《制药工程原理与设备》沉降与过滤.ppt

讲授人：史益强讲授人：史益强 Principles of Chemical Engineering《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第四章第四章 沉降与过滤沉降与过滤settling andsettling and filtration filtration 讲授人：史益强讲授人：史益强《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø均相物系和非均相物系均相物系和非均相物系l液体：互溶液体、液体：互溶液体、悬浮液、泡沫液及乳浊液等悬浮液、泡沫液及乳浊液等————存在相界面存在相界面l气体：全混气体、气体：全混气体、含尘气体、含雾气体等含尘气体、含雾气体等分散相分散相( (分散物质分散物质) )连续相连续相( (分散介质分散介质) )概述概述机械分离机械分离Ø非均相物系非均相物系Ø分离目的：分离目的：l回收分散物质回收分散物质l净化分散介质净化分散介质l环保要求环保要求如液固分离、空气净化以及含尘气流中的药粉回收如液固分离、空气净化以及含尘气流中的药粉回收 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤重力沉降重力沉降：在地球引力的作用下而发生的沉降：在地球引力的作用下而发生的沉降分离过程。

分离过程 1.球形颗粒的自由沉降球形颗粒的自由沉降 颗粒受力分析：颗粒受力分析： 第一节第一节 重力沉降重力沉降gravity settling 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第一节第一节 重力沉降重力沉降gravity settling Fg －－Fb－－Fd =ma 沉降速度（终端速度沉降速度（终端速度settling volucity））ut 颗粒沉降过程：颗粒沉降过程： t=0，，u = 0，，→ → Fd为零为零,→→a具有最大值具有最大值 t↑→↑→u↑→↑→Fd↑→↑→a↓↓ u增大至增大至→→ut时时 a=0 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤2.阻力系数阻力系数 的确定的确定 第一节第一节 重力沉降重力沉降gravity settling 颗粒的流动雷诺数颗粒的流动雷诺数颗粒的球形度颗粒的球形度 与与Re及及 之间之间的关系的关系 1) 层流区层流区(10-4

越大，则两相越容易分离 层层流流区区沉沉降降速速度度ｕｕt与与粘粘度度成成反反比比；；与与粒粒径径的平方成正比的平方成正比湍湍流流区区时时沉沉降降速速度度ｕｕt与与粘粘度度无无关关；；与与粒粒径径的次方成正比的次方成正比 2)适用于气固、液固和气液体系适用于气固、液固和气液体系 第一节第一节 重力沉降重力沉降gravity settling 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤3. ut的计算的计算→→试差法试差法 过程：假定流型，过程：假定流型，d→ud→ut t→Re→→Re→判断流型判断流型 若直径较小，则假设在层流区，若直径较小，则假设在层流区，→→ut→→Re→→ 检验检验Re值是否在层流区若值是否在层流区若ReRe值超出，则重值超出，则重新假设流型及计算，直至新假设流型及计算，直至ReRe值符合所假设的流型值符合所假设的流型 当颗粒的沉降速度为已知时，用试差法当颗粒的沉降速度为已知时，用试差法→直径第一节第一节 重力沉降重力沉降gravity settling 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤二、降尘室二、降尘室 第一节第一节 重力沉降重力沉降gravity settling 沉沉降降时时间间 t：：降降尘尘室室内内最最高高点点的的颗颗粒粒沉沉降降至至室室底底所需的时间。

