离心技术综述
从棉花糖到纳米纤维—离心纺丝的发展衍变及原理
摘要:棉花糖的制作已有500多年的历史,从该技术发展而来的离心纺丝是一种新的制备纳米纤维的方法。
与其它纺丝方法相比,离心纺丝的效率高,原料多样化,可以克服静电纺丝的一些缺点;本文对离心纺丝的发展过程进行了综述,并简要介绍了新的离心静电纺丝的原理;针对离心纺丝过程,总结了影响纤维质量和产量的因素,对离心静电纺丝的深入研究有借鉴意义,且对该技术的工业化有一定促进作用。
关键词:离心纺丝;离心静电纺丝;影响因素Abstract:Cotton candy appeared more than five hundred years ago.Its producing technology developed into centrifugal spinning,which is a new method to produce nanofibers.This method has high production efficiency and can spin diverse materials.At the same time,it overcomes some limitations of electrospinning.This paper reviewed the progress of the centrifugal spinning,presented the mechanism of the spinning method and centrifugal electrospinning.Then,the factors impacting the quality and production of fibers of centrifugal spinning was summarized and analyzed.This article will promote the in-depth study on centrifugal electrospinning and its industrialization process.Key Words:Centrifugal spinning,centrifugal electrospinning,impact factors?本文主要内容发表于《纺织导报》,2014,1,61-63.2通讯作者,yongsd@前言棉花糖(棉絮状,不是块状)的起源可以追溯至15世纪的意大利,他们用锅将糖加热融化后,快速搅拌拉出糖丝,再用小棒绕起来吃,这是意大利人发明的首款串状甜品。
离心法制备稳定同位素综述
离心法制备稳定同位素综述谢全新;王黎明【摘要】稳定同位素被广泛应用于核能、公共安全、环境、工业、农业、医学以及基础研究等不同领域.稳定同位素分离方法有电磁法、气体扩散法、热扩散法、蒸馏法、化学交换法、激光法以及气体离心法等.随着离心分离技术的发展和成熟,越来越多的稳定同位素采用离心法来分离.本文首先对稳定同位素进行了统计和分析,然后对离心法分离稳定同位素的基本原理、技术特点、国内外主要研发情况进行了重点阐述,最后对离心分离稳定同位素技术国内外目前存在的差距进行了分析.【期刊名称】《同位素》【年(卷),期】2019(032)003【总页数】9页(P186-194)【关键词】离心法;稳定同位素;分离【作者】谢全新;王黎明【作者单位】核工业理化工程研究院,天津 300180;粒子输运与富集技术重点实验室,天津 300180;核工业理化工程研究院,天津 300180;国防科技工业核材料技术创新中心,天津 300180【正文语种】中文【中图分类】TL92同位素分为放射性同位素和稳定同位素。
稳定而不具有放射性的同位素叫做稳定同位素。
然而即使是所谓的稳定同位素,它们也进行衰变,只是衰变的半衰期非常大,有的稳定同位素核的半衰期甚至超过了1024年。
因此,一般把半衰期超过109年的同位素称作稳定同位素[1]。
稳定同位素应用是核技术应用的重要方向之一,稳定同位素被广泛应用于核能、公共安全、环境、工业、农业、医学以及基础科研等各个领域。
随着稳定同位素分离技术的发展,稳定同位素甚至是极高丰度的稳定同位素的获取变得越来越容易,这更进一步促进了稳定同位素的应用。
目前稳定同位素的应用具有以下趋势。
应用领域越来越广泛。
在20世纪80年代,世界上70%的稳定同位素用于医学、农林和食品安全领域,比较典型的是碳、氮、氧等同位素的应用[1-2]。
现在这种形式发生了改变,稳定同位素开始应用于新的领域,比如136Xe、100Mo、76Ge、82Se被大量应用于无中微子双β衰变试验[3-6]。
