制药设备课程设计(台州学院医药化工)

1第10章机械分离设备10.1加压过滤机10.2真空过滤机10.3过滤离心机10.4沉降离心机10.5离心分离机10.6旋风分离器10.7袋式过滤器2回收有用物料母液中分离固体的成品或半成品获得产品药物经气流干燥后的产品或半成品反应液中取得结晶产品净化气体劳动安全环境保护三废处理非均相分离操作的意义3常用的非均相分离方法过滤法非均相物料通过过滤介质，将颗粒截流在过滤介质上而得到分离沉降法颗粒在重力场或离心力场内，借自身的重力或离心力使之分离离心分离利用离心力的作用，使悬浮液中微粒分离4机械分离设备依靠机械作用力，对固-液、液-液、气-液、气-固等非均相混和物进行分离的设备按分离的推动力不同分类1.加压过滤2.真空过滤3.离心过滤4.离心沉降5.重力沉降6.旋流分离510.1加压过滤机在滤室内施加高于常压的操作压力(0.3~0.8MPa)的过滤机特点过滤推动力大单位过滤面积占地少对物料的适应性强6加压过滤机的适用范围固液密度差较小而难以沉降的分离固体含量高和要求得到澄清的滤液要求固相回收率高、滤饼含湿量低的场合7加压过滤机的分类8间歇式加压过滤机加料、过滤、洗涤、吹除、卸饼等操作过程是依次周期性间歇地进行特点价格低、适应性强，结构形式多常用设备板框压滤机厢式压滤机加压叶滤机筒式压滤机91板框压滤机10板框压滤机11滤板、滤框多块滤板-3与滤框-2交替重叠排列组成滤板滤框的形状矩形的、方形的和圆形材料金属、塑料或木材滤板的表面排液沟槽凸起结构滤框中空滤布压紧机构手动、自动或液压压紧滤框滤板1213滤室两块滤布与滤框之间构成滤室滤板、滤框边角的通孔，形成供料、洗涤水、滤液及压缩空气等的通道滤框的内测有向有孔与供料通道相连滤板的内测向有孔与滤液通道相连14滤浆滤液洗涤液洗涤液152厢式压滤机16厢式压滤机17厢式压滤机厢式压滤机有滤板，没有滤框滤板的凸起的周边代替滤框的作用滤板表面呈凹形18厢式压滤机的特点单位过滤面积的造价可降低15%左右密封更可靠滤布安装与清洗麻烦滤布容易折损193加压叶滤机用于悬浮液中固体含量较少(≤1%)需要液相，废弃固相基本形式20立式加压叶滤机主机外形，不锈钢罐内部，垂直放置多片滤叶作为过滤元件通过加压或真空进行过滤YLJ型立式加压叶滤机21立式加压叶滤机结构示意图滤叶，矩形集液管，水平放置滤槽的上封头内装喷淋装置，用以卸除滤饼集液管上设置振动机构，以机械振动卸除滤饼22滤叶的结构和作用滤叶就是滤网，形似叶片，故称滤叶外表层用特殊结构的细滤网精制而成中间夹有支承网二者借助框架连接并附有密封、紧固件等组成，安装于筒内的出液管上，且加以固定滤叶的作用用来支承和吸附助滤剂的唯一基础并具有疏液流畅，截流可靠等性能23立式加压叶滤机结构密集组装的滤叶中心孔相叠而成集液管适用于小规模、间歇性生产24加压叶滤机特点滤叶等部件均采用不锈钢制造槽体容易实现保温和加热密封性较好，操作比较安全滤布的损耗量低25连续式加压过滤机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为同时连续进行特点过滤速度高含湿量低环境洁净适于自动化控制操作设备转鼓加压过滤机连续式加压叶滤机动态旋叶压滤机26转鼓加压过滤机静止外筒内套装转鼓组成1-转鼓2-外筒3-滤布清洗喷嘴4-刮刀5-隔板6-滤液管7-滤板转鼓外筒刮刀喷嘴隔板滤液管滤板27转鼓加压过滤机转鼓与外筒之间由隔板分隔成若干区域过滤洗涤干燥卸饼滤布清洗28工作过程操作时，用泵向过滤区输送料浆进行过滤在洗涤区用热水或溶剂洗涤滤饼在干燥区以过热蒸汽或压缩空气置换滤饼中的残液在卸饼区有压缩空气自内向外反吹使滤饼剥离，并用刮刀卸饼卸饼后的滤布用洗水喷嘴清洗29转鼓加压过滤机特点操作连续滤饼含