所需的时间停留时间停留时间 ：气体通过降尘室的时间气体通过降尘室的时间 ≥≥ 沉降沉降条件：条件： 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤气体通过降尘室的水平流速气体通过降尘室的水平流速 第一节第一节 重力沉降重力沉降gravity settling 降尘室的降尘室的生产能力生产能力 Vs————含尘气体的体积流量含尘气体的体积流量 降尘室的降尘室的生产能力生产能力与与沉降面积沉降面积bL和和颗粒的沉降颗粒的沉降速度速度ut有关，与降尘室高度有关，与降尘室高度H无关 高度高度 H降尘室的宽度降尘室的宽度 b降尘室的长度降尘室的长度 L《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤多层降尘室多层降尘室第一节第一节 重力沉降重力沉降gravity settling 1-隔板隔板;2-调节阀；调节阀；3-气体分配道；气体分配道；4-气体聚集道；气体聚集道；5-气道；气道；6-清灰口清灰口《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤隔板间距为隔板间距为第一节第一节 重力沉降重力沉降gravity settling 气体通过各层的水平流速为气体通过各层的水平流速为生产能力生产能力→临界粒径临界粒径dc：：沉降时满足沉降时满足 = t的条件的粒径，降尘的条件的粒径，降尘室能完全除去的最小粒径。

室能完全除去的最小粒径 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤离心沉降适用于两相密度差较小或颗粒离心沉降适用于两相密度差较小或颗粒直径较小的非均相物系的分离直径较小的非均相物系的分离一、离心沉降速度和分离因数一、离心沉降速度和分离因数沉降原理沉降原理惯性离心力惯性离心力=向心力向心力=阻力阻力= 第二节第二节 离心沉降离心沉降centrifugal settlingcentrifugal settling 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤惯性离心力、向心力和阻力的合力为零惯性离心力、向心力和阻力的合力为零时，颗粒在径向上相对于流体的运动速度时，颗粒在径向上相对于流体的运动速度ur称为该颗粒在该位置处的称为该颗粒在该位置处的离心沉降速度离心沉降速度离心沉降速度离心沉降速度ur不是颗粒运动的绝对速度不是颗粒运动的绝对速度u，，方向向外方向向外在一定条件下，在一定条件下， ur则随颗则随颗粒的位置而变粒的位置而变。

第二节第二节 离心沉降离心沉降centrifugal settlingcentrifugal settling 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤离离心心沉沉降降时时，，若若颗颗粒粒与与流流体体间间的的相相对对运运动为层流，则动为层流，则 离心分离因数Ｋ离心分离因数ＫC separation factor ：：同同一一颗颗粒粒在在同同种种流流体体中中的的离离心心沉沉降降速速度度与重力沉降速度之比与重力沉降速度之比5-25005-2500 第二节第二节 离心沉降离心沉降centrifugal settlingcentrifugal settling 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤二、离心分离设备二、离心分离设备旋风分离器旋风分离器第二节第二节 离心沉降离心沉降centrifugal settlingcentrifugal settling ————气固分离气固分离Ø旋液分离器旋液分离器————液固分离液固分离>5>5μmμm《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤filtrationfiltration 一、基本概念一、基本概念Ø过滤过滤: :以多孔材料为介质，在外力的作用下，使以多孔材料为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留，从而实现留，从而实现固、液分离固、液分离的操作。

的操作Ø目的是获得清净的液体或固体产品，作为沉降、目的是获得清净的液体或固体产品，作为沉降、结晶、固液反应等操作的后续过程结晶、固液反应等操作的后续过程 过滤属于机械分离操作，其分离速度较快，能过滤属于机械分离操作，其分离速度较快，能量消耗较低量消耗较低《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤l滤浆滤浆slurry ( (料浆料浆)——)——悬浮液悬浮液l滤液滤液filtrate l滤饼滤饼( (滤渣滤渣) ) cake l过滤介质过滤介质medium Ø过滤过滤操作推动力操作推动力重力重力压强差压强差离心力离心力有无滤饼有无滤饼饼层过滤饼层过滤深层过滤深层过滤方式方式第三节第三节 过滤过滤一、基本概念一、基本概念《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤架桥现象架桥现象饼饼层层过过滤滤: :起起分分离离作作用用的的是是滤滤饼饼层层，，而而不不是是过过滤滤介介质质适适用用于于分分离离颗颗粒粒含含量量较较高高( (固固相相体体积积分率分率>1%>1%) )的悬浮液的悬浮液第三节第三节 过滤过滤一、基本概念一、基本概念《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤深深层层过过滤滤: :对对于于颗颗粒粒较较小小且且含含量量很很低低的的悬悬浮浮液液，，可可用用较较厚厚的的粒粒状状床床层层(固固定定床床)作作为为过过滤滤介介质质进进行行过过滤滤。