双液相(油-水)相分离工艺及设备综述
双液相(油-水)相分离工艺及设备综述1 油水两相分离方法概述油类物质在水中的存在形式多种多样,受水体的性质、水中所含的表面活性剂和电解质等物质的影响而有所不同。
含油污水中的油主要以上浮油、分散油、乳化油、溶解油、固体附着油五种状态存在[1][2]。
(1)上浮油:以连续相的油膜飘浮在水面,油珠颗粒较大,一般大于l00μm,进入水体的油份大部分以上浮油形式存在;(2)分散油:粒径为10-100μm的微小油珠悬浮在水相中。
分散油不稳定会聚并形成较大的油珠,往往变成上浮油,也可能进一步转化成乳化油;(3)乳化油:粒径小于10μm的极微细的油珠,往往因水中含有表面活性剂使油珠形成稳定的乳化液,因而较难处理。
油水乳化液可分为2种类型:一种是以油为分散相,水作为连续相,称为水包油型乳状液,以O/W型表示;另一种是以水为分散相,油作为连续相,称为油包水型乳状液,以W/O型表示[3]。
乳液中分散相的液滴大小通常在10-7~10-5m;(4)溶解油:以分子状态或化学方式分散于水中,油滴直径比乳化油粒径还要细,有时可小到几纳米。
油份和水形成均相体系,非常稳定,很难用普通的方法去除;(5)固体附着油:吸附于污水中固体颗粒表面的油。
浮油状态的油滴易形成油膜浮在污水表面,在工业上往往采用集油管和刮油器能够方便地除去。
分散油在水中的含量也不可忽视,因为其粒径较大,可以采用一些方法使其聚结并加以去除。
乳化油和溶解油粒径很小且存在形式较为稳定,通过常规的分离方法很难将其聚结分离,因此开发处理乳化油和溶解油的工艺是当前研究的重点所在。
不同的油水混合液需要不同的分离方法,常见的有物理法、化学法、物理化学法及生物法四类[4]。
1.1 物理法(1)重力沉降分离法重力沉降技术主要利用油水两相的密度差异使混合液中的油与水分离,用于去除粒径大于60μm的较大油滴和废水中的大部分固体颗粒。
常用设备包括重力沉降罐、隔油池、压力斜板沉降罐等。
该类方法设备结构简单,易操作,除油效果稳定,但对溶解性油类或乳化油是不适用的。
我国土工离心模型试验技术发展综述
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Absr c S als a e h sc l mo ei g i n efc ie m eh d f r e a n n tu tr l a e tc n c lp o — ta t m l・ c l p y i a d ln s a fe tv t o o x mi i g sr cu a nd g o e h ia r b
离心机关键技术及发展情况综述
离心机关键技术及发展情况综述离心机关键技术及发展情况综述离心机是将样品进行分离的仪器,广泛应用干生物医学、石油化工、农业、食品卫生等领域,它利用不同物质在离心力场中沉淀速度的差异,实现样品的分析分离。
离心机自问世以来,历经低速、调整、超速的变迁,其进展主要体现在离心设备和离心技术两方面,二者相辅相成。
从转速看,台式离心机基本属于低速、高速离心机的范畴,因此具有低速和高速离心机的技术特点,其结构主要由电机驱动系统、制冷系统、机械系统、转头和系统控制等几部分组成,与落地式离心机相比只不过是尺寸和容量小一点罢了。
通用台式离心机的发展已经模糊了低速、高速、微量和大容量离心机的界线,众多的转头为科研人员提供相当广泛的应用范围,成为科研实验室首选机型。
本文将结合国内外流行的台式离心机.着重从功能结构,介绍台式离心机的关键技术及其进展,并希望通过国内外流行机型的技术总结和比较,提供有益的选型建议。
1、交流变频调速将逐步取代直流调速转速调节系统是离心机的核心部分,由控制、功率驱动和电机三大要素组成,主要是控制电机的转速。
在离心机的发展进程中直流调速功不可没,其主要特点是具有良好的起制动、调速范围宽、结构简单、成本低、理论和实践都比较成熟等,因此八十年代前在离心机中得到广泛的应用较成熟等,因此八十年代前在离心机中得到广泛的应用,至今仍在应用和不断的改进,例如长沙维尔康湘鹰离心机新推出的转超速离心机,改进了直流电机铜头和碳刷的耐磨性,以延长电机的寿命和碳刷的更换周期等。
可控硅相控直流调速是经典的直流调速方案,结构简单、技术成熟,基本满足离心机调速的需求,因此在国内外离心机中得到广泛的应用。
其主要缺点是,整流波形差、电流脉动大、轻负载时易出现断流现象、为维持直流电机电流的连续,需加一笨重的平滑电感,增加了仪器的体积和重量。
八十年代后,随着全控功率器件的发展,如功率晶体管和场效应管等,开关功率变换技术逐渐在离心机直流调速系统中得到应用,如德国eppendorf5410和5402离心机,这种技术主要是通过高频直流斩波,调节脉冲占宽比,改变辅出电压,为直流电机供电。
