液固分离
卧螺分离机工作原理
卧螺分离机工作原理
卧螺分离机是一种常用于分离液体和固体的设备，其工作原理如下：
1. 液体混合物进入分离机：需要分离的液体混合物通过进料管道进入卧螺分离机。
2. 利用离心力产生分离：卧螺分离机内部有一个旋转的螺旋桨，当液体混合物进入分离机后，螺旋桨高速旋转，产生离心力。
3. 固体颗粒沉积：由于离心力的作用，固体颗粒在分离机内沿着螺旋桨壁面向下沉积，形成固体底渣。
4. 液体组分分离：与固体颗粒不同，液体组分由于离心力的作用往上移动，形成液相。
5. 液体排出：经过分离后的液体组分从分离机的出液口排出。
6. 固体底渣排出：固体底渣在分离机内积聚一定量后，通过分离机的出渣口排出。
通过以上步骤，卧螺分离机可以将液体混合物分离为液相和固相两个组分，从而实现液固分离的目的。
液液色谱的固定相
液液色谱的固定相
2. 液体-液体萃取柱：这种方法使用涂覆在固定相上的液体相进行分离。固定相通常是固 体载体，如硅胶或其他多孔材料，其表面被液体相涂覆。
3. 液体-液体色谱柱：这种方法使用涂覆在固定相上的液体相进行分离。固定相通常是固 体载体，如硅胶或其他多孔材料，其表面被液体相涂覆。
液液色谱的固定相
液液色谱（Liquid-Liquid Chromatography，LLC）是一种色谱技术，其中液体固定相 用于分离和分析样品中的化合物。液液色谱的固定相是指用于分离的液体相。液液色谱的固 定相通常是一种在分离过程中与样品中的化合物发生相互作用的液体。
常见的液液色谱固定相包括以下几种：
15 第六章 液固分离及干燥
2表示滤饼各量，因为滤饼和滤布是串联的，过滤面积相等，
在同一时间内通过滤布和滤饼的滤液体积也相等，故二者的过 滤速度相等。因此有：
1 2 ＝ ＝ 1h1 2 h 2
（6.25）
△p1和△ p2分别为滤布和滤饼两侧的压力差，总压差为：
p p1 p2 ( 1h1 2h2 )
第六章 分
1
离
2
4
3
图6.6 水力旋流器 1-溢流管；2-筒体； 3-底流管；4-进料管
第六章 分
（1）构造和原理
离
水力旋流器的构造和工作原理示意图如图6.6所示。筒体2 的上部为圆柱形、下部为圆锥体，中间插入溢流管1。在筒体
的上部，沿圆柱的切线方向有进料管4，圆柱形的出口为底流 管3。料浆在压力的作用下经进料管沿切线方向进入筒体，在 筒体中料浆作旋转运动，其中的固体颗粒在离心力的作用下除 随料浆一起旋转运动外，还沿半径方向发生离心沉降，粗颗粒 的沉降速度大，很快即到达筒体内壁并沿内壁下落至圆锥部分， 最后从底流管排出，称为沉砂。细颗粒的沉降速度小，它们尚 未接近筒壁仍处于筒体的中心附近时即被后来的料浆所排挤， 被迫上升到溢流管排出，称为溢流。如此粗细颗粒分别从底流 和溢流流出收集，从而实现了固液分离。
dV pA 所以，过滤速度为 ： dt 1h1 2 h2
式（6.27）称为过滤的基本方程式。
（6.26） （6.27）
第六章 分
离
过滤操作有两种不同的典型方式：一是恒压过滤，即在过
滤过程中压力差保持不变；一是恒速过滤，即在过滤过程中过
滤速度保持不变。 恒压过滤时，令 V / A ，推导可得：
0.5d0＜di＜do
（6.20）
胶液可以通过什么方法分离成固体和液体？
胶液可以通过什么方法分离成固体和液体？胶液可以通过以下方法分离成固体和液体：1. 离心法离心法是一种常用的胶液分离方法。
当胶液被放入离心机中旋转时，由于离心力的作用，固体颗粒的密度高于液体，固体颗粒会移动到离心管的底部，形成沉淀，而液体则在上部形成上清液。
通过将上清液和沉淀分离，即可得到固体和液体。
2. 过滤法过滤法也是一种常见的分离胶液的方法。
通过选择合适的过滤介质，将胶液倾倒到过滤器中，液体部分能够通过过滤介质的孔隙，而固体颗粒则被阻留在过滤器上。
通过轻轻加压或使用真空泵等手段，可以加快过滤速度。
最终，通过将过滤器上的固体颗粒取下，即可分离固体和液体。
3. 蒸发法蒸发法适用于胶液中的液体成分具有较低沸点的情况。
将胶液倒入浅底容器中，通过加热使液体成分蒸发，固体颗粒则会残留在容器中。
当液体完全蒸发后，可以得到纯净的固体。
4. 沉淀法沉淀法是一种利用物质密度差异实现分离的方法。