由由于于悬悬浮浮液液中中的的颗颗粒粒尺尺寸寸小小于于过过滤滤介介质质中中的的孔孔道道直直径径，，因因此此当当颗颗粒粒随随液液体体进进入入床床层层内内细细长长而而弯弯曲曲的的孔孔道道时时，，颗颗粒粒将将被被吸吸附附于于孔孔道道壁壁面面上上，，在在过过滤滤介介质质床床层层之之上上并并不不形形成成滤滤饼饼层层的的过滤 第三节第三节 过滤过滤一、基本概念一、基本概念《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤深床过滤深床过滤深深层层过过滤滤时时,真真正正起起过过滤作用的是过滤介质滤作用的是过滤介质 深深层层过过滤滤适适用用于于颗颗粒粒很很小小、、含含量量很很低低(固固相相体体积积分分率率<0.1%)且且处处理理量量较较大大的的悬悬浮浮液液的的分分离离，，如如自自来来水水的的净净化化、、污污水水处处理理、、浑浑浊浊药药液液的的澄澄清清以及分子筛脱色等以及分子筛脱色等 第三节第三节 过滤过滤一、基本概念一、基本概念《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø过滤介质：过滤介质：l特性：特性：٭多孔多孔٭流阻小流阻小٭机械强度高机械强度高٭耐热、耐腐蚀耐热、耐腐蚀l分类：分类：٭织物介质织物介质( (滤布滤布) )٭多孔固体介质多孔固体介质٭粒状介质粒状介质织织物物介介质质包包括括由由棉棉、、毛毛、、丝丝、、麻麻和和合合成成纤纤维维制制成成的的织织物物以以及及由由玻玻璃璃丝丝、、金金属属丝丝等等织织成成的的网网, ,可可截截留留颗颗粒的最小直径为粒的最小直径为5 5 ∼ ∼ 65 65 m m。

粒粒状状介介质质有有砂砂、、木木炭炭、、分分子子筛筛等等细细小小而而坚坚硬硬的的颗颗粒状物质粒状物质, ,一般堆积成固定床层一般堆积成固定床层, ,用于深层过滤用于深层过滤多多孔孔性性固固体体介介质质有有多多孔孔陶陶瓷瓷、、多多孔孔塑塑料料及及多多孔孔金金属等制成的管或板属等制成的管或板, ,可截留颗粒的可截留颗粒的最小直径为最小直径为1 1∼ ∼3 3 m m 第三节第三节 过滤过滤一、基本概念一、基本概念《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤化工原理课件化工原理课件——第四章第四章 沉降与过滤沉降与过滤settling~ filtration 第三节第三节 过滤过滤一、基本概念一、基本概念织物介质织物介质粒状介质粒状介质 多孔性固体介质多孔性固体介质 多孔膜多孔膜Ø滤饼种类：滤饼种类：l不可压缩滤饼：不可压缩滤饼：当当ΔΔp p↑↑时时,(,(流阻流阻/ /滤饼厚度滤饼厚度)≈const)≈constl可压缩滤饼：可压缩滤饼：当当ΔΔp p↑↑时时,(,(流阻流阻/ /滤饼厚度滤饼厚度)↑)↑Ø助滤剂助滤剂l用法：用法：l常用：常用：硅藻土、珍珠岩粉、纤维粉末、碳粉和石棉粉硅藻土、珍珠岩粉、纤维粉末、碳粉和石棉粉l使用量一般不超过固体颗粒质量的使用量一般不超过固体颗粒质量的％。

