第十章 机械分离设备
机械分离设备
• 依靠机械作用力，对固液、液液、气液、气固等 依靠机械作用力，对固液、液液、气液、 非均相混合物进行分离的设备 • 特点 所进行的分离为非均相分离 • 分离方法的主要形式 使非均相物料通过过滤介质， 过滤法 使非均相物料通过过滤介质，将颗粒截留 在过滤介质上而得到分离 颗粒在重力场身的重 力或离心力使之分离 利用离心力作用， 离心分离 利用离心力作用，使悬浮液中的微粒分 离
转鼓加压过滤机
• 该设备的过滤压力 最大可以达到 0.6MPa， 0.6MPa，最大产量 可以达到每小时100 可以达到每小时100 吨滤饼。 吨滤饼。
转鼓加压过滤机
• 转鼓表面被隔板和分隔环分隔 成许多隔腔， 成许多隔腔，这些隔腔都是过 滤单元， 滤单元，物料在这些隔腔内形 成滤饼。 成滤饼。隔腔内牢固的安装有 过滤介质，如金属滤网、 过滤介质，如金属滤网、多层 烧结滤网或者滤布等。 烧结滤网或者滤布等。 • 滤饼厚度一般6~24mm，是可改 滤饼厚度一般6~24mm， 变的。在特定情况下， 变的。在特定情况下，最大滤 饼厚度可以达到150mm。 饼厚度可以达到150mm。转鼓 可以装配双层夹套， 可以装配双层夹套，以保持温 热或者冷）。 度（热或者冷）。
动态旋叶压滤机
• 采用动态过滤原理和现代膜分离技术，以 采用动态过滤原理和现代膜分离技术， 压力为过滤推动力。 压力为过滤推动力。 • 使料浆在过滤过程中始终与过滤介质平行 流动。料浆进入机内， 流动。料浆进入机内，滤液穿过过滤介质 过滤介质不积存或仅积有薄层滤饼， 时，过滤介质不积存或仅积有薄层滤饼， 从而消除或成倍减小滤饼层的阻力。 从而消除或成倍减小滤饼层的阻力。 • 经逐级过滤，滤液由每级的滤液阀流出， 经逐级过滤，滤液由每级的滤液阀流出， 同时料浆浓度不断提高， 同时料浆浓度不断提高，最终以流动状态 排出机外。 排出机外。
厢式压滤机
• 是由滤板排列组成滤室 滤板两侧凹进， （滤板两侧凹进，每两 块滤板组合成一厢形滤 室）。 • 滤板的表面有麻点和凸 用以支撑滤布。 台，用以支撑滤布。
厢式压滤机
厢式压滤机
• 厢式压滤机的优缺点： 厢式压滤机的优缺点： • 该机型的主要优点是进料时损耗少，过滤 该机型的主要优点是进料时损耗少， 速度快，耐高温及高压，密封性能好， 速度快，耐高温及高压，密封性能好，滤 饼洗涤均匀，含水率低， 饼洗涤均匀，含水率低，且各滤室压力均 匀不易坏板， 匀不易坏板，基本适用于所有的固液分离 行业。 行业。 • 缺点是滤布更换较为繁琐，且板内进料会 缺点是滤布更换较为繁琐， 损失部分有效过滤面积。 损失部分有效过滤面积。
• 该设备要求在一个完全密闭的环境内有良 好的洗涤效果，并要求能有好的脱水。 好的洗涤效果，并要求能有好的脱水。 • 符合GMP规范要求。如：全合成或半合成 符合GMP规范要求 规范要求。 的抗生素及抗生素盐类、中草药制剂、 的抗生素及抗生素盐类、中草药制剂、提 取等。 取等。 • 尤其适合含挥发性溶剂的过滤，或者有毒 尤其适合含挥发性溶剂的过滤， 有害的物料以及环境安全需要密闭的场合。 有害的物料以及环境安全需要密闭的场合。
转筒真空过滤机
过滤区 吸干区 洗涤区 吹松区 滤布复原区 操作自动化， 操作自动化，单位过滤面积的 生产能力大 • 滤渣的含湿量高，且洗涤不够 滤渣的含湿量高， 彻底 • • • • • •