通过加入特定的沉淀剂，使胶液中的固体颗粒形成大颗粒的沉淀。
经过一段时间后，可以观察到沉淀与液体之间的明显分离，然后用分离漏斗将沉淀和液体分离。
5. 结晶法结晶法适用于胶液中存在易结晶的固体成分。
将胶液通过加热或加入溶剂使之饱和，然后使其冷却。
由于冷却过程中溶解度的变化，固体成分会逐渐结晶出来。
通过过滤或离心，可以将结晶固体与液体分离。
总结起来，胶液可以通过离心法、过滤法、蒸发法、沉淀法和结晶法等多种方法实现固体和液体的分离。
根据具体情况选择合适的分离方法，可以高效、快速地分离胶液中的固体和液体成分。
固液、固气分离技术
一、 重力沉降的基本原理及沉降速度计算
颗粒的单体 （自由） 沉降或集合 （干扰） 沉降不仅受其本身的特性， 例如颗粒形状、 密 度、 粒度组成以及成分等因素所支配， 还受到温度、 磁团聚、 胶体效应、 异重流、 横向脉动 流速、 水力挟带、 机械搅拌、 药剂含量等诸因素的影响。许多试验研究都证实了沉降浓缩 过程包含着复杂的物理与化学的综合作用。目前， 对于浓缩理论的研究仅限于重力沉降 作用的范围， 即以液体中悬浮的固体颗粒的沉降作用为基础。 ! $ 重力沉降原理和沉降速度计算 最初， 人们研究了在不同浓度的悬浮液中球形颗粒自由沉降的行为。颗粒在浆体中 下沉所受到的作用力主要有三种， 即重力、 浮力和阻力。对于一定的颗粒与一定的浆体， ・ &%% ・
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第二章
浓缩技术
第二章
浓缩技术
第一节
浓缩的基本原理
浓缩是将较稀的矿浆浓集为较稠的矿浆的过程， 同时分出几乎不含有固体物质或含 有少量固体物质的液体。 选矿产品浓缩过程， 根据矿浆中固体颗粒所受的主要作用力的性质， 分为以下几种： （!） 重力沉降浓缩。料浆受重力场作用而沉降； （"） 离心沉降浓缩。料浆受离心力场作用而沉降； 磁力浓缩。由磁性物料组成的料浆， 在磁场作用下聚集成团并脱出其中的部分 （#） 水分。
第七篇
固液、 固气分离技术
重力和浮力都是恒定的， 而阻力却随颗粒与矿浆间的相对运动速度变化而改变。小颗粒 有被沉降较快的大颗粒向下拖曳的趋势。在均匀颗粒的沉降过程中， 拖曳力的增大主要 是由速度梯度的增加造成的， 而固体浓度增高引起的粘度变化对其影响则较小。 作用于颗粒上诸力的代数和应等于颗粒质量与其加速度的乘积 （符合牛顿第二运动 定律） 。颗粒的沉降过程分为两个阶段， 即加速阶段和等速阶段。在等速沉降阶段里， 颗 粒相对于浆体的运动速度称为 “沉降速度” 。因为沉降速度就是加速阶段终了时颗粒相 对于流体的速度， 因此亦称为沉降末速度或 “终端速度” 。由于工业上的沉降作业所处理 的颗粒往往很小， 颗粒与浆体间接触表面相对甚大， 因此， 在重力沉降过程中， 加速阶段 的时间根短， 常常可以忽略不计。 将重力沉降过程中颗粒所受诸力与沉降速度的关系， 用牛顿第二定律为基础建立表 达式， 经整理和因次分析可知， 影响重力沉降速度的阻力系数应是颗粒与流体相对运动， 时的雷诺准数 !" 的函数。综合试验便可得到球形颗粒的阻力系数与雷诺准数 !" 的函 数关系曲线。该曲线按 !" 值大致可分为三个区， 即滞流区、 过渡区、 湍流区。各区内的 曲线分别用相应的关系式表达， 并将等速沉降阶段相应的雷诺准数也换成以沉降速度 # ! 来计算， 即可得到表面光滑的球体在流体中自由沉降时各个区内的沉降速度公式： 滞流区 "# $ % & !" & "， !’ (% 时 !" #! ’ 过渡区 " & !" & "#) ， !’ ") * + 时 !" # * ,
第一章 固-液分离基本知识
第一章 固-液分离基本知识第一节 煤泥水的性质1-1（A ）煤泥水的性质主要有哪些？答：煤泥水的性质既与煤的性质有关，又与水的性质有关，并受它们之间相互作用的影响，因此，煤泥水的性质随煤种、产地、采煤方法、运输方式、选煤手段，原煤中细粒含量、次生煤泥性质和数量、可溶性盐类的种类和数量、以及所用水质的变化而变化，但煤泥水的性质一般主要有：浓度，粘度，化学性质及其中煤泥的粒度和矿物组成。
1-2(B)选煤厂对煤泥水浓度的表示方式有哪三种？答：煤泥水浓度的三种表示方式为：1、液固比—指一吨干煤所带水的立方数。
