第11章过滤及分离设备
11级生物工业下游技术复习题
11级生物工业下游技术复习第一章绪论一、生物分离技术的基本路线？二、主要生物分离技术的分离原理？三、生物分离技术的特点？四、生产中怎样选取生物分离技术手段？第二章下游技术的基础理论1．对生物产品进行分离的理论依据有那三个方面？2．化学性分子识别和生物学的特异性相互作用的相似和区别？第三章发酵液预处理一、名词解释1．凝聚： 2．絮凝： 3．过滤： 4．离心沉降： 5．离心过滤： 6．助滤剂： 7．沉降：二、单项选择1．真空转鼓过滤机工作一个循环经过（）。
A、过滤区、缓冲区、再生区、卸渣区B、缓冲区、过滤区、再生区、卸渣区C、过滤区、缓冲区、卸渣区、再生区D、过滤区、再生区、缓冲区、卸渣区2．以下哪项不是在重力场中，颗粒在静止的流体中降落时受到的力（）A.重力B. 压力C.浮力D. 阻力3．以下哪项不是颗粒在离心力场中受到的力（）A.离心力B. 向心力C.重力D. 阻力4．颗粒与流体的密度差越小，颗粒的沉降速度（）A.越小B.越大C.不变D.无法确定5．工业上常用的过滤介质不包括（）A.织物介质B.堆积介质C.多孔固体介质D.真空介质6．下列物质属于絮凝剂的有（）。
A、明矾B、石灰C、聚丙烯类D、硫酸亚铁三、判断对错1．助滤剂是一种可压缩的多孔微粒。
（）2．通过加入某些反应剂是发酵液进行预处理的方法之一。
（）3．在生物制剂制备中，常用的缓冲系统有磷酸盐缓冲液；碳酸盐缓冲液；盐酸盐缓冲液；醋酸盐缓冲液等。
（）四、填空1．发酵液常用的固液分离方法有（）和（）等。
2．为使过滤进行的顺利通常要加入（）。
3．工业离心设备从形式上可分为（），（），（），等型式。
4.典型的工业过滤设备有（）和（）。
5．常用离心设备可分为（）和（）两大类；五、简答1．改变发酵液过滤特性的主要方法有哪些？其简要机理如何？2．除去发酵液中杂蛋白的常用方法有哪些？3．试述生物工业中常用固液分离设备的原理、特点及适用范围？第四章细胞破碎一、名词解释1.超声波破碎法2.酶解法二、单项选择1．适合小量细胞破碎的方法是（）A.高压匀浆法B.超声破碎法C.高速珠磨法D.高压挤压法2．丝状（团状）真菌适合采用（）破碎。
各类过滤设备的工作原理,用途,结构;膜分离设备的特点和基本原理。
各类过滤设备的工作原理,用途,结构;膜分离设备的特点和基本原理。
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生物分离纯化习题 (1)
第一章绪论一、名词解释生物物质生化分离技术二、填空题1.生物物质的来源、、、、。
2.生物分离纯化工作按照生产规模可分为、、三个层次。
3.蛋白质保存方法、、。
三、选择题1.选择生物物质分离纯化技术和工艺的依据（）A、物理性质B、化学性质C、生物学性质D、生理性质2、生物活性越高的成分，一般它在物质中的含量越（）。
A、高B、低C、一般D、无法提取3分离纯化过程需要加入（）保持生物大分子的活性。
A、糖类B、缓冲溶液C、中性盐D、半胱氨酸四、简答题1.生物分离纯化的特点？2.生物分离纯化原材料的选择要注意哪些问题？3.影响生物产品保存的主要因素？第二章预处理技术一、名词解释凝聚作用絮凝作用凝聚值二、填空题1．组织与细胞的破碎方法有、、、。
2.降低发酵液黏度的方法、。
3.加入助滤剂的方法、。
4.除去杂蛋白的常用方法、、。
5.凝聚值越小，则凝聚剂的凝聚能力越。
6.检查细胞破碎效果的方法有、、。
三、选择题1.大多数蛋白质的等电点在（）范围。
A、酸性B、碱性C、中性D、不固定2.加入助滤剂可使滤液（）A、滤速增大B、滤速减小C、增加成本 D 、保持渗透性3.除去钙离子的试剂（）A、草酸B、草酸钙C、草酸钠D、铁离子4．分离DNA、RNA混合物（）A、速度区带离心法B、差分离心法C、等密度区带离心法D、平衡等密度区带离心法5．分离大小不同、密度不同的物质（）A、速度区带离心法B、差分离心法C、等密度区带离心法D、平衡等密度区带离心法6．分离大小相近、密度不同的物质（）A、速度区带离心法B、差分离心法C、等密度区带离心法D、平衡等密度区带离心法7．分离大小不同、密度相近的物质（）A、速度区带离心法B、差分离心法C、等密度区带离心法D、平衡等密度区带离心法四、简答题1.改变发酵液过滤特性的方法有哪些？2.影响絮凝效果的因素有哪些？3.超声波破碎法的特点？4.进行细胞破碎所使用的表面活性剂有哪些？5.影响离心效果的因素有那些？6.常用的离心设备有哪些？第三章固相析出分离法一、名词解释（每题2分）1．结晶2．盐析法二、填空（每空1分）1．常用的盐析用盐有、、2．盐析方法有两种类型，分别为、，其中用于提取的前期，用于提取的后期3．盐析用中性盐的浓度多用来表示，也就是把饱和时的浓度看作1或100%。
