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1、淺談化工單元操作分離操作新員工進(jìn)公司后，基本上接觸到的培訓(xùn)主要是GMP上，安全上和工藝操作上的，而我們公司生產(chǎn)的都是化學(xué)合成藥品，對(duì)于化學(xué)合成方面的一些基本操作原理方面的培訓(xùn)較少，近期在看化工單元基本操作方面的書(shū)籍，其中有部分內(nèi)容比較好，給大家總結(jié)分享一下。一、混合物混合物的分離是化工生產(chǎn)中的重要過(guò)程?；旌衔镆话惴譃榫嗷旌衔锖头蔷嗷旌衔?。由相同相態(tài)組成的混合物稱(chēng)為均相物系，由不同相態(tài)組成的混合物稱(chēng)為非均相物系?；旌衔锞嗷旌衔?非均相混合物 物系內(nèi)部各處物料性質(zhì)均勻而且不存在相界面的混合物。例如：互溶溶液及混合氣體物系內(nèi)部有隔開(kāi)兩相的界面存在且界面兩側(cè)的物料性質(zhì)截然不同的混合物。例如固體顆

2、粒和氣體構(gòu)成的含塵氣體固體顆粒和液體構(gòu)成的懸浮液 不互溶液體構(gòu)成的乳濁液 液體顆粒和氣體構(gòu)成的含霧氣體二、分離方式1、均相物系的分離通常是先造成一個(gè)非均相物系，如用蒸餾，萃取等方式使均相混合物變成非均相混合物，再用機(jī)械分離的方法分離。2、非均相物系的分離：由于非均相物的兩之的密度等物理特性差異較大，因此常采用機(jī)械方法進(jìn)行分離。按兩相運(yùn)動(dòng)方式的不同，機(jī)械分離大致分為沉降和過(guò)濾兩種操作。三、沉降沉降是指在外力作用下，使密度或顆粒尺寸不同的兩種物質(zhì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到兩相分離的目的。根據(jù)所受力的不同，沉降可分為重力沉降和離心沉降。1、 重力沉降：在重力的作用下，顆粒與流體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)分離

3、的操作過(guò)程，稱(chēng)為重力沉降。影響顆粒沉降的因素：1）顆粒特性：對(duì)于同種顆粒，球形顆粒的沉降速度大于非球形顆粒的沉降速度；直徑越大，密度越大，沉降速度越大；顆粒的濃度越大，沉降時(shí)受周?chē)w粒的影響越大，沉降速度越慢。2）流體的性質(zhì)：流體與顆粒的密度差越大，沉降速度越大；流體的黏度越大，沉降速度越慢。液體物料隨著溫度的身高，黏度會(huì)下降。3）流體的流動(dòng)狀態(tài)流體應(yīng)盡可能的處于穩(wěn)定的低速流動(dòng)狀態(tài)，以減少干擾，提高分離效率4）容器的壁效應(yīng)在沉降過(guò)程中，由于器壁對(duì)顆粒產(chǎn)生摩擦而減小沉降速度；2、離心沉降：是利用慣性離心力的作用使固體顆粒產(chǎn)生與流體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)分離的操作方式。在慣性離心力的作用下，顆粒隨介質(zhì)旋

4、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于顆粒的密度大于介質(zhì)的密度，它所產(chǎn)生的離心力大于介質(zhì)，在慣性離心力的作用下沿徑向方向沉降，固體顆粒被甩向外圍，沿器壁沉降下來(lái)。由于離心力比重力大得多，因此離心沉降速度比重力沉降速度大得多，分離效果也好得多重力沉降：較大顆粒的分離(直徑d75um)離心沉降：較小顆粒的分離(直徑d5um)。四、過(guò)濾1、過(guò)濾是指在推動(dòng)力的作用下，使懸浮液通過(guò)一種多孔性物質(zhì)的隔層，流體從隔層的小孔中流過(guò)，其中固體顆粒被截留在隔層上，從而使懸浮液中的固體顆粒分離出來(lái)的操作。根據(jù)對(duì)動(dòng)力的不同，過(guò)濾可分為三種類(lèi)型u 重力過(guò)濾：利用懸浮液本身液柱重力作為過(guò)濾推動(dòng)力的過(guò)濾u 離心過(guò)濾：利用離心力作為過(guò)濾推動(dòng)力的過(guò)濾u