常用R 来表示，其表达式为：GV R = 式中： G —煤水混合物中煤的重量（t ）；V —煤水混合物中水的立方数（3m ）；2、固体含量—指一升煤泥水中所含煤泥的克数，可以通过浓度壶来测量。
常用q 来表示，其表达式为：()1000G 1q --δδ=式中： δ—煤泥的密度（kg/m 3）。
固体含量本身是个操作指标，很多作业对它都有一定的要求。
例如浮选，采用浓缩浮选时，固体含量常达120g/L ；如采用直接浮选，固体含量最好控制在50g/L 以上，根据固体含量的多少可以直接来指导生产，及时根据浓度来调节操作，所有固体含量应定时进行测定。
3、重量百分浓度—指煤泥水的混合物中干煤泥的重量占整个煤泥水混合物总重量的百分数。
可用下式求得：100WG G C ⨯+=％ 式中： C —重量百分浓度（％）；W —煤水混合物中水的重量（t ）；G —煤水混合物中煤的重量（t ）。
重量百分浓度和水分，刚好是煤泥水的总量，是组成一个湿产物的两个方面，所以，二者之和为1或100％。
1-3(B)在选煤厂中，表示煤泥水浓度的各指标如何进行换算？答：由于各指标都是从不同角度来表示湿产物中水与固体在量方面的关系，所以它们之间存在着一定的换算关系，具体的换算关系如下：1、重量百分浓度与固体含量之间的换算当已知产物的重量百分浓度C 和其中固体密度δ，可用下式计算煤泥水的固体含量q 。
污水处理过程中的气固液三相分离技术
污水处理过程中的气固液三相分离技术污水处理是环境保护的重要环节，而在污水处理过程中，气固液三相分离技术扮演着重要的角色。
本文将介绍污水处理过程中的气固液三相分离技术及其应用。
一、气固液三相分离技术的概述气固液三相分离技术是指在污水处理过程中，将气体、固体和液体三相进行有效分离的技术。
该技术可以广泛应用于各类污水处理系统中，包括家庭污水处理、工业废水处理以及城市污水处理厂等。
二、气固液三相分离技术的原理气固液三相分离技术的原理是利用物质的特性差异实现相分离。
通常采用的方法有沉降、过滤和旋流分离等。
具体而言，气体通过重力或压力差的作用，以及固体和液体颗粒之间的作用力差异，使得三相在特定的设备中分离开来。
三、气固液三相分离技术在污水处理中的应用1. 液固分离在污水处理过程中，常常需要将悬浮的固体颗粒从污水中分离出来。
气固液三相分离技术可以通过过滤、离心等方法实现液固分离，有效去除污水中的固体颗粒，净化污水。
2. 气固分离在某些污水处理过程中，会产生大量气体，如污泥脱水等。
通过气固液三相分离技术，可以将污水中的气体与固体分离开来，以便进一步处理。
3. 液气分离在污水处理过程中，也会产生一些液体有机物，如油脂等。
利用气固液三相分离技术，可以将油脂等液体有机物从污水中分离出来，以提高污水的处理效果。
四、气固液三相分离技术的优势1. 提高处理效率气固液三相分离技术能够有效分离气体、固体和液体三相，减少污水处理过程中的杂质，提高处理效率。
2. 减少能耗通过气固液三相分离技术，可以减少能耗，提高能源利用率。
例如，在污泥脱水过程中，通过分离出的气体可以用于其他用途，减少能源浪费。
3. 提高环保水平气固液三相分离技术可以减少污水处理过程中的气体和固体排放，降低对环境的负荷，提高环保水平。
五、结语气固液三相分离技术在污水处理中发挥着重要作用，通过该技术，可以有效分离气体、固体和液体三相，提高处理效率，减少能耗，提高环保水平。
第二章 预处理及固—液分离
23、惰性助滤剂的使用
1）基本概念和使用方法
种颗粒均匀．质地坚硬．不可压缩的粉状或纤维状 的固体，能形成疏松结构。它能使滤饼疏松，减 小过滤阻力．使滤速增大，提高滤饼的刚性和孔 隙率的惰性材料。
要求：作助滤剂的物质应能较好地悬浮于料液 中，且颗粒大小合适，助滤剂中还不应含有可溶 于滤液的物质，以免污染滤液。助滤剂必须不吸 附或很少吸附生化物质。
对于好的定形的晶体，这是一种最直接的步
骤。常用来分离固体量较大的悬浮液.
在过滤操作中，要求滤速快、滤液澄清，并且有高的收 率。
根据过滤机理，过滤操作可分为澄清过滤和滤饼过滤。
澄清过滤：