第11章 气源装置及辅助元件
压缩空气站的净化流程装置（图10-1 ）
二、空气压缩机 气动系统的动力源，把电机输出的机械能转换成气压能输送
给气动系统。 种类：（按工作原理分）容积式、速度式（叶片式）两种。 （1）容积式压缩机——压缩机内部的工作容积被缩小来提高气 体压力，使单位体积内气体的分子密度增加而形成的。
具体有：活塞式、膜片式和螺杆式。 （2）速度式压缩机——气体分子在高速流动时突然受阻而停滞 下来提高气体压力，使动能转化为压力能而达到的。
油雾器在使用中一定要垂直安装，可以单独使用。也可以 空气过滤器、减压阀和油雾器三件联合使用，组成气源调节装置 （通常称气动三大件），使之具有过滤、减压和油雾的功能。 联合使用时，顺序为空气过滤器—减压阀—油雾器（不能颠 倒） 。 安装注意：气源调节装置 应尽量靠近气动设备附近， 距离不应大于５cm。
五、储气罐 作用：消除压力波动，保证输出气流的连续性；储存一定数量 的压缩空气，调节用气量或以备发生故障和临时需要应急使用， 进一步分离压缩空气中的水分和油分。 结构：圆筒状焊接结构，有立式和卧式两种，以立式居多。 储气罐的容积Vc选择：以空气压缩机每分钟 的排气量q为依据进行选择，即： （1）当q<6.0m3/min时，取Vc=1.2m3； （2）当q=6.0~30m3/min时，取Vc=1.2~4.5m3； （3）当q>30m3/min时，取Vc=4.5m3。
具体有：离心式和轴流式等。 使用最广泛的是活塞式压缩机。
§11.2气源净化装置
一、空气过滤器 在空气进入压缩机之前，必须经过空气过滤器。
过滤原理——根据固体物质和空气分子的大小和质量不同，利用惯性、阻 隔和吸附的方法将灰尘和杂质与空气分离。 空气过滤器组成：壳体和滤芯 工作原理：压缩空气从输入口进入，被引入 旋风叶子1，并产生强烈旋转。空气中较大的 水、油滴和灰尘依靠自身的惯性与存水杯3的 内壁碰撞，并分离沉到杯底。微粒灰尘和雾 状水汽则由滤芯2滤除。为防止气体旋转将存 水杯中积存的污水卷起，在滤芯下部设有挡水 板4。
环保设备——精选推荐
环保设备第⼀章物理法污⽔处理设备1、格栅：最简单的过滤设备。
⽤于截留粗⼤的悬浮物或漂浮物，防⽌其后处理构筑物的管道阀门或⽔泵堵塞。
按形状，平⾯格栅、曲⾯格栅、阶梯式格栅；按栅条间隙，粗格栅、中格栅、细格栅；按清渣⽅式，⼈⼯清渣、机械清渣。
2、沉砂池：去除污⽔中的密度较⼤的⽆机颗粒，如泥沙、煤渣等。
常⽤的有：平流式沉砂池、曝⽓沉砂池、多尔沉砂池、钟式沉砂池。
3、平流式沉砂池：⼊流渠、出流渠、闸板、⽔流部分、沉砂⽃组成，具有截留⽆机颗粒较好、⼯作稳定、构造简单、排沙较⽅便等优点。
平流式沉砂池常⽤的排沙⽅式与装置主要有重⼒排砂、机械排砂。
4、普通沉砂池的缺点：沉沙中约夹杂着15%的有机物，对被有机物包裹的沙粒，截留效果不佳，沉砂易于腐化发臭，增加了后续处理的难度。
5、调节池在结构上可分为砖⽯结构、混凝⼟结构、钢结构。
混合⽅式：⽔泵强制循环、空⽓搅拌、机械搅拌、⽔⼒混合。
⽬前常⽤的是利⽤调节池特殊的结构形式进⾏差时混合，即⽔⼒混合，主要有对⾓线出⽔调节池、折流调节池。
分类：均量池、均质池、均化池、间歇式均化池、事故池。
6、隔油池：利⽤⾃然上浮法进⾏油⽔分离的装置。
常⽤的类型：平流式隔油池、平⾏板式隔油池、倾斜板式隔油池、⼩型隔油池。
7、除油灌：油⽥污⽔处理的主要装置。
可去除浮油、分散油。
配⽔和集⽔系统有穿孔管式和梅花点式。
出⽔⽅式有管式和槽式。
8、沉淀池：分离悬浮物的⼀种主要处理构筑物。
按其功能分进⽔区、出⽔区、沉淀区、缓冲层、污泥区等五个部分。
常⽤沉淀池类型：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜板（斜管）沉淀池。
9、平流式沉淀池：⼊流装置由配⽔槽、挡流板组成，起均匀布⽔与消能作⽤。
出流装置由流出槽、挡板组成，保证出⽔均匀，控制沉淀池⽔位。
排泥⽅法：静⽔压⼒法、机械排泥法。
10、竖流式沉淀池与平流式沉淀池沉淀效率的⽐较：当颗粒发⽣⾃由沉淀是，其沉淀效果⽐平流式沉淀池低得多；当颗粒具有絮凝性时，则上升的⼩颗粒和下沉的⼤颗粒之间相互接触、碰撞⽽絮凝，使粒径增⼤，沉速加快；另⼀⽅⾯，沉速等于⽔流上升速度的颗粒将在池中形成⼀悬浮层，对上升的⼩颗粒起拦截和过滤作⽤，因⽽沉淀效率⽐平流式沉淀池更⾼。
化工工艺学 第十一章-纯碱和烧碱
利用的，可由下列反应回收：
NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3 + CaCl2 + 2H2O
反应需要的CO2主要由煅烧石灰石得到，煅烧碳 酸氢钠时也可回收一部分。