过滤离心机
• 利用离心力作为推动力分离液 相非均相的过程， 相非均相的过程，称为离心分 离 • 其转筒壁上开有许多孔，供排 其转筒壁上开有许多孔， 出滤液用， 出滤液用，转筒内壁上铺设过 滤介质，如金属丝和滤布， 滤介质，如金属丝和滤布，滤 液随转筒同向旋转， 液随转筒同向旋转，固体颗粒 在离心力的作用下沿径向上移， 在离心力的作用下沿径向上移， 被截留在过滤介质的表面形成 滤饼层
转鼓加压过滤机
• 优点：操作连续，滤饼 优点：操作连续， 含湿量低，洗涤效果好， 含湿量低，洗涤效果好， 洗液耗量低， 洗液耗量低，适用于大 规模的生产 • 缺点：结构复杂，造价 缺点：结构复杂， 高
立式连续加压叶滤机
• 立式滤槽沿周向分割成几 个滤室， 个滤室，几组矩形滤叶沿 立轴间歇升降并回转， 立轴间歇升降并回转，以 跨过各滤室的隔墙 • 当滤叶组浸入料浆中时， 当滤叶组浸入料浆中时， 过滤形成滤饼， 过滤形成滤饼，滤叶组降 入卸料室中反吹卸料
板框压滤机
• 过滤面积可以随所用的 板框数目增减。 板框数目增减。板框通 常为正方形， 常为正方形，滤框的内 320～2000毫米 毫米， 边长为 320～2000毫米， 框厚为16～80毫米 毫米， 框厚为16～80毫米，过 滤面积为1 1200米 滤面积为1～1200米2。 • 板与框用手动螺旋、电 板与框用手动螺旋、 动螺旋和液压等方式压 紧。
动态旋叶压滤机
真空压滤机
• 真空过滤机是用 真空的方法抽取 滤室中的气体， 滤室中的气体， 使滤室与大气之 间产生压差， 间产生压差，迫 使滤液穿过过滤 介质， 介质，固体颗粒 被过滤介质截留， 被过滤介质截留， 已达到固液分离 的目的
真空抽滤器
• 缸体为圆筒形，上部 缸体为圆筒形， 敞口， 敞口，中部有一块过 滤隔板， 滤隔板，下部为滤液 室，将有真空接口和 放滤液口 • 在隔板上铺滤布，悬 在隔板上铺滤布， 浮液从上部敞口放入， 浮液从上部敞口放入， 在真空抽滤下滤液通 过滤布和隔板， 过滤布和隔板，进入 到滤液室中。 到滤液室中。
离心机
• 离心机通过高速旋转，产生强大的离心力，其离 离心机通过高速旋转，产生强大的离心力， 心分离系数通常是重力加速度的上百倍，上千倍， 心分离系数通常是重力加速度的上百倍，上千倍， 上万倍，因此分离速度很快， 上万倍，因此分离速度很快， • 由于不同的物料性质差异很大，所以形成了各种 由于不同的物料性质差异很大， 不同规格的离心机， 不同规格的离心机，一般固体和液体进行分离的 离心机转速在3000转以下 颗粒更细， 转以下， 离心机转速在3000转以下，颗粒更细，密度差更 小的混合液则需要转速在8000～30000之间的离心 小的混合液则需要转速在8000～30000之间的离心 机进行分离，而像铀的浓缩分离则需要更高转速 机进行分离， 的离心机。 的离心机。
滤叶的结构
• 在滤叶的一端装有短 供滤液流出， 管，供滤液流出，同 时供安装时悬挂滤叶 之用。 之用。为使滤叶在使 用中有足够的刚度和 强度， 强度，常在滤叶周边 上用框加固
1.空框 2.金属网 3.滤布 4.顶盖 5.滤饼
立式垂直滤液加压叶滤机