％l一般以回收清净液体为目的的过滤，使用助滤剂是合一般以回收清净液体为目的的过滤，使用助滤剂是合适的 ————防堵、减阻防堵、减阻٭预涂法预涂法٭预混法预混法第三节第三节 过滤过滤一、基本概念一、基本概念《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤二、二、过滤基本方程式基本方程式l空隙率空隙率l比表面积比表面积Ø床层的空隙率和颗粒的比表面积床层的空隙率和颗粒的比表面积 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø过过滤滤速速度度u u: :单单位位时时间间内内通通过过单单位位过过滤滤面面积积的滤液体积的滤液体积, , m m s s-1-1 滤滤液液通通过过滤滤饼饼的的流流动动与与流流体体在在管管内内的的流流动动相相似似, ,由由于于流流动动阻阻力力很很大大, ,流流速速很很低低，，因因此此滤滤液通过饼层的流动一般为层流液通过饼层的流动一般为层流第三节第三节 过滤过滤二、二、过滤基本方程式基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø过过滤滤速速率率: :单单位位时时间间内内获获得得的的滤滤液液体体积积，，m m3 3 s s-1-1。

第三节第三节 过滤过滤二、二、过滤基本方程式基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø滤滤饼饼阻阻力力R R：：对对于于不不可可压压缩缩滤滤饼饼，，a a及及 均均可可视视为常数令为常数令 代入代入r—r—滤滤饼饼的的比比阻阻,m,m-2-2, ,是是单单位位厚厚度度的的滤滤饼饼所所具具有有的的阻阻力力, ,其其数数值值反反映映了了颗颗粒粒形形状状、、大大小小及及床床层层空空隙隙率率对对滤滤液液流流动动的的影影响响R=rL—R=rL—滤滤饼饼的的阻阻力力,m,m-1-1 第三节第三节 过滤过滤二、二、过滤基本方程式基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø过过滤滤介介质质阻阻力力R Rm m: :与与其其厚厚度度及及致致密密程程度度有有关关，，一一般般为为常常数数滤滤液液穿穿过过过过滤滤介介质质的的速速度度关关系系式式L Le e————虚虚拟拟滤滤饼饼厚厚度度或或当当量量滤滤饼饼厚厚度度，，即即与过滤介质阻力相当的滤饼层厚度，与过滤介质阻力相当的滤饼层厚度，m m；；R Rm m=rL=rLe e————过滤介质的阻力，过滤介质的阻力，m m-1-1。

第三节第三节 过滤过滤二、二、过滤基本方程式基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤滤滤饼饼与与过过滤滤介介质质的的面面积积相相同同，， 两两层层中中的的过过滤速度应相等滤速度应相等 —滤滤饼饼与与过过滤滤介介质质两两侧侧的的总压强降（过滤总推动力）总压强降（过滤总推动力） 第三节第三节 过滤过滤二、过滤基本方程式二、过滤基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤 过过滤滤的的总总推推动动力力: :总总压压强强降降，，总总阻阻力力为为两两层层的的阻阻力力之之和和过过滤滤时时，，若若一一侧侧处处于于大大气气压压下下，，则则过过滤滤压压强强差差即即为为另另一一侧侧表表压压的的绝绝对对值值，，故称为过滤的表压强故称为过滤的表压强 第三节第三节 过滤过滤二、二、过滤基本方程式基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø过滤基本方程式过滤基本方程式  为为获获得得1m1m3 3滤滤液液所所形形成成的的滤滤饼饼体体积积，，任任一一时时间间的的滤滤饼饼厚厚度度L L与与获获得得的的滤滤液液体体积积V V之之间间的的关系为关系为 V Ve e——过滤介质的虚拟滤液体积。

