Szűrés - stadopedia
A szilárd és folyékony fázisok szűréssel történő elválasztásának módja porózus terelőelemek hatása, amelyek a folyékony és a retard szilárd részecskéket átszivárogják. A szűrőfelületet a szilárd részecskék méretétől és az átadandó folyadék tulajdonságaitól függően választjuk ki, ami nem szünteti meg a szűréshez használt anyagokat. A gyógyszeriparban a szűrőanyag alkalmazott szűrőpapír, pamut, szövet, (géz, flanel, karton, ruhával, egy speciális szűrőszövet - erőátviteli szíj), azbeszt, porózus üveg és kerámia, vastag fém blokk-paraméter rács.
A szűrőmegtartás mértéke a folyadék tisztításának mértéke. Gyakran a szűrlet első része homályos, és csak egy ideig válik átláthatóvá. Ez attól függ, hogy a szűrőlemez először bizonyos számú olyan részecskét visz át, amelyek átmérője kisebb, mint a szűrő pórusainak átmérője. A szűrés során a pórusok eltömődnek a részecskékkel, a szűrőfelületen egy anyagréteget képeznek, amely tömöríti a szűrőt, csökkentve a kezdeti pórusméretet. Végső soron egy új szűrőréteget hoznak létre, amely a szűrőanyagon fekszik, például egy hordozón. Úgy véljük, hogy a szűrési kapacitás ebben az esetben jobban függ a csapadék jellegétől, mint az alatta lévő szűrőanyagon.
A porózus terelőelem a szűrőfolyadék számára bizonyos ellenállást jelent, amely növekszik, ahogy az üledék felhalmozódik és tömörödik. Ennek az ellenállásnak a leküzdéséhez bizonyos erőfeszítésre van szükség, amelyet a szűrőfelület előtti és utáni nyomáskülönbséggel kell elérni. A nyomáskülönbség a szűrés hajtóereje, ami a folyadék áthalad az üledék pórusain.
Feltételezve, hogy a mozgás a folyadék a pórusokat, a szűrlet lamináris, és hogy a folyadék áthalad a nagy számú köralakú kapillárisok az azonos keresztmetszetű és hosszúságú, A relatív közötti kapcsolat „értelmes befolyásoló tényezők a szűrési folyamat lehet kifejezni a Poiseuille egyenlet:
ahol Q a kiáramló folyadék térfogata m 3-ban; F a szűrő felülete m 2-ben; z - a kapillárisok száma 1 m 2 -enként; r a kapillárisok átlagos sugara a m-ben; Р - nyomáskülönbség a szűrőfal mindkét oldalán N / m 2-ben; x az s szűrési ideje; ц a szűrlet abszolút viszkozitása Н / (с-м 2); / A kapillárisok átlagos hossza m-ben.
A Poiseuille egyenletből könnyen kiszűrhető a szűrési sebesség. Az egyenlet jobb oldalának nevezője kifejezi a szűrő által a folyadék áthaladására kifejtett ellenállást, ami a csapadék és a szűrőanyag ellenállásának összege. Általában az utóbbi ellenállása kisebb, mint az üledék ellenállása, és elhanyagolható. Így a szűrési sebesség (a szûrlet mennyisége egy egységenkénti egységenként) egyenesen arányos a nyomáskülönbséggel, és fordítottan arányos az üledék ellenállással.
A gyakorlatban szükséges nyomáskülönbséget a következőképpen érjük el: 1) a szűrt folyadék oszlopának növelése; 2) további külső erőt a szűrt folyadék ellátási oldalának megnövekedett nyomása formájában; 3) vákuumot hoz létre a szűrő oldalán a szűrlet felé.
A szűrt folyadék oszlopának hidrosztatikus nyomása miatt működő szűrők
A szűrt folyadékoszlop rovására dolgozó szűrőknél a szűrőzsákok és az ülepítő tartályok foglalkoznak. Az utóbbiak egy rácsozott hamis fenékkel rendelkeznek, amelyen egy szűrőkendő van elhelyezve. A szűrt folyadékot az alsó részből eltávolítjuk az alsó szerelvényen keresztül.