• 过滤时，泵将待滤液经进液 过滤时， 管泵入罐内并充满， 管泵入罐内并充满，在泵的 推动下， 推动下，固体杂质被截留在 滤片的滤网上形成滤饼，待 滤片的滤网上形成滤饼， 滤液透过滤网经滤嘴进入出 液管并流出罐体， 液管并流出罐体，得到清亮 的滤液。 的滤液。 • 随着过滤时间的增加，被截 随着过滤时间的增加， 留的固体杂质越来越多， 留的固体杂质越来越多，滤 饼厚度不断增加，使过滤阻 饼厚度不断增加， 力增大， 力增大，当压力达到一定值 需要排渣。 后，需要排渣。
立式水平加压叶滤机
• 原理同前 • 滤饼需拆机方可卸除
连续式加压过滤机
• 连续式加压过滤机的加料、过滤、洗涤、 连续式加压过滤机的加料、过滤、洗涤、 吹除和卸饼等操作过程连续进行 • 分为转鼓加压过滤机、连续式加压叶滤机、 分为转鼓加压过滤机、连续式加压叶滤机、 和动态旋叶压滤机等
转鼓加压过滤机
间歇式加压过滤机
• 间歇式加压过滤机的加料、过滤、洗涤、 间歇式加压过滤机的加料、过滤、洗涤、 吹除、 吹除、卸饼等操作过程依次周期性间歇进 行 • 常用设备有板框压滤机、厢式压滤机、加 常用设备有板框压滤机、厢式压滤机、 压叶滤机和筒式压滤机
板框压滤机
• 板框压滤机是由多块滤 板与滤框交替重叠排列 组成 • 滤板的表面有沟槽，其 滤板的表面有沟槽， 凸出部位用以支撑滤布。 凸出部位用以支撑滤布。 滤框和滤板的边角上有 通孔， 通孔，组装后构成完整 的通道， 的通道，能通入 悬浮 液、洗涤水和引出滤液。 洗涤水和引出滤液。
卧式连续加压叶滤机
• 六组圆盘形滤叶装在空心滤轴上，由齿轮 六组圆盘形滤叶装在空心滤轴上， 箱拖动其即进行自转又进行公转， 箱拖动其即进行自转又进行公转，进入浆 液中进行过滤，出浆后被空气吹干， 液中进行过滤，出浆后被空气吹干，滤饼 转到输送带上。 转到输送带上。
动态旋叶压滤机
• 与板框压滤机相似，由 与板框压滤机相似， 多级操作单元组成， 多级操作单元组成，每 个滤室都有一个旋转叶 轮，叶轮与电动机主轴 相连 • 叶轮的旋转和压力的推 料浆逐级增浓， 动，料浆逐级增浓，最 后从最末级排出机外
板框压滤机
• 板框压滤机对于滤渣压缩性大或 近于不可压缩的悬浮液都能适用。 近于不可压缩的悬浮液都能适用。 • 适合的悬浮液的固体颗粒浓度一 般为10%以下， 般为10%以下，操作压力一般为 以下 0.3～0.6兆帕 0.3～0.6兆帕，特殊 的可达3兆 兆帕， 的可达3 帕或更高。 帕或更高。 • 板和框用木材、铸铁、铸钢、不 板和框用木材、铸铁、铸钢、 锈钢、 锈钢、聚丙烯和橡胶等材料制 造。
板框压滤机
• 板、框两侧各有把手支托在横梁上， 框两侧各有把手支托在横梁上， 由压紧装置压紧板、 由压紧装置压紧板、框。 • 板、框之间的滤布起密封垫片的作用。 框之间的滤布起密封垫片的作用。 由供料泵将悬浮液压入滤室， 由供料泵将悬浮液压入滤室，在滤布 上形成滤渣，直至充满滤室。 上形成滤渣，直至充满滤室。 • 滤液穿过滤布并沿滤板沟槽流至板框 边角通道，集中排出。 边角通道，集中排出。
转筒真空过滤机
• 转筒内部用隔板分成若 3 干个互不相通的扇形格， 干个互不相通的扇形格， 2 1 每个扇形格都有单独的 4 孔道与分配头相通。 孔道与分配头相通。 卸渣区 • 圆筒转动时，凭借分配 圆筒转动时， 5 6 头的作用使这些孔道依 次与真空管及压缩空气 管道相通，控制过滤操 1-转筒；2-分配头；3-洗涤水喷嘴 管道相通， 4-刮刀；5-悬浮液槽；6-抖搅器 作顺序连续地进行