过滤介质的虚拟滤液体积 第三节第三节 过滤过滤二、二、过滤基本方程式基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤由由 不可压缩滤饼的过滤基本方程式不可压缩滤饼的过滤基本方程式表表示示过过滤滤过过程程中中任任一一时时间间的的过过滤滤速速率率与与各各影响因素之间的关系影响因素之间的关系及及 第三节第三节 过滤过滤二、过滤基本方程式二、过滤基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤可压缩滤饼的比阻与过滤压强差之间的关系可压缩滤饼的比阻与过滤压强差之间的关系 r ro o——单位压强差下滤饼的比阻，单位压强差下滤饼的比阻，m m-2-2；；s—s—滤滤饼饼的的压压缩缩性性指指数数，，其其值值与与滤滤饼饼的的可可压压缩缩程度有关，无因次程度有关，无因次s=0s=0∼ ∼1 1不可压缩滤饼不可压缩滤饼 s=0 s=0第三节第三节 过滤过滤二、二、过滤基本方程式基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤 将将 代入代入 过滤基本方程式过滤基本方程式第三节第三节 过滤过滤二、过滤基本方程式二、过滤基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤过滤操作方式过滤操作方式: :恒压过滤和恒速过滤。

恒压过滤和恒速过滤先先恒恒速速后后恒恒压压的的复复合合操操作作方方式式是是在在过过滤滤开开始始时时以以较较低低的的恒恒定定速速率率操操作作，，当当表表压压升升至至设设定数值后，再转入恒压操作定数值后，再转入恒压操作 第三节第三节 过滤过滤二、二、过滤基本方程式基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø特点：特点：ΔpΔp不变不变 连续过滤机上进行的过滤都是恒压连续过滤机上进行的过滤都是恒压过滤，间歇过滤机上进行的过滤也常过滤，间歇过滤机上进行的过滤也常用恒压过滤用恒压过滤 第三节第三节 过滤过滤二、二、过滤基本方程式基本方程式《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤三、恒三、恒压过滤 对于特定的悬浮液，对于特定的悬浮液， 、、r ro o及及 可视为常数可视为常数则则 k k《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø恒压过滤方程恒压过滤方程过滤时间过滤时间滤液体积滤液体积第三节第三节 过滤过滤三、恒三、恒压过滤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤三、恒三、恒压过滤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤三、恒三、恒压过滤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤l Ø方程讨论：方程讨论：过滤常数过滤常数l 同一滤浆同一滤浆l 变化变化可压缩可压缩: :不可压缩：不可压缩：均变均变变化；变化；不变不变l若过滤介质的阻力可以忽略，则若过滤介质的阻力可以忽略，则q qe e=0=0，， e e=0=0。

第三节第三节 过滤过滤三、恒三、恒压过滤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤例例3-4 3-4 某某悬悬浮浮液液中中固固相相的的体体积积分分率率为为15%15%，，在在9.81×109.81×103 3PaPa的的恒恒定定压压强强差差下下过过滤滤时时得得不不可可压压缩缩滤滤饼饼，，其其空空隙隙率率为为，，滤滤饼饼的的比比阻阻为为4×104×109 9m m-2-2已已知知水水的的粘粘度度为为1×101×10-3-3PaPa s s，，过过滤滤介介质质的的阻阻力力可可以以忽忽略略，，试试计计算算：：(1) (1) 每每平平方方米米过过滤滤面面积积上上获获得得3 3滤滤液液所所需需的的过过滤滤时时间间；；(2) (2) 过过滤滤时时间间延延长长一一倍倍所所增增加加的的滤滤液液量量；；(3) (3) 在在与与(1)(1)相相同同的的过过滤滤时时间间下下，，过过滤滤压压强强差差增增大大一倍时每平方米过滤面积上所获得的滤液量一倍时每平方米过滤面积上所获得的滤液量 第三节第三节 过滤过滤三、恒三、恒压过滤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤解解：：(1) (1) 过过滤滤时时间间 设设每每平平方方米米过过滤滤面面积积上上获获得得3 3滤滤液液时时的的滤滤饼饼厚厚度度为为L L，，对对滤滤饼饼、、滤滤液液及滤浆中的水分进行物料衡算得及滤浆中的水分进行物料衡算得滤液体积滤液体积+ +滤饼中水的体积滤饼中水的体积= =料浆中水的体积料浆中水的体积即即解得解得 第三节第三节 过滤过滤三、恒三、恒压过滤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤则每获得则每获得1m1m3 3滤液所形成的滤饼体积为滤液所形成的滤饼体积为 由于是不可压缩滤饼，因此由于是不可压缩滤饼，因此s=0s=0，， =8.175×10 =8.175×10-3-3m m2 2·s·s-1-1第三节第三节 过滤过滤三、恒三、恒压过滤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤（（2 2）过滤时间延长一倍所增加的滤液量）过滤时间延长一倍所增加的滤液量 过滤时间延长一倍，则过滤时间延长一倍，则 s s m m3 3·m·m-2-2 m m3 3·m·m-2-2即每平方米过滤面积上将再获得即每平方米过滤面积上将再获得3 3的滤液。