离心式通风机的性能参数综述
如要改变风机的转速,只要改变通风机或电动机中任意一个皮带轮 的直径即可。 当改变风机转速时,风机的特性参数;特性曲线也随之改变,亦即, 风机在每一转速下都有其相应的特性曲线。
离心式通风机的性能参数
六、转速 当转速改变时,风机的特性参数Q,H,N的变化可按下式计算:
Q n H n N n ; ( ) 2 ; ( )3 Q n H n N n
转速 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 全压 320 310 305 290 285 250 215 190 风量 4250 4820 5275 5870 6300 6800 7300 7760 电动机
4000
7.5
表中所列出各性能点的最高效率,均在风机最高效率的0.8-0.9范围内。
离心式通风机的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能参数
以上可见,如果通风机的转速由n改变为nˊ时,风机的风量变化与 n 的一次方成正比,功率变化与 ` 的三次方成正比。 n 所以在增加风机转速时,必须重新计算所需功率,注意原来配备的 电机是否会过载。 必须指出: 通风机的几个性能参数不是固定不变的,它们之间都有一定的内在联 系。当通风机在管网中工作时,这些参数又受到网路特性的影响,所以要选 择好,使用好一台通风机,不但要熟悉通风机的性能,还要了解网路特性以 及它们之间的关系。
离心式通风机的性能参数
五、通风机的性能曲线 通风机的性能曲线一般有H—Q曲线,N—Q曲线,η—Q曲线三种,这 三种曲线常画在同一图上,统称为风机的特性曲线。根据特性曲线,已知Q 米3/时,H毫米水柱,N千瓦,η(%)中的任何一值即可求得其它各值。
离心式通风机的性能参数
五、通风机的性能曲线
有的风机样本中风机中不列出特性曲线,而只列出选择风机的数 字表格,性能表中每一种转速按流量、风压等分为八个性能点。
离心式压缩机可调进口导叶研究综述(1)
3. 1 通道几何形状对性能的影响 3. 1. 1 柱状环形通道
Sw ain[ 8] 使用 Daw es CF D 程序 BT OB3D 实 现了对可调进口导叶柱状环形通道性能的数值 研究, 但其忽略了在不同导叶安装角下叶顶间 隙的 变 化 和 内 壁 的 影 响, 随 后 Coppinger 和 Sw ain 使用 CF X T ASC- flow 进行数值分析得 到了比较准确的结果, 指出可调进口导叶系统 柱状环形通道的 3 个不利之处[ 9] 。
风机技术 2006 年 第 3 期 / 综 述
离心式压缩机可调进口导叶研究综述
谭佳健 毛义军 祁大同 / 西安交通大学能源与动力工程学院 王 锐 王学军 / 沈阳鼓风机( 集团) 有限公司
摘要: 综述了国内外对离心式压缩机可调进口 导叶的研究状况, 概括性地分类介绍了目前研 究热点中取得的成绩和面临的问题, 并对相关 问题进行了探讨。
因此采用负预旋调节时调节范围应有一定的限度柱状环形通道swain使用dawescfd程序现了对可调进口导叶柱状环形通道性能的数值研究但其忽略了在不同导叶安装角下叶顶间swain使用cfxtascflow进行数值分析得到了比较准确的结果指出可调进口导叶系统处打开了一个间隙区域这个间隙导致损失增在导叶安装角较大时气流通过导流叶片时会出现很大的压降而在叶顶相对其转轴是悬臂的这将导致叶片承受较大的弯矩表示了柱状环形通道可调进口导叶在安装角为30时的导叶叶顶和叶根附近的速度矢量图igv通道截面的比较球状环形通道为改进柱状环形通道的性能swain采用了球状环形通道来减少导叶叶顶叶根附近的叶片间隙利用球状环形通道内壁面配合叶顶和叶根为圆弧形状的导叶后可以明显减少导叶叶顶叶根附近的叶片间隙并且对于任何导叶安装在导叶安装角较大时进气通道中心存在一个明显的泄漏区域这个区域将会导致产生轴向射流为球状环形通道可调进口导叶系统在叶片安装角为30时叶顶和叶根附近的速度矢量风机技术2006swain研究指出与柱状环形通道设计相比igv系统时的总压损失明显减少经试验证实在叶顶处采用圆锥形的内壁面后分离团的确减少了但是并不能减少导叶系统损失子午面视图中出现的分离团正是由于这个弯曲通道截面cfd分析后尝试用叶顶处为圆锥形的内壁面来代替球状环形通道内壁面从而消除分离团和减少通道损失如图组合叶片为了最小化叶片吸力面上的分离从而减少相关的压力损失必须减小导叶安装角较大时产生的冲角
