制剂技术 第三章沉降 过滤 1.ppt

第三章 沉降、过滤与空气净化 西安医学院 药剂教研室 第一节 沉降 第一节 沉降 第一节 沉降 第一节 沉降 1、旋风分离器 工作过程： ——气流中的尘粒因惯性离心力的作用被甩向器壁，沿壁面落到锥底的集料斗从而达到与气体的分离。 ——外旋气流到了圆锥筒内后，旋转半径减小，转速增加，使Kc增大，一部分微细尘粒在锥形筒内沉降。 ——外旋气流在沿着器壁下旋的过程中，中心形成一柱形低压区，由排风管入口一直延伸到锥底。 1、旋风分离器 ——外旋气流下旋到底部附近，由于锥底与集料桶密封连接，大量气流下旋至锥底，使锥底压力增大，迫使气流旋向中心的低压区，而形成上旋的内旋气流。沿筒中心旋转至顶部排气管排出。 第一节 沉降 第一节 沉降 制剂技术与设备 混合物 均相混合物 非均相混合物 物系内部各处物料性质均匀而且不存在相界面的混合物。 例如：互溶溶液及混合气体 物系内部有隔开两相的界面存在且界面两侧的物料性质截然不同的混合物。 例如 固体颗粒和气体构成的含尘气体 固体颗粒和液体构成的悬浮液 不互溶液体构成的乳浊液 液体颗粒和气体构成的含雾气体 非均相物系 分散相 (分散物质) 处于分散状态的物质 如：分散于流体中的固体颗粒、液滴或气泡 连续相 (分散相介质) 包围着分散相物质且处于连续状态的流体 如：气态非均相物系中的气体 液态非均相物系中的连续液体 分离 机械 分离 沉降 过滤 不同的物理性质 连续相与分散相 发生相对运动的方式 分散相和连续相 一、概述 定义：沉降是指在某种力的作用下，流体与颗粒间由于密度差异产生相对运动而致分离的过程。 沉降力场：重力、离心力。 沉降操作分类： 重力沉降： 离心沉降： 由地球引力作用而产生的颗粒沉降。一般用于分离气固混合物、混悬液。常用设备：降尘室、沉降槽、分级器等 由惯性离心力作用产生的颗粒沉降。一般用于分离气固混合物、混悬液、乳浊液。设备：旋风分离器、旋液分离器、碟片式离心机、管式高速离心机 影响沉降的因素 a）流体的密度和黏度，与沉降速度成正比 b）颗粒的直径、密度、球形度，与沉降速度成正比 同一颗粒在相同介质里的离心沉降速度与重力沉降速度的比值为：μr/ μt=μT2/(gR)=Kc μr—离心沉降速度，μt —重力沉降速度， μT切向速度 R —颗粒与中心轴距离， Kc —离心分离因数（离心力与重力的比值） Kc 是离心分离设备的重要性能指标 Kc越大，说明与重力沉降分离比较，离心分离效能越高。 1)降尘室的结构 1、降尘室 第一节 沉降 二、常用设备 （一）重力沉降设备 含尘气体通过时，因流道截面增大使尘粒速度下降并改变方向，最后下沉。 气体通过降尘室的时间内，如颗粒能降至室底，则能达到分离的目的。 2）颗粒在降尘室内的运动 降尘室内的颗粒运动 以速度u 随气体流动 以速度ut 作沉降运动 1、降尘室 颗粒在降尘室的停留时间 颗粒沉降到室底所需的时间 为了满足除尘要求 ——降尘室使颗粒沉降的条件 2）颗粒在降尘室内的运动 1、降尘室 多层隔板降尘室示意图 含尘气体 粉尘 隔板 净化气体 1、降尘室 用于含尘气体的预除尘，适于除去直径大于75μm的尘粒。 优点：结构简单、价格低廉、维修方便 缺点：体积较大、分离效率不高、出灰不便 （一）重力沉降设备 2、沉降槽 又称增稠槽，从较稠的原料中尽可能将液体分离出来而得到稠浆的设备 形状：有方形、圆形或锥形 操作方式：连续型、间歇型 适于浓度不高、颗粒不细且量大的混悬液的预处理，还可用于废水处理。 沉淀 悬浮液 h0 间歇式沉降槽 （二）离心沉降设备 1、旋风分离器 是利用惯性离心力的作用从气流中分离出所含尘粒的设备 基本构造：上部——圆筒形、下部——圆锥形 工作过程： ——含尘气体从上部矩形进气管沿切线方向进入，受到圆筒内壁限制和后继气体的推动，气流沿内壁向下做螺旋运动，这股气流称——外旋气流。 1、旋风分离器 适用范围：含尘气体的除尘，适于除去气流中直径5μm的颗粒。 优点：结构简单、造价低廉、操作条件范围大、分离效率较高 缺点：对直径 5μm的颗粒分离效率不高。需用袋滤器或湿法扑集，且不适于高含湿量、黏性、腐蚀性粉尘的除尘。 1、旋风分离器 注意事项：旋风分离器在工作时，集料管与集料桶之间应密封连接，若密封不良，易使气流在锥底产生涡旋，把已经沉降的粉粒重新卷进内旋气流，严重降低分离效果。 由于外旋气流紧贴器壁下旋，为了减少外旋气流与器壁之间的摩擦阻力，旋风分离器内壁应加工光滑。 利用离心力的作用，使悬浮液中固体颗粒增稠或使粒径不同及密度不同的颗粒进行分级。 2、旋液分离器 结构和工作原理： 与旋风分离器相似 悬浮液从圆筒上部的切向进口进入器内，旋转向下流动。 工作