的滤液第三节第三节 过滤过滤三、恒三、恒压过滤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤（（3 3）过滤压强差增大一倍所增加的滤液量）过滤压强差增大一倍所增加的滤液量 由由 得得 K K =2K =2K 所以所以 每平方米过滤面积上所获得的滤液量为每平方米过滤面积上所获得的滤液量为3 第三节第三节 过滤过滤三、恒压过滤三、恒压过滤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤四、过滤设备四、过滤设备过滤机过滤机: :过滤悬浮液的设备过滤悬浮液的设备操作方法操作方法 间歇式和连续式过滤机间歇式和连续式过滤机过滤压强差过滤压强差 压滤、吸滤和离心过滤机压滤、吸滤和离心过滤机板框压滤机和叶滤机为典型的间歇压滤机板框压滤机和叶滤机为典型的间歇压滤机; ;三足式离心机则是典型的间歇式离心型过滤机三足式离心机则是典型的间歇式离心型过滤机转筒真空过滤机是典型的连续式吸滤型过滤机转筒真空过滤机是典型的连续式吸滤型过滤机。

《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤四、过滤设备四、过滤设备《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤四、过滤设备四、过滤设备wyl系列卧式密闭自动过滤机系列卧式密闭自动过滤机 自动液压自动液压920系列压滤机系列压滤机 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤四、过滤设备四、过滤设备Ø加压叶滤机加压叶滤机————间歇式间歇式 ————置换洗涤法置换洗涤法《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤四、过滤设备四、过滤设备《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø板框压滤机板框压滤机————间歇式间歇式滤浆滤浆过滤板过滤板有侧孔有侧孔洗涤板洗涤板两边有侧孔两边有侧孔过滤板过滤板有侧孔有侧孔排列次序：排列次序：1-2-3-2-1-2┄1-2-3-2-1-2┄第三节第三节 过滤过滤四、四、过滤设备《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤排列次序：排列次序：1-2-3-2-1-2┄1-2-3-2-1-2┄板框结构：板框结构：第三节第三节 过滤过滤四、四、过滤设备《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø板框压滤机板框压滤机《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤型号：型号：B M S 20/635-25B M S 20/635-25板框压滤机板框压滤机明流式明流式(A——(A——暗流式暗流式) )手动压紧手动压紧(Y——(Y——液压压紧液压压紧) )框厚框厚25mm25mm框内每边长框内每边长635mm635mm过滤面积过滤面积20m20m2 2第三节第三节 过滤过滤四、四、过滤设备《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤 板板 框框 压压 滤滤 机机 的的 板板 和和 框框 的的 边边 长长 为为320~1000mm，，框框厚厚为为25~50mm。