Nutsche szűrők kerámia, fém vagy műanyag, vastag falú palackok (ábra. 45) elválasztva egy perforált válaszfal 5 két részre: egy felső fele (/) van töltve etsya szűrt folyadékot, az alsó (2) összegyűjti a szűrletet. A vákuumhoz szükséges vákuum létrehozásához a vákuumvezetékhez csatlakozó 3 járőrkamra van. A vevőegység alján található a 4 csap, amelyen keresztül a szűrlet kiürül. A nutsch szűrőkben a szűrőanyag általában nedves állapotban perforált keresztmetszetű rongy. A Nutsch szűrők olyan esetekben kényelmesek, amikor a szennyeződésektől mentes csapadékfelvételre van szükség, mivel nagyon könnyen moshatók. A nyálkás üledékeket tartalmazó folyadékok nagyon alacsonyak. Az éter és alkohol kivonatok és oldatok nem szűrhetők, mivel az éter és az alkohol nagy nyomáson gyorsan elpárolog, és a gőzöket a szivattyú elszívja és levegőbe bocsátja.
Nyomás alatt működő szűrők
A Druk szűrők (46. ábra) a csavarokat ábrázolják, amelyek felső felének zárt, és ezzel kapcsolatban megteremtheti a szűrés gyorsításához szükséges nyomást. A másik szűrő alja nem tömített. A megfelelő nyomást sűrített levegő hozza létre. Druk szűrők alkalmazhatók olyan esetekben, amikor alkoholtartalmú, éteres és egyéb alacsony forráspontú szerves oldószerekkel dolgoznak. A másik szűrőn keresztül viszkózus folyadékok szűrhetők.
A szűrőprések nagy szűrőfelületű készülékek, amelyek ennek eredményeképpen nagy termelékenységet biztosítanak. A szűrőprések lehetővé teszik nemcsak jól tisztított folyadék, hanem mosott csapadék megszerzését is. A szűrőprések egy váltakozó, váltakozó üreges öntöttvas keretekből és két hullámosított hullámosított hullámlemezből állnak (47. Ábra). Keretméret
Ábra. 46. A druck-szűrő.
/ - a sűrített levegő ellátására szolgáló elágazó cső; 2 - fúvóka a szűrlet eltávolításához: 3 - laz; 4-cső folyadék-ellátáshoz; 5 - egy szűrő-nyíró elhajlás.
Ábra. 47. A szűrő kerete (felső) és a lemez (alja).
/ - árapály; A csatorna két lyukát; 3 - áthaladás a keret üregébe; 4 - a csatornából az ürítőcső durva.
és a lemezek 800X800 és 1000Hμ00 mm között vannak. A kereteket és a tányérokat az oldalán fogantyúkkal látják el, amelyekre támaszkodva a keret két vezető tüskéjére támaszkodnak. Keretek és a lemezeket szorosan húzza össze, és utolsó lemez, egy úgynevezett mozgatható feje a szűrőprés a erővel nyomódnak ütközőcsavar és kézikerék C- karokat. A legújabb kialakítású szűrőprések hidraulikus rögzítéssel vannak felszerelve. A lemezeket mindkét oldalán szűrőszalaggal (övvel) rögzítik a befogás előtt. Így a keret belsejében egy üreg keletkezik, amelyet szalvétákkal eltakarítanak az ereszcsatornákból. A Pli - ugyanaz a forma, amely két alsó síkot osztott fel.
A lemezek és a keretek falain keresztül vannak lyukak; Amikor kereteket és lemezeket gyűjtenek össze egyetlen rendszerben, szilárd nyílások képeznek ezekből a nyílásokból. Minden csatornának saját célja van. Az egyik csatorna (alul) belép a szűrt folyadékba a szűrőprésbe. Ez a csatorna a résen keresztül kapcsolódik a keretek üregéhez. Ennek következtében a szűrt folyadék bejut a keret üregébe, és mivel nyomás alatt van táplálva, a befogott törlőkendővel átszűrjük. Az üledék a keret üregében marad, és a szűrlet bejut a lumenbe a szalvéták és a lemez között. Itt fut le a csatornákon, és a csövön át a csap eléri az általános vételi mélyedést. Az üledék fokozatosan kitölti az összes keretet, tömöríti és egyre nagyobb ellenállást fejt ki a folyadék áthaladásához. Végül a szivattyú, amely folyadékot szolgáltat a szűrőpréshez, megszünteti az üledék ellenállásának leküzdését, és a szűrő leáll a csapból; a daruk felváltva váltakoznak. Amikor a szűrés befejeződött, és a keret üregében felhalmozódott iszapot meg kell mosni, a szivárgó folyadékot be kell vezetni a másik csatornaba (felső). Ez a csatorna közli a szalagok közötti különbségeket.
fetak és a födém a lemezeken rendelkezésre álló nyílásokon keresztül (egyiken keresztül). Mivel és tisztítófolyadékot nyomás alatt, akkor átmegy a szövet egy keretben üregben mosás kicsapódnak és mentén áramlik az ellentétes lobam lemez, ahol a szelepen keresztül kimenetet a vétel-CIÓ csúszda.
