分离设备复习.ppt

 滞流区或斯托克斯（Stokes)定律区（10-4〈Re〈1）, ?=24/Re  4.3 离心分离设备 一.分类 按作用原理分类 过滤式:（分离机）：转鼓壁上有孔并装滤布（三足式） 沉降式:（澄清机）：转鼓壁上无孔无滤布，碟片式、管式 按离心分离因素分类 常速离心机，分离因素f小于3000 中速离心机，分离因素f 3000-50000 高速离心机，分离因素f大于50000 超高速离心机，分离因素f大于20万； 4.3 离心沉降设备 国产离心机有GQ型两种（沉降机 悬浮液） ，GF型（分离机 乳浊液） 国产离心机有GQ型两种（沉降机 悬浮液） ，GF型（分离机 乳浊液） 管式离心机型号标记 管式离心机的计算 4.3 离心沉降设备 4.3 离心沉降设备 碟片式离心机的计算 6.1 离子交换设备 一、离子交换概述 结构型式：罐式、塔式、槽式 操作方式：间歇式与连续式； 两相接触方式：固定床、移动床、流化床 6.1 离子交换设备 一、离子交换概述 固定床设备是现今应用得最多的离子交换设备 优点：设备结构简单、操作管理方便、树脂磨损少等 缺点：设备管线复杂、阀门多、树脂利用率相对较低 连续式设备 固定床吸附操作 固定床吸附设备 固定床吸附操作 穿透曲线(breakthrough curve) 固定床吸附操作 特点： 优点：近似平推流，反混小，柱效率高 缺点：无法处理含固体的料液，会堵塞床层，造成压力降增大，最终操作无法进行。 因此，原料需预处理 膨胀床吸附操作 膨胀床吸附操作 膨胀床和流化床的区别在于： 流化床的吸附剂粒子和液体在床层内混合程度高，吸附效率低； 膨胀床的吸附剂粒子基本悬浮于固定的位置，液体的流动与固定床相似，接近平推流，吸附效率高。 膨胀床吸附操作 床层的稳定膨胀和介质的平衡 流速100～300cm/h，床层膨胀到固定床的2～3倍 进料吸附：泵加料，保持恒定膨胀度，对流出液中目标产物进行检测和分析，确定吸附终点 洗涤:缓冲液，洗去细胞及碎片，弱吸附杂质 洗脱：洗脱剂上入下出，分段收集，检测目标产物活性峰位置及最大活性峰浓度。 再生和洗涤：5倍左右的清洗液，3h。 膨胀床吸附操作 可形成稳定膨胀床的吸附剂主要有两类 一类是磁性粒子 另一类是具有一定粒径或密度分布的吸附剂，如：多孔玻璃和 STREAMLINE 产品 流化床吸附操作 流化床(Fluidized bed)内吸附剂粒子呈流化状态 吸附过程可间歇或连续操作 流化床吸附操作 流化床的主要优点是压降小，可处理高粘度或含固体微粒的粗料液。不需特殊的吸附剂，操作简便。较容易进行连续化操作； 流化床的缺点是床内固相和液相的返混剧烈，特别是高径比较小的流化床，利用效率远低于固定床和膨胀床。 6.1 离子交换设备 二、离子交换设备的结构 外形：带有椭圆形封头（顶和底）的圆筒形设备 高径比（H/D）：一般为2~4，也有高至5的 树脂层高度：约占圆筒高度的50~70%，留有空间 ，已备反冲时树脂层的扩胀。 溶液分布装置：在交换罐的上部，以使含有被交换离子的溶液、解吸液或再生剂能在整个罐截面上均匀地通过树脂层。 底部装有多孔板、筛网及滤布以支持树脂层，或者用块石英石或卵石直接铺于罐底以支持树脂层 （一）根据交换罐负荷相同的原则放大 单位树脂床体积中所通过的溶液的体积流量也可称为交换器负荷，可以用ml（溶液）/ml（湿树脂）·min或m3（溶液）/m3（湿树脂）·h表示。 （二）根据交换罐中溶液空塔流速相同的原则放大 单位树脂床截面积上通过溶液的体积流量可以用ml（溶液）/cm2·min或m3（溶液）/m2·h来表示。此值即为溶液通过树脂床的线速度。根据此法放大时，要维持大设备与小设备的树脂床层高度相同，仅直径加大，以保证两者线速度相同，实际上也是保证两者接触时间相同。 (三)、液体通过固定床层的压力降计算 正吸附时，溶液通过床层的压力降为： 计算压力降可为输送设备选择或高位槽位置提供参考。 具有多孔支持板的离子交换罐 1-视镜 2-进料口 3-手口 4-液体分布器 5-树脂层 6-多孔板 7-尼龙层 8-出液口 具有块石支持层的离子交换罐 1-进料口 2-视镜 3-液位计 4-树脂层 5-卵石层 6-出液口 罐体： 钢板 内壁衬：橡胶。附属管道：硬聚氯乙烯管 阀门:聚氯乙烯、不锈钢或橡皮膜阀门。 被交换溶液进口 淋洗水、解吸液及再生剂进口 废液出口 分布器 分布