文献综述示例
关于文献综述文献综述是对文献反映的某一个时期内的课题或有关技术产品等所取得的研究成果、所达到的水平以及发展趋势进行综合叙述。
即对检出文献的观点数据作客观的分析与综合,并加以系统的叙述。
综述可以简单明了,但应该与我们查到的资料的数量和质量有关。
综述这一步的结论可能是肯定的,也可能是否定的,它决定课题的研究方向或者课题的取舍。
本次作业的课题综述部分要求根据自己检索出和浏览过的文献(文摘和全文)的主要观点,概括归纳课题某一(几)个方面的情况,如课题的现状、特点、发展趋势、建议等。
文献综述例1国内环氧树脂废水的处理技术我国大多环氧树脂企业是单一的或是以环氧树脂为主的生产单位,因此需要单独处理环氧树脂生产废水或以环氧树脂生产废水为主的废水。
长期以来,我国绝大多数环氧树脂企业的生产废水始终处于超标排放状态。
处理方法主要有以下几类:焚烧方法:石家庄的周利锋、时志华[1]等人采用定期焚烧树脂废水的方法。
处理流程为废水先浓缩后焚烧。
该方案的优点是具有一定的可操作性和实践经验,对污水的处理也比较彻底。
但是此方案运行成本比较高,一般厂家无法接受。
闭路循环工艺:江南大学的张建华,陈建新等[2]提出了一种治理环氧树脂高浓度废水的闭路循环工艺,该工艺使废物得到最大程度的综合利用,实现了环氧树脂废水的零排放,且投资少,操作简单,但运行成本过高。
物化——生化相结合的方法:浙江省环境保护科学设计院的梅荣武[3]采用蒸发结晶处理一二次废水、其它批次废水进入综合废水进行物化一厌氧一二级表曝一塔滤处理的分批处理方案,取得比较好的效果。
广州左红影,甘文杰,程汉林[4]等人,采用氧化混凝一生物铁法一二段生物接触氧化法处理高浓度高盐分环氧树脂混合废水,取得较好的效果。
安徽化工研究院的司景[5]对两步法高品质环氧树脂生产工艺废水,静置分层,分离出甲苯,蒸发后盐从树脂中结晶处理,通过旋液分离和超滤分离出盐渣,用甲苯多次洗涤盐渣,经自动真空离心机分离,再经真空耙式干燥机脱甲苯,得到符合氯碱工业要求的NaCl。
聚氨酯文献综述
文献综述离心机的出现与原理离心机就是利用离心力使得需要分离的不同物料得到加速分离的机器。
工业离心机最早诞生于欧洲19世纪中叶。
随着近代环境保护、三废治理发展的需要,对于工业废水和污泥脱水的处理都很高,因此促使卧式螺旋卸料沉降离心机、碟式分离机和三足式下部卸料沉降离心机的进一步发展,特别是卧式螺旋卸料沉降离心机的发展尤为迅速[1]。
其主要分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。
过滤离心机的主要原理是通过高速离心滚筒(使用适当的过滤材料)产生的离心力,加快液体中固液混合物的鼓,鼓内的固体保持,达到分离固体和液体的影响,或俗称脱水的影响。
沉降离心机的主要原理是通过转子高速旋转产生的强大的离心力,加快不同比例的混合物的成分(固体或液体)沉降速度,样品中不同沉降系数和浮力密度的物质。
离心机用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和运输部门。
离心是离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快解决粒子在液体中,样品中不同沉降系数和浮力密度的物质。
含有小颗粒悬浮液静置不动时,由于重力场的影响悬浮粒子逐渐下沉。
粒子越重,下沉越快,反之密度比液体小的粒子就会增加。
重力场中粒子的运动速度和粒子大小、形状和密度,并与引力场的强度和液体的粘度。
像红细胞大小的粒子,一个直径几微米,通常重力作用下观察他们的结算流程。
此外,物质在介质沉积是伴随着一个扩散现象。
扩散是无条件的绝对的。
成反比的扩散和质量材料,颗粒越小扩散更为严重。
凝结是相对的,有条件的,受外部力量下沉运动与质量成正比,颗粒越大沉降和更快。
利用离心沉降原理实现固相和液相组成的悬浮液或液液固组成的三相混合物的分离过程叫做离心沉降分离过程分离这些混合物的机器叫做沉降离心机[2]。
离心机分离性能是一个重要指标测量了分离因子。
它表示被分离物料在转鼓内所受的离心力与其重力的比值,分离因数越大,通常分离也越迅速,分离效果越好。
工业用离心分离机的分离因数一般为100~20000超速管式分离机的分离因数可高达,62000,610000决定离心分离机处理能力的另一因素是转鼓的工作面积,工作面积大处理能力也大分析用超速分离机的分离因数最高达。
分离技术综述
现代分离技术综述分离技术是研究生产过程中混合物的分离、产物的提取或纯化的一门新型学科,随着社会的发展,对分离技术的要求越来越高,不但希望采用更高效的节能、优产的方法,而且希望所采用的过程与环境友好。