Mosás közben a szelepek egy nyíláson keresztül nyílnak. Szükség esetén sűrített levegőt hoznak létre, mielőtt az iszap a szűrőprésbe kerül, hogy a szűrőcsatornákban maradt folyadékot a csapadék kapillárisaiban extrudálják.
Vannak szűrőprések, amelyekben csak egy közös csatorna van, először a szűrt folyadék bejuttatására, majd a mosófolyadék felszabadítására. Más szavakkal, a mosást a szűrt folyadék áramlása mentén végezzük. Vannak szűrőprések, amelyekben mindkét csatorna (szűrt folyadék és mosás) áthalad a keretek és a lemezek felső falán.
A szűrt folyadék kémiai tulajdonságainak megfelelő keretek és lemezek öntöttvasból, acélból vagy fából készülnek. A keretek számát a meghatározott kapacitás és az iszap mennyisége alapján választják ki 10 és 60 közé. A szűrést jelentős nyomás, néha 12 ° C alatt végezzük. A szűrt folyadékot és a mosóvizet a szivattyútól a szûrõfej stacioner fejéhez vezetõ fúvókához vezetik, ahonnan továbbhaladnak a csatornába.
A centrifugálás lényegében a centrifugális erők területén végzett ülepedés vagy szűrés. A centrifugálás során kifejlesztett centrifugális erők sokkal nagyobb hatást gyakorolnak az elválasztható rendszerre, mint a gravitáció és a nyomás. Ilyen módon a centrifugálás sokkal hatékonyabb folyamat.
Az M tömegű forgó testre ható C centrifugális erő nagysága a következőképpen határozható meg:
ahol v a körforgás sebessége m / s-ban; G - a forgó test tömege kg-ban; r a forgás sugara m-ben; g a gravitációs gyorsulás (9,81 m / s 2). Ebben a kifejezésben helyettesíti a kerületi sebesség értékét
ahol n a fordulatszám percenkénti száma, a centrifugális erőhöz egy másik kifejezést kapunk:
g-900, vagy helyettesítve na d (átmérő) és n 2 és g \
Így, a centrifugális erő egyenesen arányos mind az átmérő és a szám a dob fordulatok, de egyszerűbb, hogy növelje elérve etsya növekedése a fordulatok számának (a négyzet), mint a növekedés a dob átmérője-ra. Nagy jelentőséggel bír a centrifuga fordulatszámai. a
az alacsony fordulatszám nem elegendő centrifugális erő, és a centrifuga nem fogja teljesíteni a célját. Ha a forgási sebesség túl magas, akkor a dob falai nem képesek ellenállni a szakítóerőnek, és baleset fordulhat elő. A centrifugák működtetésénél ügyelni kell arra, hogy a kezdeti szakaszban, amikor a dob elfordul, az üledék nem oszlik egyenletesen a dob felszínén. Ennek eredményeképpen a braban elkezd "verni", ami rendkívül káros a keret erejére nézve. A rázkódások és ütések mérséklése érdekében a centrifugák rezinovye lengéscsillapítókat kapnak. Ugyanezen okokból fék van elhelyezve a centrifugákon, ami lehetővé teszi a dob simán és viszonylag gyorsan leállását az elektromos motor kikapcsolása után. Az is fontos, hogy a centrifuga gyártása során a dob gondosan kiegyensúlyozott legyen (a dob és a tengely súlypontja egybeessen a forgástengellyel). Egy centrifuga munkájában megkülönböztetik a következőket: 1) az indulás és a teljes sebesség gyorsulása; 2) állandó fordulatszámú forgatási idő; 3) az elektromos motor kikapcsolásának, a centrifuga lassításának és leállításának időszaka. Indítási idő a motor legnagyobb nehézséget, mivel van, hogy felszámolja a tehetetlenségi az orsó, a tehetetlenség, a folyadék belsejében és a dob levegő súrlódás. Ebben a tekintetben a centrifuga erejét mindig az indítási periódusra kell számítani. A működési teljesítmény általában 2-3-szor kisebb, mint a kiindulási kapacitás.
