一周的过程中每个扇格可按顺序进行过滤、洗涤、脱水、吹松、卸饼等操作。分配头由紧密贴合的转动盘和固定盘构成,转动盘随转轴一起旋转,固定盘侧面的各四槽分别与不同作用的管道相通。固定盘有三个凹槽,故整个转鼓可分为三个区域:过滤区、洗涤及脱水区、卸料和再生区。
外滤面转鼓真空过滤机能连续自动操作,生产能力大,特别适宜于处理量大并易过滤的悬浮液;附属设备较多,投资费用高,过滤面积不大,滤饼含水量较高,洗涤不充分。
(5)动态过滤机
动态过滤机是利用现代动态过滤技术生产的新型过滤设备,它主要是为解决用滤饼层过滤难以过滤的悬浮液的高效过滤和洗涤问题。它可以在密闭、高温、高压等条件下用一台设备连续完成过滤、增浓、洗涤和脱水等过滤操作。
动态过滤是在传统固定滤饼层过滤理论上发展起来的,但两者在机理上完全不同。在动态过滤过程中,悬浮液在介质上高速平行流动,当滤液穿过过滤介质时,固体颗粒在介质上不沉积或只有极少量沉积产生极薄的滤饼。因此动态过滤的过滤阻力就主要由过滤介质所决定,这样对于颗粒细小、形成的滤饼为可压缩性滤饼的悬浮液,用动态过滤就可得到快速有效的分离效果。
图5-9 旋叶式过滤机
动态过滤机的洗涤效果也特别优异。当洗涤液进入过滤机时,由于滤渣是高速流动的,故洗涤液和滤渣能得到充分混合,防止了洗涤液短路和洗涤死区的现象出现,提高了洗涤效率并节省了洗涤液。动态过滤机通过降低过滤阻力使过滤效率有了很大的提高。在相同的过滤面积和操作条件下,动态过滤机的生产能力比板框过滤机的生产能力能提高6倍以上,并且能连续过滤,可实现自动化操作。常见的动态过滤机有旋叶式、旋管式和平板式压滤机。旋叶式过滤机结构见图5-9。三、离心分离方法
是悬浮液依靠惯性离心力的作用而实现固液分离的过程。
常见的离心分离设备有旋流分离器,沉降离心机等。主要用于脱水、浓缩、分离、澄清、净化及固体颗粒的分级等工艺过程。离心机的主要构件为一快速旋转的转鼓,转鼓安装在垂直或水平的轴上,当料浆进入转鼓内后,随转鼓旋转而旋转,在离心力作用下实现分离。转鼓的外壁分为有孔和无孔两种;有孔的转鼓在内表面覆以滤布,当转鼓快速旋转时滤液在离心力作用下穿过滤布而被甩出,颗粒被滤布所截留,这个操作称为离心过滤;无孔的转鼓是当转鼓快速旋转后料浆在离心力作用下按密度不同而分层,密度大的靠近转鼓外壁,密度小的靠近转鼓中央,这个操作称为离心沉降。离心沉降通常又根据所处理的料浆不同分为两类:一类是对悬浮液进行的离心沉降继续操作,称为离心沉降;另一类是对乳浊液或含有微量团体颗粒的悬浮液进行的离心沉降操作,称为离心分离。
离心机的分类方法有很多,如按操作方式可分为过滤式离心机、沉降式离心机和分离式离心机;按操作过程可分为间歇操作离心机和连续操作离心机;当然离心机的分类方法还有许多,如按结构型式、分离因素、卸料方式等进行分类。
1.三足式离心机
图5-10 三足离心机
1.三足式离心机
三足式离心机是工业上最早应用的间歇式离心机,也是目前我国应用最广、制造最多的一种离心机。其最重要的特征是转鼓悬挂在机座的三根支柱上。三足式离心机有过滤式和沉降式两种,常用的多为过滤式。其卸料方法有人工卸料和机械卸料两种,每种方法又有各种方式。三足离心机结构见图5-10。
三足式离心机具有结构简单、价格低、运转平稳、适应性强等优点,适用于过滤周期长,处理量不大,要求滤渣含湿量低的场合;其缺点是操作周期长,生产能力低,只能用于中小型生产。
2.卧式刮刀卸料离心机
卧式刮刀卸料离心机是一种间歇式离心机,有过滤式和沉降式两种,以过滤式使用较多。主要用于处理含有中等或小颗粒且颗粒不怕被刮刀破坏的悬浮液。其特点是对料液的浓度和数量变化不敏感;过滤时间、洗涤时间、分离以及卸料时间均可自由调节;滤渣较干;并能得到较好的洗涤效果;操作周期短,生产能力大。但对颗粒破碎严重,电机负荷不均匀,并且滤渣也不能除尽。虹吸刮刀卸料离心机是过滤式刮式刮刀卸料离心机的重要改进型式。它利用虹吸原理增加了过滤的推动力,使生产效率明显提高。并且还可以根据过程的需要自由调节过滤速度,以利滤渣的洗涤和干燥。
3.卧式活塞推料离心机
卧式活塞推料离心机是一种连续加料、脉动卸料的过滤式离心机。它具有效率高、产量高、生产连续化、操作稳定可靠等特点。但对料液的浓度变化较敏感,并且需要固体颗粒的粒径较大才能正常进行操作。卧式活塞推料离心机的活塞级数除单级外,还有双级、三级、四级等。我国生产的主要为单级和双级活塞两种。卧式刮刀卸料离心机结构及工作原理见图5-11。
4.卧式螺旋卸料沉降离心机
卧式螺旋卸料沉降离心机简称卧螺离心机。其结构及工作原理见图5-12。它是一种在全速运转条件下连续进料、分离和卸料的连续式沉降离心机。它适用于各种粒径以及固含量为1%~50%的悬浮液的固液分离;对于三相混合物、粒子分级、活性污泥脱水和其他难分离物料的分离也能得到满意的分离效果。它的主要优点是:自动连续操作,无滤网和滤布,能长期运转,维修方便;应用范围广,能完成固相脱水、液相澄清、液-液-固三相分离、粒度分级等工作过程;对物料适应性强,适用于较宽的粒度分布和较大的浓度波动;结构紧凑,易于密封。某些机型能在加压和低温下操作;单机生产能力大,分离质量高,操作费用低。但卧螺离心机也有不足之处,如沉渣含湿量较高,洗涤效果不好,结构复杂,造价高等。
图5-11 活塞推料离心机
图5-12 卧式螺旋转筒离心机结构示意图
四、常见固液分离设备的型式及适用范围
目前固液分离的设备种类繁多,选型的范围也广,如何选择合适的、合理的固液分离设备是一个十分复杂的问题。常见固液分离设备的适用范围见表5-1。不同过滤方式的分离效果见表5-2。
表5-1 常见固液分离设备的适用范围
表5-2 不同过滤方式的分离效果