特点
优点：连续运转，生产能力大，劳动条 件好，适宜于过滤固体颗粒大于0.1mm 的悬浮液。 缺点：由于用刮刀卸料，使颗粒破碎严 重，对于必须保持晶粒完整的物料不宜 采用。
3.上悬式离心机
上悬式离心机是一种先进的间 歇式重力、机械或人工卸料的离心 机。
特点：
1）工作循环：转鼓低速加料、高 速分离、低速卸料 2）下部卸料劳动强度低 3）分离形式：过滤式、沉降式 4）转鼓有良好的铅垂性、稳定性 5）避免料液进入轴承及传动机构
重力过滤
过滤 加压过滤 真空过滤 离心过滤
重力
压强差 压强差 惯性离心力
三、非均相物系分离在工业生产中 的应用
1、回收有用物质
2、净化物料
3、环境保护和安全生产
（二）沉 降
沉降： 在外力作用下使颗粒相对于流体
运动而实现分离的过程。
•重力沉降： 沉降操作的外力是重力。 适用于分离较大的固体颗粒。 •离心沉降： 沉降操作的外力是惯性离心力。 适于分离两相密度差较小，颗粒粒度较细的 非均相物系。
Fg Fb Fd ma
重力、浮力、阻力三者达到平衡，加速度为零
Fg Fb Fd 0
•此时颗粒做匀速沉降，其速度也是最大沉降速度
ut
4 gd s 3
二、沉降槽
用来提高悬浮液浓度并同时得到澄清液的重力沉 降设备，也称增稠器或澄清器。一般作为下一步分离 的预处理。适用于大流量、低浓度、较粗颗粒悬浮液 的处理。
Kc<3500
常见Kc=600~1200
特点：转鼓有过滤式、沉降式
转鼓直径较大、转速较低
高速离心机
Kc= 3500~50000
特点：转鼓为沉降式，直径较小，转速较高
超高速离心机
Kc>50000
特点：转鼓为沉降式 转速很高，直径很小，呈管状
（2）操作原理
•离心 过滤
•转鼓有孔 •适用于含固量大、粒径大的悬浮液 •悬浮液 滤饼 滤液
沉降器可分间歇式、半连续式和连续式三种。
沉 降 锥 斗
连续式污泥浓缩池
三、沉降器操作中需注意
严格控制进出口介质的温差，最高不超过 8℃，以免对流。要经常测量浓度、温度， 做好记录。
注意沉淀泥和澄清液的分界面要高于降液 筒的出口。 及时排泥。
（三）
一、过滤的基本概念 1、过滤
过
滤
过滤：在推动力作用下，使悬 浮液中的液体通过多孔介质（
⑦ 定期校准
2、离心操作的注意事项
① 使用各种离心机时，必须事先在天平上精密地平衡离心管和其 内容物，转头中绝对不能装载单数的管子，当转头只是部分装 载时，管子必须互相对称地放在转头中。
② 装载溶液时，要根据各种离心机的具体操作说明进行。有的离 心管无盖，液体不得装得过多，以防离心时甩出，造成转头不 平衡、生锈或被腐蚀。而制备性超速离心机的离心管，则常常 要求必须将液体装满，以免离心时塑料离心管的上部凹陷变形。 严禁使用显著变形、损伤或老化的离心管。
一、自由沉降和沉降速度
• 自由沉降：颗粒不受其他颗粒 的干扰及器壁的影响，在静止 的流体中的沉降过程。
• 在自由沉降沉降过程中，颗 粒受到三个力的作用：
重力Fg ↓ Fg

6
ds s g
3
浮力Fb ↑ Fd A 阻力Fd↑
u 2
2
3
Fb

6
ds g
•重力、浮力的大小一定； u，阻力 ，加速度
过滤介质），使悬浮液中固液
得到分离的单元操作。
名词：过滤介质；滤浆；滤渣(饼)；滤液
2、过滤介质
过滤介质：多孔性介质 作用：支撑滤饼或截留颗粒，使滤液通过。
过滤介质应具有下列条件

多孔性，孔道适当的小，对流体的阻力小，又 能截住要分离的颗粒。 物理化学性质稳定，耐热，耐化学腐蚀。



足够的机械强度，使用寿命长。
3、过滤方式
（1）饼层过滤：固
体沉积物在介质表面
堆积、架桥而形成滤
饼层。滤饼层是有效
过滤层,截留的固体 颗粒。
•适用于：处理固体含量较高的混悬液。
（2）深层过滤：过滤
介质是较厚的粒状介质的
床层,过滤时悬浮液中的颗
粒沉积在床层内部的孔道
壁面上,而不形成滤饼。
适用于：生产量大而悬浮颗粒粒径小或是 粘软的絮状物。
用于食盐、硫酸铵、尿素等的生产。
缺点：对悬浮液的浓度较为敏感。太稀，来不及
过滤直接流出转鼓；太稠，流动性差，滤渣分布
不均引起转鼓振动。
三、离心机的使用和维护
1、离心机的使用和维护原则
① 离心机使用时要放置在平稳、坚固的台面上。
② 离心器支架必需在安置离心管后运转，严禁空架运转。
③ 选择合适的转头，控制转头的转速。 ④ 按需选用离心管 ⑤ 注意转头内清洁，以保持平衡。 ⑥ 注意预冷处理
机。
三足式离心机
转鼓直径1m左右，分离因数430~655
特点
优点：结构简单、运行灵 活，多用于处理小批量物
料，颗粒破损较轻。
缺点：上部卸渣，工作繁
重；轴承和传动装置在机
座下部，检修不便，液体 可能泄漏腐蚀设备。
2．卧式刮刀离心机
卧式刮刀卸料离心机是连续操作的过滤式离心机，在 转鼓全速运动中自动地依次进行加料、分离、洗涤、甩干、 卸料和洗网等操作。每一工序的操作时间可按预定要求实 行自动控制。
板框式过滤机实物照片
滤板和滤框实物图片
板框压滤机
（2）主要优缺点