1.2 氨碱法制纯碱
1.2.1 氨碱法的生产原理
石灰石煅烧 CaCO3 = CaO + CO2 CaO +H2O = Ca(OH) 2
HCO3－ = H+ + CO32－
pH值为8~10.5时主要形成HCO3－ ，碱性更强时主要生 成CO32－ 。
③ 碳酸氢铵与钠离子反应生成碳酸氢钠
Na+ + HCO3－ = NaHCO3 (s) 反应到一定时间后，氨基甲酸铵的水解是控制
步骤，所以塔中要保持足够的溶液量使反应时 间充分。
碳酸化度R的定义
侯德榜(1890-1974)，字致本，名启荣， 著名化学家，“侯氏制碱法”的创始 人。他为祖国的化学工业事业奋斗 终生，并以独创的制碱工艺闻名于世 界，像一块坚硬的基石，托起了中国 现代化学工业的大厦，被称为“国 宝”。
生产方法
1、氨碱法生产纯碱 2、联碱碱法生产纯碱（侯氏法） 3、路布兰法（图1） 芒硝制碱法（图2） 4、天然碱加工提纯制纯碱（图3）
用多个塔外水冷器冷却。使塔中部温度为60℃， 底部为30℃ 。
副反应有与钙镁离子反应生成沉淀的反应。
吸氨的主要设备是吸氨塔，其
结构如图。
二
氨从中部引入，引入处反 次
应剧烈，温升大，所以部
盐 水
分吸氨液循环冷却后继续。
上部各段都有溶液冷却循
环以保证塔内温度。
氨
澄清桶的目的是除去少量
钙镁盐沉淀，达到杂质含
天然气过滤分离器-课件ppt课件
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管道中单个颗粒的受力分析
• 浮力 • 重力 • 曳力
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颗粒相粒度分布测定方法
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Coulter 粒度分析仪
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入口处气体含尘粒径分布
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等动采样方法
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等动采样 优点： 1.方法可靠， 2.数据重复性 好， 3.投资少。
缺点： 1. 操作复杂， 2.安全性差。
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多管旋风分离器
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多管旋风分离器
1. 导叶式旋风管 2. 切流式旋风管
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多管干式除尘器
• 目前单管直径有50、100和150mm • 进口速度一般为10～20 m/s • 上部采用导向叶片；下部采用排尘底板
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烧结金属粉末多孔材料
侧面
正面
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烧结金属纤维多孔材料
侧面
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正面
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烧结金属丝网多孔材料
侧面
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正面
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常用过滤材料
• 方形网格金属线织物 • 缠绕的金属线毡 • 烧结金属丝网 • 金属粉末冶金 • 金属膜过滤材料 • 压制纸－植物纤维 • 玻璃纤维滤芯（金属支架)
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过滤器分类
• 一次性过滤材料 • 连续再生过滤器－反洗和反吹
过滤分离设备在天然气长输管道中的应用
过滤分离设备在天然气长输管道中的应用发布时间：2022-05-31T00:39:59.671Z 来源：《新型城镇化》2022年11期作者：高明斌[导读] 在随现阶段科学技术的不断发展，天然气的长输管道运输中，相关设备及技术的使用越加广泛。