5、 壓差過(guò)濾：依靠濾餅上游和濾液出口之間壓力差推動(dòng)而進(jìn)行的過(guò)濾，稱(chēng)為壓差過(guò)濾，它包括兩種類(lèi)型，加壓過(guò)濾（在懸浮液上面加壓的過(guò)濾）和減壓過(guò)濾（在過(guò)濾介質(zhì)下面抽真空，也叫真空過(guò)濾）。2、過(guò)濾介質(zhì)：過(guò)濾介質(zhì)的作用是使濾液通過(guò)，截留固體顆粒及支承濾餅，所以對(duì)過(guò)濾介質(zhì)的基本要求是：具有多孔性，阻力小，液體易通過(guò)；化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、耐高溫；具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。工業(yè)上常用的過(guò)濾介質(zhì)：織狀物介質(zhì)（棉麻等天然纖維或合成纖維）、粒狀介質(zhì)（細(xì)沙、硅藻土等）、多孔固體介質(zhì)（多孔陶瓷等）。3、過(guò)濾操作的基本過(guò)程（1）過(guò)濾：過(guò)濾進(jìn)行的階段，懸浮液通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)成為澄清液，流體從隔層的小孔中通過(guò)，固體顆粒被截留在隔層上，從

6、而使懸浮液中的固體分離出來(lái)（2）洗滌：濾餅的空隙中還存有部分濾液，將部分濾液從濾餅中清洗出來(lái)，稱(chēng)為洗滌（3）去濕：洗滌后用壓縮空氣吹干或用真空吸干（4）卸料：將濾餅卸下（5）復(fù)原：卸料后，要將過(guò)濾機(jī)進(jìn)行復(fù)原，以便進(jìn)行下一輪過(guò)濾操作。4、影響過(guò)濾速率的因素（1）懸浮液的性質(zhì)懸浮液的黏度越小，過(guò)濾速度越快。因此，適當(dāng)?shù)膶V液預(yù)熱，使其黏度下降。（2）過(guò)濾推動(dòng)力要使過(guò)濾順利進(jìn)行，必須保持一定的過(guò)濾推動(dòng)力，采用離心獲得離心力或加壓（抽真空）的方式獲得較大的壓差，但這些方式只適用于不可壓縮濾餅。（3）過(guò)濾介質(zhì)和濾餅性質(zhì)過(guò)濾介質(zhì)的孔隙越大，過(guò)濾速率越高濾餅的顆粒越大，濾餅的緊密度就大、過(guò)濾速率就高。濾餅的

7、厚度越厚，過(guò)濾速率就越慢。五、各種分離方式在公司中的應(yīng)用上面介紹了分離操作的一些原理和基本概念及一些分離的影響因素，下面介紹一些這些原理在公司的應(yīng)用。1、沉降方面（1）重力沉降應(yīng)用：磺胺二甲嘧啶母液地池磺胺二甲嘧啶的母液地池就是通過(guò)重力沉降的原理，達(dá)到固液分離的效果，上面也介紹了一些影響固液分離的因素，我們可以研究這些影響因素，增加沉降速度，達(dá)到更高的回收率。（2）離心沉降應(yīng)用：旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器是在氣流粉碎機(jī)收集物料的裝置，含塵氣體以較高的線速度沿切向進(jìn)入，在外筒與排氣管間形成旋轉(zhuǎn)向下的外旋流，到達(dá)錐底后以相同的旋向折轉(zhuǎn)向上，形成內(nèi)旋流，到上部排氣管流出。顆粒在內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)中受離心力作用

8、向器壁方向拋出，沿壁面下落到排灰口排出，得到凈化。二、過(guò)濾方面（1）重力過(guò)濾這個(gè)在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用較多，用濾紙過(guò)濾少量液體，由于效率相對(duì)較低，生產(chǎn)上應(yīng)用較少。（2）離心過(guò)濾目前大部分生產(chǎn)上結(jié)晶物的固液分離都是應(yīng)用這個(gè)原理，這個(gè)型號(hào)的離心機(jī)在公司內(nèi)廣泛存在。（3）壓差過(guò)濾這個(gè)過(guò)濾在公司應(yīng)用也較廣，有污水站的板框式過(guò)濾機(jī)、202車(chē)間的滾筒式過(guò)濾器、還有車(chē)間用于脫色的各種濾包、快捷式過(guò)濾器等。離心過(guò)濾和壓差過(guò)濾的推動(dòng)力比重力過(guò)濾的推動(dòng)力要好，應(yīng)用就相對(duì)廣泛。希望通過(guò)這個(gè)單元操作的學(xué)習(xí)分享，使大家對(duì)分離的原理及影響因素有個(gè)了解，便于實(shí)際應(yīng)用中的理解記憶，更進(jìn)一步，能根據(jù)這些影響因素，提出提高分離效果的一些合理化建議，為精益生產(chǎn)提供助力。