过滤介质为硅藻土、砂、颗粒活性炭、玻璃珠、塑料颗粒等，当悬浮液通过滤 层时，固体颗粒被阻拦或吸附在滤层的颗粒上，使滤液得以澄清，适合于固体 含量少于0.1g/100ml、颗粒直径在5-100um的悬浮液的过滤分离，如河水、麦 芽汁、酒类和饮料等的澄清。
2）固体剪切：研磨，珠磨，捣碎。
• 高速珠磨法
• 设备是珠后机，瑞士WBC公司和德国西门 子机械公司均制造各种型号的珠磨机，其破碎机 下：微生物细胞悬浮液与极细的研磨剂在搅拌浆 作用下充分混合，珠子之间以及珠子和细胞之间 和互相剪切、碰撞，促使细胞壁破碎，释出内含 物，在珠波分离器的协助下，珠子被滞留在破碎 室内，浆液流出，从而实现连续操作，破碎中， 生的热量由夹套中的冷却液带走。 存在的问题：操作参数多，一般赁经验估计 并且珠子之间的液体损失30％左右。
4.酶解法（enzymatic lysis）：
外加酶法： 根据细胞壁的结构和组成特点，选用适当的酶：溶菌酶、 纤维素酶、蜗牛酶、半纤维素酶、脂酶等，将细胞壁分解， 使细胞内含物释放出来。有些细菌对溶菌酶不敏感，加入 少量巯基试剂或8摩尔尿素处理后，使之转为对溶菌酶敏 感而溶解。 自溶法（autolysis）: 在一定PH和适当的温度下，利用组织细胞内自身的酶系 统将细胞破碎的方法。此过程需较长时间，常用少量防腐 剂如甲苯、氯仿等防止细胞的污染。
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水平带式真空过滤机
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动态过滤机
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，因而避免或减少了滤渣层所造成的过滤阻力。流 动状态下的悬浮液浓度不断提高，最终排出过滤机的是尚能流动的悬浮 液浓缩浆。这种过滤机的过滤速度比过滤面积相同的板框压滤机高数倍， 洗涤效果较好。
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板框式与箱式过滤机
板框过滤板和过滤框
厢式过滤板
板框式压滤机
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转鼓真空过滤机
3分配头6洗涤液排出管8滤液排出 管7压缩空气导入管
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转鼓真空过滤机
转筒转速0.1~3r/min
过滤区：过滤室与真空系统相通 洗涤及吸干区：与真空系统相通 卸料及再生区：压缩空气或蒸汽使 滤渣松散与滤布脱离。
水力旋流器的特点:
1.直径小而圆锥部分长 2.可用于悬浮液的增浓,在分级方面有显著特点 3.超小型水力旋流器特别适用于微细物料悬浮液的分 离操作 4.可根据粒级效率及粒径分布计算总效率 5.产生的压力较大,且随着悬浮液平均密度的增大而 增大
9
离心机:利用惯性离心力分离液态非均匀混合 物的机 械。
． 11
5.3.2
过滤
过滤是使悬浮液通过能截留固体颗粒并具 有渗透性的多孔介质（过滤介质）实现固-液分 离的过程。 推动力用于克服过滤阻力，可以是重力、 真空抽力、压力和离心力。 根据推动力产生方式不同可分为常压过滤， 加压过滤，真空过滤，离心过滤四种。
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5.3.2.2 过滤操作的基本原理
（原理图见书本P184 图5.44）
过滤的速度取决于滤液通过过滤介质和滤饼的速度。
13
（1）过滤操作的两种典型方式： 1.恒压过滤 2.恒速过滤
（2）滤饼的压缩性 滤饼的压缩性是指滤饼受压后空隙率 明显减小的现象，压力差增大，滤饼结构 变得致密，比阻增大。
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5.3.2.3 过滤设备
常用的过滤设备： 1.板框式压滤机 2.箱式压滤机 3.转鼓真空过滤机 4.水平带式真空过滤机 5.动态压滤机 6.离心过滤机
连续沉降槽是用来提高悬浮物浓度并同 时得到澄清液体的最普通的重力沉降设备,可 间歇操作或连续操作.