中石化石油工程设计有限公司山东东营 257000摘要：在随现阶段科学技术的不断发展，天然气的长输管道运输中，相关设备及技术的使用越加广泛。
在运输过程中天然气中所含有固体颗粒的杂质、液体等会对压缩机、管道、流量计等造成较大的磨损及腐蚀，对长输管网具体的运营安全产生较大影响，因此要进行过滤分离设备的安装，以此来去除固体颗粒杂质及液滴等污染物。
此次通过分析天然气过滤分离器多个设备的技术使用原理和特点，并针对不同设备具体的使用情况做以分析，为设备的选用提供相应的参考。
关键词：天然气；过滤分离设备；长输管道天然气在进行储用以及开发中，难免会有固体颗粒的杂质、轻烃类污染物及水等污染物混入，如果不将其去除，在进行运行时会导致压缩机叶片出现腐蚀及磨损，使其输气的效率相对较低；还可能会将计量仪表进行堵塞，导致其计量准确性有所下降；气体中相关液态在较低温的环境下容易出现凝结，从而导致管道出现堵塞；具有腐蚀性的污染物会对管道及设备产生腐蚀，从而导致安全事故出现；甚至致使天然气的品质不符合相关要求，所以在储用过程中要对其做以净化处理[1]。
1.过滤分离设备1.1过滤分离器利用过滤分离器来进行天然气过滤，主要是以过滤滤芯来为元件，其主要作用是将天然气中所含粒径相对较小的固体粉尘及粒径相对较大的液滴做以去除。
过滤分离器是由壳体、积液包、快开盲板及内件共同组成，内件包含隔板、叶片分离器以及过滤滤芯。
过滤分离器主要的结构为卧式结构，内部中的隔板会将壳体来分成进料腔以及出料腔，在隔板上将过滤滤芯做以固定[2]。
天然气通过进气口来进入料腔，气体中所含固体颗粒及直径相对较大的液滴受到重力作用会逐渐沉积在壳体的底部，液滴在经过汇集后进入积液包。
固液分离设备
2、膜分离设备
➢ 膜分离设备是利用膜的选择透过性进行分离以及浓缩水 中离子或分子的设备；通过膜分离设备可实现混合物的 组分分离。
➢ 条件：膜；组分存在差别。
➢膜分离过程
9.5.1 概 述
选择性透膜
膜上游 透膜 膜下游
压力推动膜工艺的分类比较
20.0 10.0
反渗透
>2.8，<0.006
1.0
压差/Mpa
纳滤
2.0左右，0.0009~0.009
超滤
0.3~1.0，0.007~0.2
0.1
0.1~0.3，0.09~20
微滤 过滤
<0.1，15~100
0.01
0.0001 0.001
0.01
0.1
1
10
100
微粒0.或01 分子的大小/μm
纳滤净水机原理
安徽工程大学建筑工程学院
钠滤膜过滤器
安徽工程大学建筑工程学院
9.5.3 常用膜分离设备分离原理
4、超滤
超滤过滤孔径和截留分子量的范围一直以来定义较为模糊， 一般认为超滤膜的过滤孔径为0.001-0.1微米。 ➢ 超滤(Ultra-filtration, UF)是一种能将溶液进行净化和分离的 膜分离技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧 的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的 溶剂（如水分子）、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液 中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从 而达到净化和分离的目的。
9.5.3 常用膜分离设备分离原理
在阴极与阳极之间，放置着若干交替排列的阳膜与阴膜，让水通过 两膜及两膜与两极之间所形成的隔室，在两端电极接通直通电源后 ，水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移，由于阳膜、阴膜的 选择透过性，就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度 增加的浓室。
过滤用到的仪器
过滤用到的仪器
过滤是一种常见的分离技术，用于将固体颗粒从液体中分离出来。
以下是过滤过程中常用的一些仪器和设备：
1. 漏斗：漏斗是用于导流和过滤的常见工具，通常与滤纸或其他过滤介质一起使用。
2. 滤纸：滤纸是一种吸附性能较好的纸张，用于将固体颗粒截留在上面而让液体通过。
3. 玻璃过滤器：玻璃过滤器通常用于在化学实验中进行微量或重量级的固体和液体分离。
4. 真空泵：在真空过滤中，真空泵被用来创建负压，以加速过滤速度并提高过滤效率。
5. 过滤漏斗：过滤漏斗是一种具有滤网或滤器的特殊漏斗，用于过滤固体和液体混合物。
6. 吸滤瓶：吸滤瓶结合了漏斗和真空泵，可以实现更快的过滤速度和更方便的操作。
7. 过滤底皿：过滤底皿是用来接收通过过滤器的液体的容器，通常是一个平底的玻璃容器。
8. 过滤装置：一些实验室中也使用专门设计的过滤装置，如过滤离心管、过滤板等，用于特定的过滤需求。
