《食品工程原理》课程教学资源（PPT课件）第七章 非均相物系的分离

第四章非均相物系的分离概述4.1过4. 24.34.4离心沉降

第四章 非均相物系的分离 4.1 概 述 4.2 过 滤 4.3 沉 降 4.4 离心沉降

重点：过滤和沉降的基本理论、基本方程难点：过滤基本方程的应用、过滤设备

重点：过滤和沉降的基本理论、基本方程 难点：过滤基本方程的应用、过滤设备

概述4.1自然界的混合物分为两大类口均相物系均相混合物。物系内(honogeneoussystem):部各处均匀且无相界面。如溶液和混合气体都是均相物系，口非均相物系（non-honogeneousSystem)：非均相混合物。物系内部有隔开不同相的界面存在，且界面两侧的物料性质有显著差异。如：悬浮液、乳浊液、泡沫液属于液态非均相物系含尘气体、含雾气体属于气态非均相物系

均相物系(honogeneous system): 均相混合物。物系内 部各处均匀且无相界面。如溶液和混合气体都是均相物系。 自然界的混合物分为两大类： 非均相物系(non-honogeneous system): 非均相混合物。 物系内部有隔开不同相的界面存在，且界面两侧的物料性质有 显著差异。如：悬浮液、乳浊液、泡沫液属于液态非均相物系， 含尘气体、含雾气体属于气态非均相物系。 4.1 概述

非均相物系由分散相和连续相组成口分散相：分散物质。在非均相物系中，处于分散状态的物质口连续相：分散介质。包围着分散物质而处于连续状态的流体

分散相： 分散物质。在非均相物系中，处于分散 状态的物质。 连续相： 分散介质。包围着分散物质而处于连续 状态的流体。 非均相物系由分散相和连续相组成

口非均相物系的分离原理根据两相物理性质（如密度等）的不同而进行的分离口非均相物系分离的理论基础：要实现分离，必须使分散相和连续相之间发生相对运动。因此，非均相物系的分离操作遵循流体力学的基本规律

要实现分离，必须使分散相和连续相之间发生相 对运动。因此，非均相物系的分离操作遵循流体力学 的基本规律。 非均相物系的分离原理： 非均相物系分离的理论基础： 根据两相物理性质(如密度等)的不同而进行的分离

回非均相物系的分离方法由于非均相物的两相间的密度等物理特性差异较大，因此常采用机械方法进行分离。按两相运动方式的不同，机械分离大致分为沉降和过滤两种操作，口均相物系的分离：通常先造成一个两相物系，再用机械分离的方法分离，如蒸馏，萃取等

由于非均相物的两相间的密度等物理特性差异较 大，因此常采用机械方法进行分离。按两相运动方式 的不同，机械分离大致分为沉降和过滤两种操作。 通常先造成一个两相物系，再用机械分离的方法分 离，如蒸馏，萃取等。 非均相物系的分离方法： 均相物系的分离：

4.2过滤4.2.1过滤操作的基本概念(1)过滤（filtration）以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的单元操作。过滤介质：过滤采用的多孔物质；√滤浆：所所处理的悬浮液：>滤液：通过多孔通道的液体；>滤饼或滤渣：被截留的固体物质

➢过滤介质: 过滤采用的多孔物质； ➢滤浆: 所处理的悬浮液； ➢滤液: 通过多孔通道的液体； ➢滤饼或滤渣: 被截留的固体物质。 以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中 的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而 实现固液分离的单元操作。 4.2.1过滤操作的基本概念 （1） 过滤(filtration) 4.2 过 滤

滤浆(slurry)：原悬浮液。滤饼（filtercake)：截留的固体物质过滤介质（filteringmedium）：多孔物质滤液（filterate)：通过多孔通道的液体。过滤操作示意图（滤饼过滤）

滤浆(slurry)： 原悬浮液。 滤饼(filter cake)： 截留的固体物质。 过滤介质(filtering medium)： 多孔物质。 滤液(filterate)： 通过多孔通道的液体。 过滤操作示意图 (滤饼过滤)

(2)过滤方式过滤的操作基本方式有两种：滤饼过滤和深层过滤饼层过滤10滤饼过滤（cakefiltration）：滤饼过滤过程：刚开始：有细小颗粒通过孔道，滤液混浊。开始后：迅速发生“架桥现象"，颗粒被拦截，滤液澄清。所以，在滤饼过滤时真正起过滤作用的是滤饼本身，而非过滤介质

滤饼过滤过程： ➢ 刚开始：有细小颗粒通过孔道，滤液混浊。 ➢ 开始后：迅速发生“架桥现象”，颗粒被拦截，滤 液澄清。 ➢ 所以，在滤饼过滤时真正起过滤作用的是滤饼本 身，而非过滤介质。 过滤的操作基本方式有两种：滤饼过滤和深层过滤。 1） 滤饼过滤(cake filtration)：饼层过滤 （2） 过滤方式

架桥现象注意：所选过滤介质的孔道尺寸一定要使“架桥现象"能够过发生。饼层过滤适于处理固体含量较高的悬浮液

架桥现象 注意：所选过滤介质的孔道尺寸一定要使“架桥现象”能够过 发生。 饼层过滤适于处理固体含量较高的悬浮液