正是这种需求,推动了人们对新型分离技术不懈的探索。
近十余年来,新型分离技术发展迅速,其应用范围已涉及化工、环保、生化、医药、食品、电子、航天等领域,不少技术已趋成熟。
本文对分子蒸馏技术、膜分离技术、超临界萃取技术、新型生物膜技术进行综述。
1、分子蒸馏技术1.1分子蒸馏过程技术的基本原理分子蒸馏(molecular distillation)是指在高真空的条件下,液体分子受热从液面逸出,利用不同分子平均自由程差导致其表面蒸发速率不同,而达到分离的方法[1]。
分子分离过程如图1所示,经过预热处理的待分离料液从进料口沿加热板自上而下流入,受热的液体分子从加热板逸出。
由于冷凝和蒸发表面的间距一般小于或等于蒸发分子的平均自由程,逸出分子可以不经过分子碰撞而直接到达冷凝面冷凝,最后进入轻组分接收罐。
重组分分子由于平均自由程小,不能到达冷凝板,从而顺加热板流入重组分接收罐中,这样就实现了轻重组分的分离[2]。
图1分子蒸馏过程1.2分子蒸馏过程理论的研究国内外许多学者在过去几十年里,尝试建立了两种不同方法来研究分子蒸馏过程。
一种是蒸发系数法,即把各种阻力对分子蒸馏速率的影响归纳于参数蒸发系数E,但是由于在某种条件下得到的E值并不能用于另一种条件下的分子蒸馏速率的预测,所以采用该方法研究分子蒸馏并无太多的现实意义。
另一种方法是数学模型化法,即对分子蒸馏过程各个阶段产生的阻力进行研究,分别建立数学模型并求解,计算出分子蒸馏的速率。
Rees G J[3~4]针对离心式分子分馏器从传质传热机理出发,建立了一维数学分析模型,提出了蒸发面温度、液膜厚度与蒸发速率相关联的有限元方程,从微观方面分析了分子蒸馏过程。
M等[5]用高质量流量下膜理论描述了静止式分子蒸馏器液体内部传递过程对液相温度和组成分布的影响,理论和实验结果取得了一致。
离心机
离心机综述离心机时利用转鼓的旋转产生的离心惯性力来实现液相非均匀系混合物(如液体与固体颗粒相混合的悬浮液、两种互不相混合的乳浊液等)分离的机械。
离心机基本上属于后处理设备,主要用于脱液、浓缩、澄清、净化及固体颗粒分级等工艺过程,广泛应用于资源开发、过程生产、三废治理和国防工业等部门。
离心分离过程一般可分为离心过滤、离心沉降和离心分离三种。
据此,离心机可分为过滤式离心机、沉降式离心机和离心分离机三大类。
实现离心过滤操作过程的离心机称为过滤式离心机。
该离心机转鼓璧上有许多孔,供排出滤液用。
转鼓内壁上铺有过滤介质,过滤介质一般有金属丝底网和滤布组成。
加入转鼓的悬浮液随转鼓一同旋转,悬浮液中的固体颗粒在离心力作用下,沿径向移动被截留在过滤介质表面形成滤渣层。
于此同时,液体在离心力作用下透过滤渣、过滤介质和鼓璧上的孔被甩出,从而实现固体颗粒与液体的分离。
悬浮液在离心力场中所受离心力为为重力的千百倍,这就强化了过滤过程,加快了过滤速度,滤渣中的液体含量也较低。
过滤式离心机一般用于固体颗粒尺寸大于10µm的悬浮液的过滤。
过滤式离心机由于支承形式、卸料方式和操作方式不同而有各种结构类型。
主要有:(1)三足式离心机:其主要由转鼓、机壳、弹簧悬挂支承装置、底盘和传动系统等零部件组成。
三足式离心机是应用最广的过滤式离心机,它对物料的适应性强,可以用于成件产品的脱液,也可以用于各种不同浓度和不同固相颗粒粒度的悬浮液的分离、洗涤脱水。
对于一些细粒级难分离悬浮液在无合适的分离设备时,也可以用三足式离心机分离,因为在低速下或停车后卸除料渣时,结晶晶粒破碎小。
机器安装在弹性悬挂支承上,质量中心低,机器运转平稳,结构简单,制造容易,安装方便,操作维护易于掌握。
特殊结构的密封防爆裂型三足式离心机可用于分离易燃、易爆的悬浮液或应用于工作环境有防爆要求的场合。
三足式离心机由于是间歇过滤操作、周期长、单机生产能力低,主要用于中小型的生产规模,用于固体颗粒粒度大于5µm、浓度5%~75%悬浮液的分离以及成件产品、金属制品的脱液。
离心技术的应用综述
离心技术的应用综述
离心技术是一种通过离心力分离物质的技术,广泛应用于化学、生物、医药、食品等领域。
本文将综述离心技术在这些领域的应用情况。
1. 化学领域
离心技术在化学领域中应用最为广泛。
其中,分离混合物中不同密度物质是离心技术最常用的应用之一。
例如,通过离心机将混合物离心分离,可以获得混合物中的上清液和沉淀物。
此外,离心技术还可以用于沉淀悬浮在液体中的颗粒物质,如细胞、粒子和蛋白质等。
离心技术在化学合成中也有广泛的应用,例如,用于分离配合物、纯化金属离子等。
2. 生物领域