这些仪器和设备通常用于实验室和工业中的过滤操作，可以根据具体的需要选择适当的工具来进行固液分离。
化工设备使用与维护11第十一章 其他化工设备介绍
化工设备使用与维护
一、汽轮机的分类及工作过程
(一)汽轮机的分类
汽轮机的类别和形式很多，可按热力特性、工作原理、蒸汽初压、 结构型式等进行分类。
化工设备使用与维护
化工设备使用与维护
(二)汽轮机的工作过程
最简单的单级冲动式汽轮机的结构如图11-l6所示，具有一定的压力 和温度的蒸汽流经固定不动的喷嘴，并在其中膨胀，蒸汽的压力、温度不 断地降低，速度不断地增加，使蒸汽的热能转化为动能。然后，喷嘴出口 的高速气流以一定的方向进入装在叶轮上的动叶通道中。由于气流速度的 大小和方向改变，气流给动叶片一个作用力，推动叶轮旋转做功。
沉降离心机的作用原理与过滤离心机相同，只是要求液固两相要有一定 的密度差，而离心过滤则无此要求。常用的沉降离心机有螺旋卸料沉降离 心机和碟式分离机等。
化工设备使用与维护
二、离心机的结构、工作过程及选用
(一)三足式离心机
化工设备使用与维护
(二)螺旋卸料沉降离心机
化工设备使用与维护
第三节 风 机
一、离心式风机
(2)生产规模大时，宜采用连续式过滤机。生产规模小时，宜采用间歇 式过滤机。过滤机的处理能力还应与工艺系统的生产能力相平衡。
(3)过滤易汽化的悬浮液时，宜采用压滤机二处理有毒有害的悬浮液时， 宜采用全密闭式过滤机。
(4)当过滤操作的目的为取得固体颗粒时，宜采用滤饼洗涤充分、湿含 量低的过滤机。当过滤操作的目的为得到滤液时，宜采用滤液澄清度高、 滤液和洗液易分离的过滤机。过程及选用
（一）板框式压滤机 1.板框式压滤机的结构
化工设备使用与维护
2.板框式压滤机的工作过程
化工设备使用与维护
3.板框式压滤机的特点及应用 板框式压滤机的优点是结构紧凑，过滤面积大， 操作压力一般在0.3- 0.8MPa的范围内。滤板和滤 框的数目，可根据生产任务自行调节，一般为10-60 块，过滤面积为2-80m2，生产中可广泛用于各种悬 浮液的过滤，如石油添加剂产品的过滤等。它的主 要缺点是间歇操作，生产效率低，且滤布易破损。
干燥过程与设备.ppt
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22
图 13-14 典型的喷雾干燥流程（丹麦）
供料罐 2-供料泵 3-供料管路 4-喷雾器 5-水罐 6-三通活门 7-空气过滤 8-鼓 风机 9-空气加热器 10-空气导管 11-干燥室 12-震动供料器 13气力输送系统 14出气导管 15-旋风分离器 16排风机 17-风帽 18-旋风分离器 19-贮罐 20-旋转阀
热系数； 3.微粒总表面积； 4.干燥时间； 5.干燥管长度与直径。
Nu 8
103
5
2
0
50
100
Re浮
图 13-8 Nu准数与Re的关系
二、喷雾干燥
特点：不同的喷雾器 、喷成雾状、较大表面积的分散微 粒同热空气发生强烈的热交换 、在几秒至几十秒内获 得干燥。
（一）气流喷雾干燥设备 1、气流喷雾干燥流程、特点
切线方向进入 ；喷头处有螺旋 线 ；空气涡流形成低压区 ；吸 引液体在内部或外部混合微粒化 空气分配盘进入。
热空气
8 7 6 5
2
料 空 气
4
废气
3
成 品
图 13-9 气流喷雾干燥流程 1.6-过滤器 2-空气分配盘 3-袋滤器 4-回风管
5-电加热器 7-瓷环 8-棉兰
2、气流喷雾干燥塔的构造 圆柱圆锥形； 顶部装有空气分配盘，分配盘的型式有旋风扩散式、
只要干燥塔直径大于喷矩时，绝大部分液滴就不会碰壁
（2）喷雾机、喷盘的类型及构造
喷枪式喷盘
Ⅰ
圆帽式喷盘
锥型喷盘
沿圆周24孔均布 Ⅰ部详图
图 13-15 喷咀的型式
（3）热风盘
热盘通过风向调节板进入塔内。为了
过滤设备_1
7.刮刀
转筒真空过滤机流程图
转筒真空过滤机的过滤面积有1、5、 20m2及40m2等不同规格。 滤饼厚度一般保持在40mm以内， 对于难于过滤的胶状料液，厚度可小于 10mm。
转筒真空过滤机可吸滤、洗涤、卸 饼、再生连续化操作，生产能力大，劳 动强度小，但辅助设备多，投资大。
除真空转筒过滤机外，还有转盘真 空过滤机，真空翻斗式过滤机等。
带式真空过滤机工作原理
a-带盘机前进
b-带盘机后退
c-带盘横截面
DI型连续水平带式真空过滤机工 艺流程图
A.加料装置 B.洗涤装置 C.纠偏装置 D.洗布装置 E.切换阀 F.排液分离器 G.返水泵 H.真空泵
带式真空过滤机
特点