优点：结构简单，制造容易，设备紧凑， 过滤面积大而占地小，操作压强高，滤饼
含水少，对各种物料的适应能力强。

缺点：间歇手工操作，劳动强度大，生产
效率低
2、 转筒真空过滤机
（1）结构与工作原理
转筒真空过滤机是连续操作的 过滤设备。设备的主体是一个转动 的水平圆筒，表面有一层金属网作 为支承，网上覆盖滤布，筒的下部 浸入滤浆中。圆筒沿径向被分割成 若干个互不相通的扇形格，每格都 有管与位于筒中心的分配头相连。 凭借分配头的作用，在圆筒旋转一 周的过程中，每个扇形表面可按顺 序进行过滤、洗涤、吸干、吹松、 卸渣等操作。
第五节
固液分离设备
（一） 概 述
一、非均相混合物的分类 二、非均相混合物的分离方法
三、非均相混合物分离的应用
一、非均相混合物的分类
均相混合物 （均相物系） 混合物 物系内部有隔开两相的 非均相混合物 界面存在且界面两侧的 （非均相物系） 物料性质截然不同的混 合物。 物系内部各处物料性 质均匀而且不存在相 界面的混合物。
•离心 沉降
•转鼓无孔 •固相密度>液相密度 •适合含固量低，粒径小的悬浮液
•悬浮液
沉渣 澄清液
•离心分离
转鼓无孔； 转速更高
适合乳浊液； 轻液
乳浊液
重液
少量沉渣
（3）按结构特点分
间 歇 式
•三足式离心机 •上悬式离心机 •刮刀卸料式离心机
连 续 式
•活塞卸料式离心机 •离心卸料式离心机 •振动卸料式离心机 •螺旋卸料式离心机 •进动卸料式离心机 •蝶片式分离机 适合乳浊液 •管式分离机
离心力场靠高速流体自 身旋转产生。
离心机
离心机中的离心力场是由 电动机的转鼓高速旋转带
动液体旋转产生的。
一、离心机的分类
离心机是借助离心力分离悬浮液或乳浊液
的常用设备。
离心分离机具有结构紧凑、体积小、分离
效率高、生产能力大及附属设备少等优点，应
用广泛。
（1）分离因数
常速离心机
2 K c =u切 /(gR)
（2）主要优缺点

优点：能连续自动操作，省人力，生产
Hale Waihona Puke 能力大，适用于处理易含过滤颗粒的浓
悬浮液。

缺点：附属设备较多，投资费用高，过 滤面积不大。过滤推动力有限，不易过 滤高温的悬浮液。
（四） 离 心 分 离
离心分离：利用离心力分离非均相系中两种 密度不同的物质的操作。
气固分离：旋风除尘器 液固分离：旋液分离器
价格便宜。
过滤介质种类：织物介质、多孔性固体介质、 颗粒状介质和微孔滤膜等。 ①织物介质 — 滤布(织物、网)，截留的粒径5μm 以上，工业应用广泛 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 ③颗粒状介质—固体颗粒或纤维等堆积，适用于深 层过滤 ④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。
4、活塞往复式卸料离心机
活塞往复式卸料离 心机是一种自动卸料、 连续操作的过滤离心机， 加料、过滤、洗涤、沥 干和卸料等操作在转鼓 内的不同部位同时进行。
特点
优点：转速低于1000r/min，生产能力大
（0.3~2.5t/h）,适用于过滤粒径大于0.15mm、 固含量小于10%的悬浮液，颗粒破损程度小，常
适 合 悬 浮 液
二、离心机的常用类型
三足式离心机 卧式刮刀离心机
上悬式离心机
活塞往复式卸料离心机
1．三足式离心机
三足式离心机是一台间歇操作、人工卸料的立式离心机。 在这种离心机中为了
减轻转鼓的摆动和便于拆
卸，将转鼓、外壳和联动 装置都固定在机座上，机 座则借拉杆挂在三个支柱 上，所以称为三足式离心
使两相之间发生相对运动而使其分离。
沉降分离
机械分离方法
过滤分离
1. 沉降
颗粒相对于流体(静止或运动)运动而实现悬浮
物系分离的过程。 沉降操作的作用力 沉降 重力沉降 重力 离心沉降 惯性离心力
2. 过滤
流体相对于固体颗粒床层运动而实现固液分离
的过程。依实现过滤操作的外力不同，过滤操作又