澄清過濾

澄清過濾也可稱為深層過濾。使用具有較深通道毛細(xì)孔的多空物質(zhì)，如沙濾棒等過濾介質(zhì)實(shí)現(xiàn)透過式分離方法，過濾中基本不形成濾餅。另外也可以是指借助于重力或離心力產(chǎn)生沉降分層后，實(shí)現(xiàn)懸浮物的去除的分離方法。2100433B

1、MSPI（Mixing-settler based on phase inversion）混合澄清槽

為了減小混合澄清槽占地面積，研究者將占地面積較大的澄清槽放置在混合槽底部的做法并不少見，反相槽是其中較有特色的一種，其工藝流程如圖1所示 ：

該設(shè)備的工作原理是將油水兩相通入到頂部的混合室中進(jìn)行接觸傳質(zhì)，充分混合后通過一個多孔板形成大量的混合相液滴并進(jìn)入澄清段，由于混合相液滴的密度比澄清室頂部的油相密度大，因此會緩慢向下沉降，沉降過程中混合相液滴內(nèi)的細(xì)小油滴逐漸從液滴內(nèi)部擴(kuò)散到油相主體，經(jīng)過充分澄清后液滴中只 剩水相，并最后進(jìn)入到底部的水相中。

由于采用管式澄清結(jié)構(gòu)，MSPI 型混合澄清槽具 有占地面積小，壓槽量低的優(yōu)點(diǎn)，但是該設(shè)備需要將物料通過泵輸送到高位混合槽中，消耗大量的電能，因此其工業(yè)應(yīng)用可行性還需進(jìn)一步研究。

2、無潛室混合澄清槽

攪拌槽的計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，CFD）模擬和實(shí)驗(yàn)研究表明 ，要達(dá)到較好的攪拌混合效果，通常需要設(shè)定攪拌槳安裝高度與攪拌槽高度比值在0.2~0.5間取值。而常見的箱式混合澄清槽中，攪拌槳一般安裝在混合室底部緊挨著潛室出口的位置，攪拌效果較差。箱式混合澄清槽這 種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了利用攪拌槳的抽吸作用將前后級的油水兩相分別吸入混合室中進(jìn)行攪拌混合，從而提高設(shè)備的處理能力。

圖2為一種無潛室的混合澄清槽結(jié)構(gòu)圖：

無潛室混合澄清槽中通常采用大直徑槳葉，葉片旋轉(zhuǎn)形成渦流，促使油水兩相直接進(jìn)入混合室，經(jīng)攪拌混合后流體從混合相出口進(jìn)入澄清室中分相，混合相出口設(shè)置在遠(yuǎn)離兩液相入口的位置，兩相分相完成后分別進(jìn)入下一級設(shè)備。無潛室混合澄清槽無需考慮潛室對槳葉安裝高 度和轉(zhuǎn)速的約束，可根據(jù)需要選擇攪拌槳安裝位置并設(shè)定相應(yīng)的攪拌轉(zhuǎn)速，使物料充分混合而又不會過度 攪拌產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。但這種無潛室混合澄清槽物料可能未經(jīng)充分混合便已流出混合室，發(fā)生流體的短路現(xiàn)象，同時此設(shè)備中物料的級間流動能力較弱，相同體積的設(shè)備對物料的處理能力比有潛室槽小。

混合澄清槽具有以下特點(diǎn) ：

（1）級效率高。在每一級設(shè)備內(nèi)，通過調(diào)節(jié)攪拌和澄清參數(shù)，待萃物的萃取效率可達(dá) 90% 以上。

（2）適應(yīng)性強(qiáng)。當(dāng)物料中目標(biāo)溶質(zhì)濃度或相比變化較大時仍可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定操作和高效萃取。

（3）放大簡單。 混合澄清槽的體積可從小逐步放大至立方米級， 不同尺寸設(shè)備遵循相似放大的原理

（4）可操作性強(qiáng)。當(dāng)設(shè)備內(nèi)流體發(fā)生液泛或乳化等生產(chǎn)事故時，可通過停車靜置的方法解決，恢復(fù)正常后重新開車即可迅速恢復(fù)運(yùn)行。

（5）占地面積大。混合澄清槽通常采用多級串聯(lián)的方式運(yùn)行，當(dāng)物料所需萃取級數(shù)較大時，整個萃取工藝的占地面積較大。

（6）物料存留量大。在多級串聯(lián)的運(yùn)行方式下，需要在開車運(yùn)行前向槽內(nèi)加入充足的料液，對于級數(shù)較大的萃取工藝過程，設(shè)備內(nèi)存留的料液量巨大，萃取分離企業(yè)的一次性投資成本較高。

混合澄清槽雖然出現(xiàn)時間較早，但當(dāng)前其仍然 在石油、化工、冶金、核工業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，是當(dāng)前使用最普遍的萃取設(shè)備。因此，國內(nèi)外研究者不斷致力于開發(fā)更高效、節(jié)能、簡單的混合澄清槽形 式，以提高混合澄清槽的綜合性能。