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)中的重要過程。混合物一般分為均相混合物和非均相混合物。由相同相態(tài)組成的混合物稱為均相物系，由不同相態(tài)組成的混合物稱為非均相物系?；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。按兩相運動方式的不同，機(jī)械分離大致分為沉降和過濾兩種操作。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)生相對運動，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)生相對運動而實現(xiàn)分離的操作過程，稱為重力沉降。影響顆粒沉降的因素：1）顆粒特性：對于同種顆粒，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，沉降時受周圍顆粒的影響越大，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，黏度會下降。3）流體的流動狀態(tài)流體應(yīng)盡可能的處于穩(wěn)定的低速流動狀態(tài)，以減少干擾，提高分離效率4）容器的壁效應(yīng)在沉降過程中，由于器壁對顆粒產(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)生相對運動實現(xiàn)分離的操作方式。在慣性離心力的作用下，顆粒隨介質(zhì)旋轉(zhuǎn)運動，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。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、過濾1、過濾是指在推動力的作用下，使懸浮液通過一種多孔性物質(zhì)的隔層，流體從隔層的小孔中流過，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的操作。根據(jù)對動力的不同，過濾可分為三種類型u 重力過濾：利用懸浮液本身液柱重力作為過濾推動力的過濾u 離心過濾：利用離心力作為過濾推動力的過濾u 壓差過濾：依靠濾餅上游和濾液出口之間壓力差推動而進(jìn)行的過濾，稱為壓差過濾，它包括兩種類型，加壓過濾（在懸浮液上面加壓的過濾）和減壓過濾（在過濾介質(zhì)下面抽真空，也叫真空過濾）。2、過濾介質(zhì)：過濾介質(zhì)的作用是使濾液通過，截留固體顆粒及支承濾餅，所以對過濾介質(zhì)的基本要求是：具有多孔性，阻力小，液體易通過；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、過濾操作的基本過程（1）過濾：過濾進(jìn)行的階段，懸浮液通過過濾介質(zhì)成為澄清液，流體從隔層的小孔中通過，固體顆粒被截留在隔層上，從而使懸浮液中的固體分離出來（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，稱為洗滌（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，要將過濾機(jī)進(jìn)行復(fù)原，以便進(jìn)行下一輪過濾操作。4、影響過濾速率的因素（1）懸浮液的性質(zhì)懸浮液的黏度越小，過濾速度越快。因此，適當(dāng)?shù)膶V液預(yù)熱，使其黏度下降。（2）過濾推動力要使過濾順利進(jìn)行，必須保持一定的過濾推動力，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）過濾介質(zhì)和濾餅性質(zhì)過濾介質(zhì)的孔隙越大，過濾速率越高濾餅的顆粒越大，濾餅的緊密度就大、過濾速率就高。濾餅的厚度越厚，過濾速率就越慢。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)流場中受離心力作用向器壁方向拋出，沿壁面下落到排灰口排出，得到凈化。二、過濾方面（1）重力過濾這個在實驗室應(yīng)用較多，用濾紙過濾少量液體，由于效率相對較低，生產(chǎn)上應(yīng)用較少。（2）離心過濾目前大部分生產(chǎn)上結(jié)晶物的固液分離都是應(yīng)用這個原理，這個型號的離心機(jī)在公司內(nèi)廣泛存在。（3）壓差過濾這個過濾在公司應(yīng)用也較廣，有污水站的板框式過濾機(jī)、202車間的滾筒式過濾器、還有車間用于脫色的各種濾包、快捷式過濾器等。離心過濾和壓差過濾的推動力比重力過濾的推動力要好，應(yīng)用就相對廣泛。希望通過這個單元操作的學(xué)習(xí)分享，使大家對分離的原理及影響因素有個了解，便于實際應(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。