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词条 沉降分离法
释义

概述

沉降分离法沉降分离法系指固体物与液体介质密度相差悬殊,固体物靠自身重量自然下沉,用虹吸法吸取上层澄清液,使固体与液体分离的一种方法。该方法对料液中固体物含量少,粒子细而轻者不宜使用。

基本简介

沉降分离法沉降分离法系指固体物与液体介质密度相差悬殊,固体物靠自身重量自然下沉,用虹吸法吸取上层澄清液,使固体与液体分离的一种方法。该方法对料液中固体物含量少,粒子细而轻者不宜使用。

离心分离法

1.分离原理

离心分离与沉降分离皆是利用混合液密度差来分离料液的。离心分离的力为离心力,沉降分离的力为重力。离心操作时是将待分离的料液置于离心机中,借助于离心机的高速旋转产生的离心力,使料液中的固体与液体,或两种密度不同,且不相混溶的液体,产生大小不同的离心力,从而达到分离的目的。

2.适用范围

在制剂生产中遇到含水率较高、含不溶性微粒的粒径很小或粘度很大的滤浆;或需将两种密度不同且不相混溶的液体混合物分开,用沉降分离法和一般的滤过分离难以进行或不易分开时,可考虑选用适宜的离心机进行离心分离。

离心机的种类很多,外形、适应性各异,根据其不同的特性可作如下分类。 (1)按分离因数a的大小分类

①常速离心机:a<300O(一般600~1200),适用于易分离的混悬滤浆的分离及物料的脱水。

②高速离心机:a=300O~5000,主要用于细粒子,粘度大的滤浆及乳浊液的分离。

③超高速离心机:a>5000,主要用于微生物学、抗生素发酵液、动物生化制品等的固相与液相的分离。超高速离心机中常拌有冷冻装置,可使离心操作在低温下进行。

(2)按离心操作性质分类

①滤过式离心机:如三足式离心机。适用于悬浮液中固体和液体的分离。

②沉降式离心机:如实验室用沉淀离心机。使用时应注意管内装料重量对称,偏重则损坏设备。

③分离式离心机:如管式高速离心机,能分离一般离心机难以分离的物料,特别适用于分离乳浊液、细粒子的悬浮液。

滤过分离法

滤过分离法系指将固-液混悬液通过多孔的介质,使固体粒子被介质截留,液体经介质孔道流出,而达到固-液分离的方法。

1.滤过机理

滤过机理有两种:①过筛作用:料液中大于滤器孔隙的微粒全部被截留在滤过介质的表面,如薄膜滤过。②深层滤过:微粒被截留在滤器的深层,其微粒往往小于滤过介质空隙的平均大小,如砂滤棒、垂熔玻璃漏斗等。另外,在滤过时产生的滤渣可在滤材表面形成“架桥现象”,可集成具有间隙的致密滤层,滤液可通过,而将大于间隙的微粒截留。实际操作中还常在料液中加助滤剂或凝聚剂等,以改善滤渣的性能,提高滤速。为保证滤液质量,初滤液常要倒回料液中再滤,这种操作叫“回滤”。随着滤过的进行,固体颗粒沉积在滤材表面,通过架桥现象形成滤层,利于料液滤至澄清。

2.影响滤过速度的因素

料液经一段很短的时间滤过后,由于“架桥”作用而形成致密的滤渣层,液体由间隙滤过。若将滤渣层中的间隙假定为均匀的毛细管聚束,那么,液体的流动遵守泊稷叶(Poiseuille)公式,可用下式表示。

上式中,P为加于滤渣层的压力;t为滤过时间;r为滤渣层毛细管的半径、l为长度;η为料液的粘度;V为滤液的体积。若把时间t移到等式的左项,则左项(V/t)为滤过速度。

由上式并结合滤过时的实际情况,可以看出影响滤过速度的因素有:

(1)滤渣层两侧的压力差(P),其值越大,则滤速越大。因此,常用加压或减压滤过法。实际操作中,滤过初期采用恒速滤过(恒定流量),当滤液较澄清时采用恒压滤过(滤饼已形成)。因为对絮状的、软的、可压缩的滤饼,增加压力差滤速反而减慢。

(2)在滤过的初期,滤过速度与滤器的面积(πr2)成正比。

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更新时间:2024/12/23 12:39:12