离心技术在生物领域中的应用包括细胞分离、细胞裂解、DNA和RNA分离、蛋白质沉淀、细胞裂解物的纯化等。
其中,离心技术在细胞分离中发挥着重要作用。
通过离心机将细胞悬浮液分离,可以获得上清液和沉淀物。
离心技术还可以用于裂解细胞膜,释放细胞内的物质。
离心技术在RNA和DNA提取中也有广泛的应用。
通过离心技术将细胞裂解并分离得到核酸,进行纯化,可以得到高质量的RNA和DNA。
3. 医药领域
4. 食品领域
离心技术在食品领域主要用于提取和分离食品中的营养成分、防腐剂等。
例如,离心技术可以用于分离豆浆中的大豆蛋白质、分离柿子椒中的辣椒素、分离谷物中的胚芽磷脂等。
此外,离心技术还可以用于提高食品中营养成分的含量。
总结。
固液两相流离心泵破坏机理及其防治技术综述
第26卷第1期水利电力机械Vol.26 No.1 2004年2月W ATER C ONSERVANCY &E LECTRIC POWER M ACHI NERYFeb.2004 ・机械设计与制造・固液两相流离心泵破坏机理及其防治技术综述The summary of the breakdown mechanism and prevention technology oftw o 2phase flow centrifugal pum p杨敦敏,陈刚,叶海燕Y ANG Dun 2min ,CHE N G ang ,YE Hai 2yan(西安理工大学水利水电学院,陕西西安 710048)(C ollege of water conservancy &hydraulic electric of X i ’an University of T echnology ,X i ’an 710048,China )摘 要:对固液两相流离心泵叶轮破坏机理研究现状进行了归类综述,对各种防护措施进行了总结,并提出了进一步研究的内容和方向。
关键词:固液两相泵;破坏机理;防治;综述中图分类号:TH311 文献标识码:A 文章编号:1006-6446(2004)01-0039-05Abstract :This article classifies and summarizes all kinds of fruit on tw o 2phase flow centrifugal pump breakdown mecha 2nism.Prevention measures are presented.Further study orientations are discussed.K ey w ords :tw o 2phase flow centrifugal pump ;breakdown ;prevention ;summary收稿日期:2003-04-03基金项目:扬州大学江苏省水利动力工程重点实验室开放课题基金资助项目(K JS03088)作者简介:杨敦敏(1973-),男,西安理工大学水利水电学院硕士研究生,主要从事多相流数值模拟、水力机械泥沙磨蚀等方面的研究。
离心技术工作原理
离心技术工作原理
离心技术的工作原理主要涉及两个方面:离心力和沉降速度。
首先,离心技术利用离心机产生的离心力来加速分离物质。
离心机通常由一个旋转的容器和一个电动机组成。
当电动机启动时,容器以高速旋转。
由于离心力是与旋转速度的平方成正比的,因此高速旋转能够产生强大的离心力。
离心力是指物体在旋转运动中受到的离心加速度,它的作用是将物质向外推离离心轴线。
这样,当装有悬浮液或高分子溶液的容器做高速水平旋转时,强大的离心力会使溶剂中的悬浮颗粒或高分子沿着离心力的方向运动而逐渐背离中心轴。
其次,离心技术还涉及沉降速度的概念。
在相同转速下,容器中不同大小的悬浮颗粒或高分子溶质会以不同的速率沉降。
这是因为不同大小的颗粒或溶质在离心力作用下的受力不同,从而导致它们沉降的速度也不同。
经过一定时间的离心操作,就有可能实现不同悬浮颗粒或高分子溶质的有效分离。
离心技术分为制备离心技术和分析离心技术。
制备离心技术主要用于物质的分离、纯化,而分析离心技术则主要用来分析样品的组成。
这种技术广泛应用于生物学、医学、化工等领域,是一种重要的分离和提取方法。
总的来说,离心技术的工作原理是利用离心力将物质推向离心机的外周,同时利用不同颗粒或溶质在离心力作用下的不同沉降速度来实现它们的分离。
这种方法具有高效、快速、简便等优点,因此在许多领域得到了广泛应用。
生物分离技术综述
生物分离技术概述与研究趋势摘要:生物技术是上世纪末及本世纪初发展国民经济的关键技术之一。
生物技术的发展,为人类提供了丰富多彩的生物产品。
多数生物技术产品的生产过程是由菌体选育—菌体培养(发酵)—预处理—浓缩—产物捕集—纯化—精制等单元组成。