Az ülepedéshez a fázisszétválasztást itt szűrőanyag nélkül végezzük. A nagy centrifugális erő miatt a szilárd részecskéket a falra dobják, és a közeghez közelebbi folyadék átlátszóvá válik, és eltávolítja a dobból (48. ábra). A centrifuga leáll, ha az üledékréteg olyan vastagsá válik, hogy eléri a szifont, és a folyadék felhős kezd.
Ábra. 48. Iszap centrifuga.
Ábra. 49. Szűrő centrifuga.
/ - fedezet; 2 - perforált dob; 3- ház; 4 tengely; 5 - csiga; c - csapágy; 7 -stanina; 8 - vályú.
Egy ülepedő centrifuga egy másik lehetséges kialakítása lehetséges, amelyben a tisztított folyadékot a dob tetején keresztül a ház és a dob közötti térbe öntik, majd kisütjük a mellbimbóján. A centrifugálandó folyadék áramlik a csőben. Miután az üledék felhalmozódott a dob belső falain, megállt és az üledéket a csőbe engedték, ezzel megemelve a záró kúpot. Az iszap centrifugákat akkor használják, ha a szuszpendált részecskék gyengén szűrtek vagy olyan kicsiek, hogy azokat a szűrőszövet nem tartja meg. A kis centrifugák forgási sebessége 1000-1200 fordulat / perc.
A szuszpenziók, amelyek 5000 fordulat / percnél nagyobb sebességgel forognak, szintén az iszapok közé tartoznak. Közülük különböztetni folyékony lo-komparátor dob kis magasságban, ha a szám a dolgozó-Rothe mintegy 10 000 per perc, és a csőszerű supercentrifuge csöves dob működő 15 000-25 000 fordulat / perc. A folyadékelkülönítőkre példaként a tejszeparátorok tartoznak. A tubuláris szuper-centrifugák széles körben alkalmazzák az emulziók szétválasztására (megsemmisítésére), valamint a finom szuszpenziók tisztázására.
A szűrésektől eltérően, amikor egy folyadék minden egyes részecskéje egy szomszédos részecskék nyomás alatt mozog, a centrifugális szűrés során az egyes részecskék mozgását függetlenül befolyásolja a centrifugális erő.
A centrifugális szűrést szűrő centrifugákon hajtják végre (49. ábra), amelyek a függőleges tengelyen forgó hengeres dobokból állnak, amelyek belső felülete rongyot takar. A dobot erős külső burkolat veszi körül. A dobból a házba átadott szűrlet a csatorna mentén kifelé áramlik. A folyamat végének külső jele az, hogy eltűnik egy folyadékcsepp az árokból. Az iszap víztelenítésének maximalizálása érdekében a centrifugát egy teljes időtartamra forgatják, majd leállítják. Ezután a dobot megtisztítják a csapadéktól, a szűrőszövetet megmossák és a ciklust megismétlik. A gyógyszeriparban a kis centrifugák kényelmesek például D: # = 400: 260 mm és 1200 rpm. A centrifugák dob fordulatszámának csökkenésével a dob átmérőjének növelésével csökken.
A kivonatok tisztázása. adszorbens
Minden esetben, amikor a szuszpenzió közel áll a kolloid zavarossághoz, intézkedéseket kell tenni a részecskék kinyerésére. A kivonatok stabil zavarosságát leggyakrabban az adsorbensek pusztítják el, olyan részecskék felületén, amelyek kolloidálisan felfüggesztett részecskék felhalmozódnak.
A gyógyszergyártásban alkalmazott adszorbensként aktív szenet, agyag ásványokat, talkumot, szűrőpapírt stb. Használnak.
Bizonyos esetekben a kivonat tisztázása érhető el, ha egy ideig forraljuk. Ebben az esetben fehérje és nyálkahártyák koagulációja következik be, amelyek pelyheségei ezen kívül adszorpciós kapacitással rendelkeznek. A tisztításhoz tisztító shiroko-módszert használnak, például az édeskömény-kivonatok tisztítására. Ugyanebben az esetben, ha a kivonatok fehérje, nyálkahártya és pektin anyagokban gazdagok, a tisztítás 96% -os alkohollal történhet.
Hatékony volt az ultrahang segítségével történő tisztázás, az első a borkészítés területén.