湿量低洗涤效果好洗水耗量低结构复杂维修较困难造价高适于大规模生产应用30连续式加压叶滤机立式连续式加压叶滤机卧式连续式加压叶滤机31立式连续式加压叶滤机结构：立式滤槽沿周向分割成料浆室、卸饼室，几组矩形滤叶沿立轴间歇升降并回转，以跨过个滤室的隔墙工作过程：当滤叶组浸入料浆室中，即进行过滤并形成滤饼滤叶组降入卸饼室，可用空气反吹卸料；必要时还可进行预敷助滤剂、洗涤滤饼等操作连续供料，间歇排渣料浆室卸饼室矩形滤叶32卧式连续式加压叶滤机结构六组垂直圆盘形滤叶装在空心滤轴-4上，有齿轮箱拖动其即进行自传又进行公转工作过程滤槽内保持一定的料浆高度，各组滤叶依次沉入料浆中完成过滤和成饼过程当滤叶旋出液面后，密闭虑槽中的恒压气体进一步使脱水，与过滤及脱水的圆盘相连的排液阀关闭，此时与吹气阀相连，将滤饼吹落到输送带上33连续式加压叶滤机的特点立式连续式加压叶滤机结构复杂用于难过滤药品的过滤空间占据高度大卧式连续式加压叶滤机结构复杂适于大规模生产和自动化控制操作34动态旋叶压滤机动态过滤原理动态旋叶压滤机的结构动态旋叶压滤机工作原理动态旋叶压滤机特点35动态过滤原理动态过滤机中悬浮液始终平行于过滤面流动，过滤介质表面不积存或只积存薄层滤渣，避免或减少了滤渣层所造成的过滤阻力应用动态过滤原理，利用旋转件产生高剪切力，从而限制滤饼层的厚度，获得很高的过滤速度型式：分为旋叶压滤机和旋管压滤机应用：高分散度、低浓度及可压缩性物料的过滤36动态旋叶压滤机工作原理在滤室内外压差的推动下，滤液穿过薄层滤饼和过滤介质从滤液口排出在叶轮的离心力和级间压差的推动下，增浓到一定浓度的浓浆在流动状态下从最末级排出机外37动态旋叶压滤机的特点提高过滤压力降低整个滤饼的阻力在运动状态下降低料浆稠度的特性进行操作适用于含细微颗粒的或在滤布上积存少量滤渣，即造成很大过滤阻力的悬浮液的过滤不适用于过滤受热后会变质的和颗粒容易破碎的物料3810.2真空过滤机真空抽滤器转筒真空过滤机39真空过滤机用抽真空的方法抽取滤室内的气体，使滤室与大气之间产生压差，迫使滤液穿过过滤介质，固体颗粒被过滤介质截留，达到固液分离的目的与加压过滤机的比较相同——压力差不同——滤室的压力大小40真空过滤机的分类41真空抽滤器抽滤器也称吸滤缸陶质制品或搪瓷制品42真空抽滤器的特点结构简单、使用可靠、价格低廉、耐腐蚀，滤渣可以洗涤过滤面积小、速度慢、人工间歇操作、滤渣中含液量也较多适用于悬浮液中含固相量较少的场合43转筒真空过滤机44转筒真空过滤机连续式的过滤机过滤、洗涤、吹干、卸渣和清洗滤布等在转筒的旋转过程中完成转筒每旋转一周，过滤机完成一个循环周期结构回转圆筒，简称转筒转筒上转有很多小空外面包上金属网和滤布互不相通的扇形格一端与分配头相连45过滤区扇形格内为真空滤液穿过滤布后被吸入扇形格内，经分配头被吸出滤布上形成一层逐渐增厚的滤渣吸干区格内与真空管路相连通滤渣在真空下被吸干洗涤区洗涤水喷洒在滤渣上洗涤液和滤液一样，经分配头被吸出滤渣被洗涤后，在同一区域内被吸干吹松区扇形格同压缩空气管相连通压缩空气从扇形格内部向外吹向滤渣，使其松动，以便卸料滤布复原区经吹松滤渣这部分扇形格移近到刮刀时，滤渣被刮落下来滤渣被刮落后，可由扇形格内部通入压缩空气或蒸汽，将滤布吹洗干净，开始下一个循环操作46动画转筒真空过滤机47转筒真空过滤机的特点操作自动化单位过滤面积的生产能力大调节滤饼的厚度过滤面积远小于板框压滤机设备结构比较复杂滤渣的含湿量比较高，10%~30%洗涤不够彻底适用于颗粒不太细，黏性不太大的悬浮液不宜用于温度太高的悬浮液4810.3过滤离心机三足式离心机活塞推料离心机49离心分离：利用离心力作为推动力分离液相非均相的过程。