习惯上将菌体培养以前的过程称为“上游工程”,与之相应的后续过程则称为“下游工程”或“生物分离工程”。
生物技术要走向产业化,上下游必须兼容、协调,以使全过程能优化进行。
关键词:生物分离下游工程萃取膜分离色谱1、前言生物技术是上世纪末及本世纪初发展国民经济的关键技术之一。
生物技术的发展,为人类提供了丰富多彩的生物产品。
多数生物技术产品的生产过程是由菌体选育—菌体培养(发酵)—预处理—浓缩—产物捕集—纯化—精制等单元组成。
习惯上将菌体培养以前的过程称为“上游过程”,与之相应的后续过程则称为“下游过程”或“生化分离和纯化过程”。
生物技术要走向产业化,上下游必须兼容、协调,以使全过程能优化进行。
与上游过程相比,下游处理过程是一个多步骤、高能量低效率的过程。
由于历史的原因,生物技术发展初期,绝大多数的投资是在上游过程的开发,而下游处理过程的研究投入要比上游过程少得多,因而使得下游处理过程的研究明显落后,已成为生物技术整体优化的瓶颈,严重地制约了生物技术工业的发展,因此,当务之急是要充实和强化下游处理过程的研究,以期有更多的积累和突破,使下游处理过程尽快达到和适应上游过程的技术水平和要求。
2、生物分离与纯化的一般步骤由于人们所需的生物产品不同(如菌体或酶或代谢产物),用途各异,对产品的质量(纯度)要求也可以是多方面的,所以分离与纯化步骤可有不同的组合,提取和精制的方法也是多种多样的。
但大多数生物分离与纯化过程常常按生产过程的顺序分为四个类似步骤,见图(1)。
其中a、发酵液的预处理与固液分离(或不溶物的去除):在这一步步骤中,过滤和离心是基本的单元操作。
而凝聚和絮凝等技术可加速两相分离。
与离心率相关问题的综述
20 年第 l 02 期
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与离心率相 关问题的编迷
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离心雾化制粉专利技术综述
离心雾化制粉专利技术综述1 離心雾化制粉概述粉末冶金的生产工艺是从制取原材料——粉末开始的。
这些粉末可以是纯金属,也可以是非金属,还可以是化合物。
金属粉末的制取方法可以分为机械法和物理化学法两大类:机械法制取粉末是将原材料机械地粉碎而化学成分基本上不发生变化的工艺过程;物理化学法则是借助化学的或物理的作用,改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末的工艺过程。
机械法主要包括机械粉碎法和雾化法,其中离心雾化是雾化法的一种。
离心雾化是将金属熔体落到高速旋转的圆盘,在离心力作用下从圆盘上高速离散飞出的过程,雾化的效果或快凝的速度主要取决于圆盘的转速。
离心雾化通常包括旋转圆盘法、旋转坩埚法、旋转电极法等。
2 离心雾化制粉的发展粉碎熔融金属的雾化法是在三十年代建立的,当时只有交叉喷射方式,后来演进到V型喷射、铅笔式喷射,到了四十年代于德国出现了旋转圆盘雾化——这是早期的利用离心力雾化的装置,可以看作现代离心雾化的前身。
五十年代主要是环缝式(或环孔式)雾化,六十年代则出现了真空雾化,可溶性气体雾化,氩气循环雾化,高压水雾化,而旋转电极法和旋转坩埚法也是产生于六十年代,最开始是应用在制作核燃料和某些陶瓷材料,到七十年代则将此法应用到更广泛的金属及其合金粉末的制取,并出现了电子束旋转盘制粉法。
1970年代美国的铁粉产量为*****吨/年,而同年度在美国和加拿大建成的能够生产那些对氧亲和力强的金属(如Ti、Cr、Al、Mn等)及合金粉的总产量为*****吨/年,其中用雾化法生产的量为*****吨/年,在1972年用在高温、高强度合金方面的量接近100吨。
目前旋转坩埚法的生产速度可以达到1kg/分钟,旋转电极法则为2kg/分钟,而电子束旋转盘制粉法每次可雾化70公斤。
现在,世界上已有许多国家用此法生产粉末。
3 国内离心雾化制粉专利分析国内离心雾化制粉技术专利申请量趋势及构成如图1所示。
由于中国专利制度于1985年才设立,在这之前显然没有任何专利申请,但各大院校、科研机构和生产厂家已经有关于离心雾化制粉技术的研究。
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离心技术
离心技术,是蛋白质、酶、核酸及细胞亚组分分离的最常用的方法之一,也是生化实验室中常用的分离、纯化或澄清的方法。
尤其是超速冷冻离心已经成为研究生物大分子实验室中的常用技术方法。
概况