1、进料→过滤→滤饼洗涤→吸干→卸料→ 滤布清洗连续进行，配有PLC控制，自动化程 度高。 2、真空过滤盘分段设计，可满足不同物料 过滤、洗涤、吸干的工艺要求，滤带运行速 度采用变频无级调速，对不同物料有广泛的 适应性。 3、在同一设备上可采用多次逆流洗涤得到 高浓度的滤液，也可采用并流洗涤或顺流洗 涤获得高纯度的滤饼。
滤液流出的方式分明流和暗流。
明流过滤：一旦某个滤室的滤布失
效，即关闭该水阀，停止该滤室的 工作，而不影响其他滤室的正常工 作。 暗流过滤：滤液收集是封闭的。 滤饼洗涤：有明流双向洗涤和单向 洗涤、暗流双向洗涤和单向洗涤。
板框压滤机的最大操作压力可达
10×105 Pa，通常使用压力为3～ 5×105Pa。
V W a
式中 W——压滤机的平均生产能力，m3/s； τa——为洗涤、卸饼、组装等辅助操作 时间，s； V——为每批可获得滤液量，m3。
二、真空过滤机
真空过滤设备以大气与真空之间的压
第三章 过滤—分离器
霸州燃气
中国石油管道学院
过滤器分类
• 一次性过滤材料
• 连续再生过滤器－反洗和反吹
霸州燃气
中国石油管道学院
过滤分离器
霸州燃气
• 早期：从美国引进的Perry公司的75H型卧
式过滤分离器
• 国产过滤分离器
• 90年代，加拿大引进的F－201卧式过滤分 离器
中国石油管道学院
第三章
过滤—分离器
输气设备
中国石油管道学院
输气设备
液体浓度 C＝0 g/m3
3 颗粒浓度 C＝20 中国石油管道学院 g/m
液体浓度 C＝2.0 g/m3 颗粒浓度 C＝20 g/m3
输气设备
液体浓度 C＝16 g/m3 中国石油管道学院 g/m3 颗粒浓度 C＝20
液体浓度 C＝30 g/m3 颗粒浓度 C＝20 g/m3
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第三章
过滤—分离器
输气设备
2．过滤—分离器 当含有水的天然气进入干式过滤器，玻璃纤 维被液体湿润而静电效应显著降低，干式过滤器的 过滤效果也就降低。为此，可使用过滤—分离器来 脱出含水天然气中的液固体杂质。 美Perry公司生产的PECO系列75H型卧式 过滤分离器，它主要由圆筒形玻璃纤维过滤原件和 不锈钢金属丝除雾网组成，其结构示意图见图3－ 24。
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目前管线常使用的分离设备
旋风分离器－效果一般、范围小 多管干式分离器－排尘效果差 循环分离器－效果一般 过滤分离器－效果较好 卧式气液分离器－效果好 立式重力分离器－使用量大、范围大
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第二节 两相分离器的工作过程
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浅谈过滤分离器的设计
1 结构组成与工作原理1.1 结构组成过滤分离器在站场中用于清除天然气介质中的杂质，它适用于含尘较少，固体颗粒粒径小，但同时也含有少量液体或有大量液滴突然出现的场合。
由于流量波动范围大，为保证分离效果，便于实际运行中灵活调节，过滤分离器设置原则综合考虑工程输气规模、经济性，合理设置过滤分离器数量，每个站设置两台过滤分离器，一用一备配置方式。
过滤分离器采用卧式结构，主要由筒体、封头、支座、快开盲板、过滤分离滤芯组件、进气口、出气口、集液包等组成，气体含液量较高时可在过滤分离器的沉降段设置叶片分离元件，当仅用于分离气体中的固体杂质时，可不设置集液包及叶片分离元件。
[2]1.2 工作原理采用过滤分离滤芯作为分离元件，主要用于除去天然气中夹带的粒径较小的固体杂质和液滴的过滤分离器设备。
[2]在站场输气的输送过程中，天然气携带着一些固体粉尘和液滴等杂质，在一定的压力下，含有杂质的天然气首先从过滤分离器的进气口进入撞击到过滤滤芯的支撑管上，此时大部分的固体杂质和液滴被初步分离，在重力作用下沉降到容器底部，等待后期积累到一定的程度再从排污口排出，经过初步分离的气体顺着支撑管的方向再经过过滤滤芯，经由过滤滤芯的二次筛选，将固体颗粒截留住，通过控制过滤滤芯的过滤效率，从而控制最终气体的精度，满足精度要求的气体则由气出口排出。
在整体工作的过程中，随着气体量绵延不断的增加，日积月累，附着在过滤滤芯表面上的颗粒会堵塞，引起过滤分离器压差的增加，过滤分离器属于精细分离设备，需定时更换滤芯。
过滤分离器上设置有差压计，通过检查每台过滤分离器进出口的差压，根据筒体两端差压计的读数，来判定滤芯的堵塞程度，当差压值到达设定值时，将会发出报警，提示现场操作人员切换流程，此时将打开备用回路上过滤分离器下游电动球阀，关闭正在运行管路上下游电动球阀可能发生堵塞的过滤分离器支路，实现备用回路的自动切换，对过滤分离器进行检修，判断后再对滤芯进行更换，以保障过滤分离器的平稳运行。
