应用领域

离心机的应用领域主要有脱水、澄清、浓缩、分级、分离等。根据不同的要求，可选择不同的离心机型。脱水和澄清其本质就是悬浮液的固-液分离；脱水是除去固相中的液相，澄清是除去液相中的固相。浓缩是使悬浮液中的固相浓度提高，分级是是悬浮液中不同粒径的颗粒，以某一临界粒径dkp为基准，分成大于dkp和小于dkp的两组颗粒群。分离一般是指两种互不相溶的液相分离，如果液液两相是连续相，则两相分离仅与它们的密度有关；如果一相为连续相，另一相为分散相，则构成了乳浊液的分离，乳浊液的两相分离不仅与密度差有关，还与分散相液滴大小、表面张力等因素有关，分离难度大。

离心分离是物理过程，分离的难易取决于物料的物料性质和离心机的分离性质。

过滤离心机的分离性能与颗粒的粒径发布、颗粒形状、颗粒群的比表面积、液相黏度、表面张力、固液相间的亲和程度、颗粒的压缩性能以及离心机的过滤介质的特性和机器结构、分离因数等有关。利用沉降原理分离的离心机的分离性能则与固相颗粒的粒径发布、固液两相密度差、溶液黏度、表面张力以及离心机的结构与分离因数密切相关。所以在选择离心机时，必须知道物料性质、分离要求以及各种离心机的性能特点。

离心脱水

离心脱水可用过滤离心机和沉降离心机两大类型。

过滤离心机是利用过滤介质——滤网、筛网等，在离心力的作用下，使固相颗粒截留在滤网上，液体透过滤网排出而达到固液分离。该种机器能耗低、滤饼可洗涤、固体颗粒脱水率高，适用于固-液密度差接近，颗粒粒径为微米级或以上的物料颗粒，允许进料液含固率在30%~60%。

如果脱水过程中物料颗粒如晶体允许破碎，则可选用刮刀卸料型离心机。如果物料颗粒如晶体不允许破碎，则可选用活塞卸料、人工推料以及离心力卸料型离心机。脱水性能除与物料本身的吸水性有关，还与离心机的分离因数、分离时间、滤网孔径、孔隙率以及物料的黏度、表面张力、滤饼层的疏水性等有关。

对于固相浓度较低、黏度较大、粒径孔径较细的颗粒或无定形的菌丝体，一般不宜采用过滤离心机。因为颗粒太细容易从滤网中漏掉导致跑料，滤网太细则会导致疏水性差，机器处理能力和颗粒脱水性能下降。无定形菌丝体和含油颗粒容易堵塞滤网，对于这些物料，建议采用没有滤网的沉降离心机较为合适。

沉降离心机是利用固液两相密度差，在离心力场中，固相密度大沉降在离心机转鼓内壁上，通过转鼓内螺旋输送器把沉渣排出机外，液相密度小，趋于转鼓中心并从机器溢流口流出，达到液固分离的脱水目的。这种机型的分离因数较高且没有滤网，固液分离是利用两相密度差，对无定形菌丝体、含油污泥以及黏度较高的细小颗粒特别适用。

该机型对进料含固量要求不高，不同物料的含固率可在1%~40%（质量分数）之间。颗粒粒径在微米级或者以上。但该机型对沉渣洗涤效果差，能耗比过滤离心机高，脱水效果比过滤离心机差

离心澄清

澄清是指从大量液相中，除去少量的固相。在医药、食品、饮料等行业得到广泛应用。澄清因物料固含率低，颗粒粒径细小，因此需用分离因数更高的碟式分离机或管式分离心机进行分离，有时也可选用精密过滤机或膜分离。

离心浓缩

浓缩可提高悬浮液中固相含量。如原悬浮液中的固含量原为0.5%ds(质量分数，ds即dry solid，指绝干固体），通过重力沉降、离心沉降或过滤等方法，使其含固量提高3%~5%ds，这个过程就是浓缩过程。浓缩过程中液相被大量减少。

如城市污水处理厂的污泥浓缩：若把100m 固含0.5%ds的二沉污泥，浓缩到5%ds，则需从100?二沉污泥中除去90?的液体，才能达到5%ds的固含量，从而使后续的污泥脱水体积大大减少，选用脱水机的型号尺寸也相应减少。常用的离心浓缩机有卧式螺旋卸料沉降离心机、碟式喷嘴排渣分离机和旋液分离器、转筛浓缩机等。

离心分级

颗粒分级是利用悬浮液中颗粒粒径的不同，其沉降速度也不同。利用沉降速度不同，可把悬浮液中的颗粒按粒径分成两种或两种以上颗粒群的方法称为湿法分级；利用气体介质进行颗粒分级的称为干法分级。

湿法离心分级，常用的机型有卧式螺旋卸料沉降离心机，该种机型的螺旋出料口呈十字长槽形，以便机器进料管的出口位置可轴向前后移动而改变颗粒沉降时间。根据固液两相密度差和要求分级的临界粒径dkp，可选择合适的分离因数、差转速和供料管的出口位置，使大于dkp的颗粒作为沉渣被沉降，从转鼓小端排渣口排出；小于dkp的颗粒留在液相中，跟随液相从转鼓大端溢流口排出，从而达到颗粒连续分级。为了达到好的分级效果，悬浮液的固液配比要合适，分级过程需添加适量的分散剂，以防小颗粒聚集。

对于处理量很小的颗粒分级，可选用三足式沉降离心机，但其分离因数较低，因此不能进行较小颗粒的分级。

离心分离

离心分离是指液-液、液-液-固的两相或三相分离。但相与相之间必须是互不相溶的非均相体系。分离原理是利用相间密度差。常见的有食物油加工过程中的油-水分离、油-皂角分离，燃料油和润滑油净化过程中的油-水-渣分离。采用的离心机有碟式人工排渣分离机、碟式活塞排渣分离心机。棕榈油、煤焦油、橄榄油净化中的油-水-渣分离，大多采用卧式螺旋卸料三相离心机。医药、食品、饮料中的液-液、液-液-固分离，由于处理量小，一般采用管式分离机。

萃取离心机是一种新型、快速、高效的混合分离设备如EEC植物萃取离心机和HH萃取离心机，离心萃取机利用电机带动转鼓高速转动，密度不同且互不混溶的两种物料在转鼓或桨叶旋转产生的剪切力的作用下完成混合传质，又在转鼓高速旋转产生的离心力的作用下迅速分离。萃取离心机主要包括工作两个过程，即混合传质与离心分离。萃取离心机可以自动连续完成混合和分离两个过程。

在选择离心萃取设备时通常应考虑如下因素：

1. 体系的物性。如密度、界面张力、是否易乳化等。对于密度差较大、界面张力较小的，可选用无外加能量的设备；对密度差较小、界面张力较大的物系，易选有有外加能量的设备。

2. 萃取剂的停留时间。当萃取过程动力学较快，希望萃取剂与原液接触时间短，可选用离心萃取器；相反，停留时间较长时，一般都要用混合一澄清器。

3. 生产能力与处理量较的大小。

4. 设备投资和维修的难易。

5.设计和操作萃取设备的经验等。

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