离心技术是利用物体高速旋转时产生强大的离心力,使置于旋转体中的悬浮颗粒发生沉降或漂浮,从而使某些颗粒达到浓缩或与其他颗粒分离之目的。
这里的悬浮颗粒往往是指制成悬浮状态的细胞、细胞器、病毒和生物大分子等。
离心机转子高速旋转时,当悬浮颗粒密度大于周围介质密度时,颗粒离开轴心方向移动,发生沉降;如果颗粒密度低于周围介质的密度时,则颗粒朝向轴心方向移动而发生漂浮。
常用的离心机有多种类型,一般低速离心机的最高转速不超过6000rpm,高速离心机在25000rpm以下,超速离心机的最高速度达30000rpm以上。
根据离心原理,可设计多种离心方法,常见下列三大类型:差速离心法。
通过逐步增加相对离心力,使一个非均相混合液内形状不同的大小颗粒分步沉淀。
密度梯度离心法。
离心前,离心管内先装入分离介质(如蔗糖、甘油等),使形成连续的或不连续的密度梯度介质,然后加入样品进行离心,具体又可分为:
1)速度区带离心法。
2)预制梯度等密度离心法。
3)自成梯度等密度离心法。
沉降平衡离心法。
根据被分离物质的浮力密度差别进行分离,所用的介质起始密度约等于被分离物质的密度,介质在离心过程中形成密度梯度,被分离物质沉降或上浮到达与之密度相等的介质区域中停留并形成区带。
离心机(centrifuge)是实施离心技术的装置。
离心机的种类很多,按照使用目的,可两类,即制备型离心机和分析型离心机。
前者主要用于分离生物材料,每次分离样品的容量比较大,后者则主要用于研究纯品大分子物质,包括某些颗粒体如核蛋白体等物质的性质,每次分析的样品容量很小,根据待测物质在离心场中的行为(可用离心机中的光学系统连续地监测),能推断其纯度、形状和相对分子质量等性质。
两类离心机由于用途不同,故其主要结构也有差异。
通常所使用的离心机根据转子转速大小的不同可分为普通离心机、高速离心机和超速离心机三类。
离心技术原理
将样品放入离心机转头的离心管内,离心机驱动时,样品液就随离心管做匀速圆周运动,于是就产生了一向外的离心力。
由于不同颗粒的质量、密度、大小及形状等彼此各不相同,在同一固定大小的离心场中沉降速度也就不相同,由此便可以得到相互间的分离。
最大速度方法
(1)移动界面超速离心法
含几个组分的样品在足够高的离心场中离心时,每种颗粒都达到其最大沉降速度,这时样品开始分离。
离心管的上层逐渐形成透明的上清液,并形成对应于样品各组分的一系列浓度界面,界面的移动相对于每种组分来说是特征的。
虽然利用这种方法不一定能实现组分的纯化分离,但可以通过监测界面的移动来测定各组分的沉降速度。
要想实现组分间的分离,必须在所需样品沉降之后停止离心过程。
沉积的样品再悬浮到新的溶剂中,并以较低的速度离心使大颗粒的污染物沉降,而被纯化的样品留在溶液中,经过反复多次地离心才能得到纯的样品,这种方法就叫差示沉降离心法,它对细胞组分间的分离非常有用。
也可以通过逐渐增大转速的方法实现不同组分间的分离。
(2)移动区带超速离心法
差示离心法离心前各组分均匀分布在整个溶液中,所以分离一般不理想,而移动区带超速离心法是一种密度梯度(Dens 心Gradient)离心技术,在离心之前离心管中溶液的密度不同(从上到下密度增大),梯度介质中最大密度应小于样品物质的最小密度,其特点是物质的分离取决于样品物质颗粒的质量.即样品物质的沉降系数,而不是取决于样品物质的密度,因而适合于分离密度相近而大小和形状不同的物质,这属于一种非平衡态分离法。
当样品物质轻轻地铺在密度梯度介质的液面上,起动离心机,在离心力的作用下,一定时间后便形成不同物质的区带。
当继续离心时每个区带会逐一达到管底,所以,在沉降最快的区带到达管底之前要停止离心,并将每个区带分部收集。
最常用的制备密度梯度的化合物有蔗糖、甘油、氯化铯和硫酸铯等。
等密度方法
等密度离心法也叫沉降平衡法。
所谓等密度是指样品密度与介质的密度相等,实际上是在梯度密度介质中进行的。
该技术的特点是沉降分离与样品物质的大小和形状无关,而取决于样品物质的密度。
这种方法非常类似于电泳中的PH 梯度等电聚焦方法,在离心时,颗粒依其密度的不同沉降或向上漂浮,直到移动到与自身的密度相同的溶剂梯度中为止,其结果是依样品物质密度的不同在梯度溶剂中形成一个个区带。
实现方法
穿刺法
这是方便而又理想的部分收集方法。
用一根金属空心针从离心管底刺人管内,不同区带内的组分自下而上地先后从针管内分别流出,然后用部分收集器分别收集。
取代法
在离心管口加一个带有收集导管的塞子,塞子上同时装有一根输液导管插入离心管的管底,从输液管中注入高密度的离心介质.其密度高于离心管中所形成的最大密度。
当取代液不断注入时离心管中的溶液逐渐上升,并不断从收集导管中流出,然后用部分收集器分别收集。