生化分离工程第11讲 结晶与成品干燥
• 成核速度 • 由Arrhenius公式可近似得到成核速度公式：
• B = ke-∆Gmax/RT • B——成核速度 • ∆Gmax——成核时临界吉布斯自由能，是成
核时必须逾越的能阈
• k——常数
常用的工业起晶方法--晶体成长
（1）自然起晶法：溶剂蒸发进入不稳定区形成晶核、当 产生一定量的晶种后，加入稀溶液使溶液浓度降至亚稳定 区，新的晶种不再产生，溶质在晶种表面生长。 • （2）刺激起晶法：将溶液蒸发至亚稳定区后，冷却，进 入不稳定区，形成一定量的晶核，此时溶液的浓度会有所 降低，进入并稳定在亚稳定的养晶区使晶体生长。 • （3）晶种起晶法：将溶液蒸发后冷却至亚稳定区的较低 浓度，加入一定量和一定大小的晶种，使溶质在晶种表面 生长。
形成，并可以稳定生长；
临界成核功（ ΔG max）
• ΔG max相当于形成临界大小晶核时，外界需消耗
的功。
Gm a x
1 3
Gs
临界成核功仅相当于形成临界半径晶核时表面吉布斯自由 能的1/3，亦即形成晶核时增加的ΔG s中有2/3为ΔG v的降 低所抵消
晶核的成核速度
• 定义：单位时间内在单位体积溶液中生成新核 的数目。
解度。实质上，在饱和溶液中，晶核是处于一种形成—溶 解—再形成的动态平衡之中，只有达到一定的过饱和度以 后，晶核才能够稳定存在
温度与溶解度的关系
物质溶解------吸收热量、 结 晶--------放出结晶热。 结晶也是一个质量与能量的传递过程，它与体系温度的关系十
分密切。 • • 溶解度与温度的关系 • 可以用饱和曲线和过饱和曲线表示
• 结晶应掌握的内容
• （1）什么是结晶过程？ • （2）结晶操作的特点有哪些？ • （3）凯尔文公式的内容？ • （4）了解饱和温度曲线和过饱和温度曲线的内容？ • （5）在何种条件下，溶液中才有晶体析出？ • （6）影响晶体形成的主要因素有哪些？ • （7）晶种的作用是什么？ • （8）过饱和溶液形成的方法有哪些？ • （9）何为晶体生长的扩散学说？其具体意义何在？ • （10）常用的工业起晶方法有哪些？ • （11）晶体纯度的计算方法？ • （12）影响晶体质量的因素有哪些？ • （13）何为重结晶？
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框与滤板接触面间的泄漏。
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板框排列图及滤布
❖ 在止推板与压紧 板之间依次交替 排列着滤框和滤 板，滤框与滤板 之间夹着滤布。
•滤布一般采用棉织或合成纤维工业滤布，尺寸应大
于板框外围尺寸，密度及层数视料液而定。
•滤板一般采用高分子聚合物(如增强聚丙烯等)制造。
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板框式过滤机
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板框式过滤机流程
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排渣及清洗
过滤完毕后，先用压缩空气或清水将积存 于过滤机中的酒液顶出，松开压紧板，将滤 板、滤框及滤布逐块取出，卸去滤渣，用清 水冲洗干净，安装好准备下次使用。
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板框式压滤机
❖ 止推板和机座由两个纵梁连接，构成机架。机架上
靠近压紧装置一端放置着压紧板。在止推板与压紧
板之间依次交替排列着滤框和滤板，滤框与滤板之
间夹着滤布。压紧后，滤框与其两侧滤布之间形成
滤室。滤布介质同时起着密封垫片的作用，防止滤
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滤板和滤框
❖ 在滤板和滤框的右上角均有一小孔，安装后，这些小孔 便形成了滤浆通道。滤框上还有与该小孔相连的通道， 将滤浆导入框内。
❖ 过滤时，滤液穿过滤布进入滤板；滤渣则积沉于滤布上， 在框内形成滤饼。进入滤板的滤液沿沟槽向下流动，从 每块滤板左下角的旋塞排出(明流式)，或从每块滤板左 下角小孔形成的通道排出(暗流式) 。
❖ 葡萄酒生产中常用压滤机、真空过滤机及离心分 离机。
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§1板框式压滤机
❖ 板框式压滤机是应用比较普遍的过滤机。采用的 过滤介质为织物，过滤中要添加助滤剂，常用的 助滤剂是硅藻土，称为板框式硅藻土过滤机。.
