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沉降离心机的离心原理简介

2021.10.14

  当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时,由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液体小的粒子就会上浮。微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关,并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。象红血球大小的颗粒,直径为数微米,就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。

  此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。扩散与物质的质量成反比,颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的,有条件的,要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比,颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等,它们在溶液中成胶体或半胶体状态,仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢,而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机产生强大的离心力,才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。

  离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。

  间歇操作

  有三足式沉降离心机和刮刀卸渣沉降离心机等,整体结构与同类型的过滤离心机相似,但转鼓壁无孔。分离时转鼓壁上的沉渣逐渐增厚,转鼓的有效容积减小,液体轴向流速增大,使分离液带走的固体颗粒增多。当分离液澄清度不符合要求时即停止进料,或停机由人工卸渣,或降速用刮刀卸渣。如沉渣具有流动性,可在高速下用吸管排出。这种离心机的悬浮液处理量可达18米3/时,分离因数最大为1800,可用于处理固体颗粒粒度为0.001~5毫米、固液相密度差大于0.05千克/分米3和固相浓度小于10%的悬浮液。

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