其设备称为离心机离心机分类过滤离心装置固相截留在可渗透隔板表面而允许液相通过离心沉降机要求两相有密度差过滤离心机50过滤离心机的分类51过滤离心机的组成、过滤原理结构转筒-4过滤介质-3过滤原理加入转筒内的悬浮液随转筒一同旋转，悬浮液中的固相颗粒在离心力作用下沿径向移动，被截留在过滤介质表面形成滤饼层液体在离心力作用下透过滤渣层、过滤介质和转鼓壁上的孔被甩出转筒，实现固体颗粒与液体的分离52三足式离心机53三足式离心机的组成柱脚-1底盘-2主轴-3机壳-4转筒-554操作注意为使机器运转平稳，物料加入时应均匀分布一般情况下，分离悬浮液时，在离心机启动后再逐渐加入转筒分离膏状物料或成件物品时，应在离心机启动前均匀放入转筒内55三足式离心机优点结构简单、操作平稳、占地面积小过滤推动力大、过滤速度快滤渣可洗涤、滤液含液量低适用于过滤周期长、处理量不大、滤渣要求含量低时的过滤对粒状、结晶状或纤维状的物料脱水效果较好，晶体不易磨损用于小批量、多品种物料的分离56三足式离心机缺点需从转筒上部卸除滤饼需要比较繁重的体力劳动传动机构和制动都在机身下部，易受腐蚀57活塞推料离心机58活塞推料离心机连续运转、自动操作、液压脉动卸料的过滤式离心机组成：转鼓、筛网、活塞推进器、进料斗、冲洗管、滤液出口59活塞推料离心机工作过程悬浮液通过进料管送到圆锥形加料斗中，在转筒内壁有滤网，在离心力的作用下，滤液沿加料内壁流动，穿过滤网，由滤液出口连续排出积于滤网上的滤渣，在与加料斗一起做往复运动的活塞推进器的作用下，将转筒内的滤渣推至出口，途中受到冲洗管出来的水的喷洗，洗水由另一出口排出60视频单机推料离心机61特点具有分离效率高生产能力大操作连续功耗均匀滤渣湿含量低颗粒破碎度小适用范围适用于中、粗颗粒(过滤固相颗粒大于0.1mm)及浓度较高(固相浓度大于30％)的悬浮液的过滤脱水不宜用于胶状悬浮物、无定形物料及摩擦系数大的物料6210.4沉降离心机63沉降离心的原理转筒绕垂直轴旋转，液体和固体颗粒都受到两个力的作用向下的重力水平方向的离心力固体颗粒水平沉积在转鼓内表面形成致密层液体层贴在固体颗粒上。典型的沉降离心机三足式沉降离心机螺旋卸料沉降离心机64与三足式过滤离心机的最大区别是转鼓壁上不开孔固体颗粒在离心力作用下沉降到转鼓壁澄清的液体沿转鼓向上流动，经拦液板连续溢流排出三足式沉降离心机65三足式沉降离心机的特点结构简单，价格低，适应性强，操作方便；间歇操作；分离效率低，一般只适宜处理较易分离的物料；为避免频繁卸料、清洗，处理的物料的一般含固量都不高（约3%~5%）；常用于中小规模的生产，如料浆脱水，液体净化，从废液中回收有用的固体颗粒。66螺旋卸料沉降离心机67螺旋卸料沉降离心机同时连续完成进料、分离、排液、排渣的离心机机型卧式螺旋卸料沉降离心机立式螺旋卸料沉降离心机68卧式螺旋卸料沉降离心机结构转鼓和螺旋输送器同轴心安装在主轴承上，螺旋叶片外缘与转鼓内壁之间有微小间隙，由于差速器的差动作用，使螺旋和转鼓有转速差。69卧式螺旋卸料沉降离心机工作过程•被分离的悬浮液从中心加料管-1进入螺旋输送器-4内筒，然后再进入转鼓-7内。•固体粒子在离心力的作用下沉降到转鼓内表面上，由螺旋推送到小端排渣口12排出转鼓。•分离液由转鼓大端的溢流孔-11排出。70视频卧式螺旋沉降离心机71卧式螺旋卸料沉降离心机的优点操作自动连续，分离效果好，能长期运行，维护方便对物料的适应性强，能分离的固相粒度范围和浓度变化范围大能完成固相脱水、细粒级悬浮液的液相澄清、粒度分级和液-液-固三相分离等分离过程。结构紧凑，能够进行密闭操作，可在加压和低温下，分离易燃、易爆、有毒的物料分离因数较高，单机生产能力大(200m3/h)；72卧式螺旋卸料沉降离心机的缺点固相沉渣的含湿量一般比过滤离心机高洗涤效果不好结构较复杂、价格较高73立式螺旋卸料沉降