4
(1) 间歇式；需处理的悬浮液料浆送入槽内，静置足够时间后 ，即由上部抽出清液而由底口排出稠厚的沉渣。 (2) 连续式： 适用于处理量大而浓度不高且颗粒不甚细微的悬 浮浆料.
5
5.3.1.2 离心浓缩
5.3 液固分离
1
概论
固液分离:就是用某些分离方法或技术将液固 两相系统的液相和固相分开的过程。
目的
1.回收有价液相 2.回收有价固相 3.同时回收固液两相
2
凝聚过程三要素：
热运动凝聚 流体扰动凝聚 机械脱水收缩
3
Байду номын сангаас
5.3.1 浓缩
5.3.1.1 重力分离 按照悬浮物的密度可分为两类: 1.沉降分离 2.上浮分离
21
离心过滤机
常用的过滤离心机： 1.往复卸料连续过滤离心机 2.离心力自动卸料过滤离心机 3.间歇进料三足式过滤离心机 4.刮刀卸料三足式过滤离心机 5.卧式刮刀卸料过滤离心机
22
谢谢！
23
无孔转鼓式离心机工作原理： 由于扇形板的作用，悬浮液被转鼓带动做高速旋 转。在离心力场中，固粒一方面向鼓壁做径向运动， 同时随流体做轴向运动。澄清液从撇液管或溢流堰排 出鼓外，固粒留在鼓内间歇地或连续地从鼓内卸出。
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特点: 转速大多在450~4500r/min范围内 处理能力为6~10m3/h 悬浮液中固相体积分数为3%~5% 主要用于泥浆脱水和废液中回收固体
离心分离设备依据离心力产生的方式可 分为两种类型:
1.水力旋流器
2.离心机
6
水力旋流器
切向给料,溢流由上部排出,底流由下部排出. 依靠离心力场进行分级,体积小,处理能力大.
7
原理: 悬浮液以较高的速度由进料管沿切线方向进入水 力旋流器，由于受到外筒壁的限制，迫使液体做自上而 下的旋转运动，通常将这种运动称为外旋流或下降旋流 运动。外旋流中的固体颗粒受到离心力作用，密度大于 四周液体的密度,它所受的离心力就越大，一旦这个力大 于因运动所产生的液体阻力，固体颗粒就会克服这一阻 力而向器壁方向移动，与悬浮液分离，到达器壁附近的 颗粒受到连续的液体推动，沿器壁向下运动，到达底流 口附近聚集成为大大稠化的悬浮液，从底流口排出。分 离净化后的液体(当然其中还有一些细小的颗粒)旋转向下 继续运动，进入圆锥段后，因旋液分离器的内径逐渐缩 小，液体旋转速度加快。由于液体产生涡流运动时沿径 向方向的压力分布不均，越接近轴线处越小而至轴线时 趋近于零，成为低压区甚至为真空区，导致液体趋向于 轴线方向移动。同时，由于旋液分离器底流口大大缩小， 液体无法迅速从底流口排出，而旋流腔顶盖中央的溢流 口，由于处于低压区而使一部分液体向其移动，因而形 8 成向上的旋转运动，并从溢流口排出