1.止推板；2.滤 框；3.滤板；4. 纵梁；5.压紧板； 6.机座；7.油缸
❖ 预涂时，循环酒液的用量一般为过滤机容积 的1.3倍。
❖ 预涂时的操作压力约为lbar左右，时间约为 20-30分钟。
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过滤
❖ 预涂结束后即可开始过滤。开始时，进料
阀门应缓慢开启，避免过滤压力变化太大
而使预涂层脱落。过滤初期，压力逐渐升
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明流式过滤
❖ 明流式过滤可 以随时观察每 块滤板中滤液 的流动情况。 如某滤布有破 裂，流出的滤 液必显混浊， 应当立即关闭 其旋塞，使该 块滤板停止工 作。
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暗流式过滤
❖ 暗流式过滤不 可能个别地观 察每块滤板中 滤液的流出情 况。
第11章过滤及分离设备
❖ 在葡萄酒酿造中，为了使葡萄酒长期保持清澈透 明，除了自然澄清，需要进行多次过滤。
❖ 过滤设备根据过滤推动力的不同可分为四种类： ❖ (1)重力过滤机 ——利用滤浆自身的压头； ❖ (2)加压过滤机（压滤机）——在滤浆表面施加压
力； ❖ (3)真空过滤机——在过滤介质的另一侧抽真空； ❖ (4)离心过滤机——利用离心力的分离作用。
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滤布
❖ 滤布一般采用棉织或合成纤维工业滤布， 尺寸应大于板框外围尺寸，密度及层数视 料液而定。滤板一般采用高分子聚合物(如 增强聚丙烯等)制造。
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滤板和滤框
❖ 滤板和滤框两侧 均设吊耳，安装 时悬挂于两纵梁 上。滤框是中空 的，滤板两侧表 面有沟槽。
4
5
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P-视镜；Q-清洗喷 17
7 L
6
B
水管；1～18阀
M
门。
3
2
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过滤机结构图 如果你喜欢它，那么享受它。不喜
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结构及工作原理
❖ 在机壳所形成的密
8
G
H
封腔(滤室)内装着 过滤元件滤盘。滤
O
Q
D
15 P 16 盘 水 平 地 安 装 在 一
A
C
根空心轴上，相互
❖ 在循环桶中加入清酒和一定量的硅藻土助滤剂，使之 混合均匀。用泵将混合液泵入过滤机，混合液经过过 滤机后再流回循环桶。循环过程中助滤剂逐渐沉积于 滤布表面，形成预如涂果你层喜欢，它，直那么至享受流它。出不喜的酒液清澈时止。11
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预涂层敷设
❖ 预涂层厚度一般达2mm左右，助滤剂用量与过 滤介质及助滤剂的粒度有关，硅藻土用量一 般为每平方米过滤面积0.5-0.7kg。
高，过滤中滤液可能比较混浊，然后慢慢
变清。如发现板框之间渗漏较大，应检查
是否压紧，由于滤布纤维的毛细孔作用而
产生的少量渗漏是允许的。如发现滤液突
然混浊，说明滤布可能破损，应及时更换。
随着过滤时间的持续，滤饼不断增厚，阻
力增大，流量减小。当流量小到一定值后，
应终止过滤，进行排渣。
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❖ 暗流式的密闭 性好，酒与空 气接触少，氧 化程度轻，在 葡萄酒过滤中 较多采用
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过滤操作
❖ 助滤剂预涂层敷设 ❖ 过滤 ❖ 排渣及清洗
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预涂层敷设
❖1过滤机 2酒泵 3循环桶 4待滤酒罐
N 间用隔圈相隔。滤
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网与托盘间形成的
F
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12
间隙与空心轴相通。
E
17滤 渣 沉 积 于过滤面表面，滤
M
3
液经空心轴及阀2流
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出。
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过滤机滤板结 构及安装剖视
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§2水平圆盘式硅藻土过滤机
❖ A-机壳；B-原料泵；
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C-循环桶；D-计量 G
H
泵；E-流量计；F- O 视镜；G-电动机；
A
H-安全阀；L-碟形
Q
D
15 P 16
C N
活门操作手柄；M粗滤器；N-残渣过
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F
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14 12
滤器；O-压力表； E