板板和和框框的的数数量量可可根根据据生生产产任任务务自自行行调调节节，，一一般般为为10~60块块，，所提供的过滤面积为所提供的过滤面积为2~80m2板板和和框框材材料料：：铸铸铁铁、、碳碳钢钢、、不不锈锈钢钢、、铝铝、、塑塑料等，操作压差为料等，操作压差为3 l05~8 l05Pa特特点点：：结结构构简简单单，，价价格格低低廉廉，，具具有有很很强强的的适适应应能能力力，，间间歇歇操操作作，，劳劳动动强强度度大大，，生生产产能力低 第三节第三节 过滤过滤四、过滤设备四、过滤设备《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤五、五、滤饼的洗的洗涤 滤饼是由固体颗粒堆积而成的床层，其滤饼是由固体颗粒堆积而成的床层，其空隙中仍滞留一定量的滤液为回收这些滤空隙中仍滞留一定量的滤液为回收这些滤液或净化滤饼颗粒，需采用适当的洗涤液对液或净化滤饼颗粒，需采用适当的洗涤液对滤饼进行洗涤由于洗涤液中不含固体，因滤饼进行洗涤由于洗涤液中不含固体，因此滤饼厚度在洗涤过程中保持不变若洗涤此滤饼厚度在洗涤过程中保持不变若洗涤过程中的推动力保持恒定，则洗涤液的体积过程中的推动力保持恒定，则洗涤液的体积流量亦保持恒定。

流量亦保持恒定 《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤Ø洗涤速率洗涤速率 ——单位时间消耗的洗水体积，单位时间消耗的洗水体积，m m3 3/s/s 若洗涤液与滤液的粘度相近，若洗涤液与滤液的粘度相近，洗涤推动力洗涤推动力与过滤终了时的推动力相同与过滤终了时的推动力相同，则洗涤速率与，则洗涤速率与过滤终了时的过滤速率之间存在一定的关系过滤终了时的过滤速率之间存在一定的关系 第三节第三节 过滤过滤五、五、滤饼的洗的洗涤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤l置换洗涤时置换洗涤时第三节第三节 过滤过滤五、五、滤饼的洗的洗涤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤l横穿洗涤时横穿洗涤时l过滤时间：过滤时间：第三节第三节 过滤过滤五、五、滤饼的洗的洗涤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤l置换洗涤时置换洗涤时l洗涤时间：洗涤时间：第三节第三节 过滤过滤五、五、滤饼的洗的洗涤《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤六、六、间歇歇过滤机的生机的生产能力能力Ø间歇式过滤机的每一操作循环包括过滤、洗间歇式过滤机的每一操作循环包括过滤、洗涤、卸渣、清洗和重装等步骤。

涤、卸渣、清洗和重装等步骤 Ø生产能力生产能力( (Q Q) )————单位时间获取的滤液体积，单位时间获取的滤液体积，m m3 3/h/h操作操作周期周期过滤过滤时间时间洗涤洗涤时间时间辅助辅助时间时间《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤例例4-7 4-7 用用具具有有2626个个框框的的BMS20/635-25BMS20/635-25型型( (框框的的边边长长为为635mm,635mm,厚厚度度为为25mm)25mm)板板框框压压滤滤机机过过滤滤某某悬悬浮浮液液, ,已已知知过过滤滤压压强强差差为为3.39×103.39×105 5Pa;Pa;洗洗涤涤液液为为清清水水, ,其其消消耗耗量量为为滤滤液液体体积积的的8%;8%;每每一一操操作作循循环环内内的的辅辅助助操操作作时时间间为为15min;15min;每每获获得得1m1m3 3滤滤液液所所得得的的滤滤饼饼体体积积为为3 3若若恒恒压压过过滤滤方方程程为为，试计算该板框压滤机的生产能力试计算该板框压滤机的生产能力 第三节第三节 过滤过滤六、六、间歇歇过滤机的生机的生产能力能力《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤解：总过滤面积解：总过滤面积2 2×2×26=21m×2×26=21m2 2滤饼总体积滤饼总体积滤框全部充满滤饼时的滤液体积为滤框全部充满滤饼时的滤液体积为第三节第三节 过滤过滤六、六、间歇歇过滤机的生机的生产能力能力《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤第三节第三节 过滤过滤六、六、间歇歇过滤机的生机的生产能力能力《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤m m3 3 s s-13-13 h h-1-1第三节第三节 过滤过滤六、六、间歇歇过滤机的生机的生产能力能力《制药工程原理与设备》第四章《制药工程原理与设备》第四章 沉降与过滤沉降与过滤。