第一篇：固液分离技术的概述和应用
合 肥 学 院
Hefei University 生物分离工程课程综述
题 目: 固液分离技术的概述和发展 系 别: 专 业: 学 号: 姓 名:
2013年3月 25日
固液分离技术的概述和应用
摘要：生物分离技术是上世纪末及本世纪初发展国民经济的关键技术之一。生物分离技术的发展，为人类提供了丰富多彩的生物产品。而固液分离技术是生物分离技术中很重要的一部分，本文主要概述了固液分离技术的相关知识和其在工业领域应用的情况。以及根据当今工业发展的特点，对固液分离技术的今后发展趋势作一些简要推论。
关键词：固液分离
技术
设备
应用情况
发展动向 前言：
固液分离是一种重要的单元操作，从液相中除去固体一般采用筛或沉淀方法，水处理中有微滤、澄清和深床过滤等方法。现有的传统固液分离技术主要集中在压滤、过滤、重力沉降等方面，它广泛的应用于医药卫生、造纸、环境保护、食品、发酵等各大行业[1]。在许多生产过程中，过滤与分离机构是关键设备之一，其技术水平的高低，质量的优劣直接影响到许多过程实现工业化规模生产的可能性、工艺过程的先进性和可靠性、制品质量和能耗、环境保护等经济和社会效益[2]。在物料湿法加工过程中，固液分离工艺越来越受到人们重视。因为工艺不完善首先会影响产品质量，造成物料流失，并且对环境造成的污染也会更加严重，特别是颗粒悬浮液，由于其颗粒小，沉降速率慢，滤饼的孔径小，透气性差，从而导致颗粒悬浮液的分离效率降低[3]。全球水资源急剧短缺，生存环境日益恶化,人们因此对固液分离工艺也提出了更高的要求[4]，世界各国的许多研究者在这方面的也有很多深入的研究。历史发展：
最早的分离技术可以追朔到中国夏,商朝的酿酒业中的蒸酒技术；古人制糖和盐掌握了蒸发浓缩和结晶技术；用蒸馏方法从煤焦油中提取油品。十八世纪英国工业革命, 使化学工业这个巨人真正诞生和发展起来, 随之分离工程也诞生并发展起来。
1901 年英国学者戴维斯在其著作《化学工程手册》中首先确定了分离操作的概念, 1923 年美国学者刘易斯和麦克亚当斯合著出版了《化工原理》, 从而确立了分离工程理论[5]。固液分离技术的概述
固液分离是指将发酵液（或培养液）中的悬浮固体，如细胞、菌体、细胞碎片以及蛋白质等的沉淀物或它们的絮凝体分离除去。从原理上讲 ,固液分离过程可以分为两大类：一是沉降分离，一是过滤分离。因此，固液分离设备也可以相应地分为两大类。在此基础上,根据推动力和操作特征进一步细分为若干种固液分离设备。3.1固液分离设备
⑴过滤设备：板框压滤机，真空鼓式过滤机。⑵离心设备：过滤式离心机，沉降式离心机。3.2过滤方式 ⑴常规过滤：
料液流动方向与过滤介质（能使固液混合料液得以分离的某一介面）垂直。⑵错流过滤
料液流向平行于过滤介质。过滤介质通常为微孔膜或超滤膜。3.3固液分离技术的一般流程 ⑴明确分离工艺要求
在进行实验研究前,首先必须弄清所要解决的分离问题,明确各项分离工艺要求。要考虑对设备选型影响很大的一些因素。诸如卫生要求,有否毒性,是否起泡等。⑵确定物料的沉降特性
物料沉降特性可通过量筒沉降试验确定,方法是将物料样品放入量筒中摇匀,然后任其沉降，半小时后测量清液层高度,确定沉降速度、24小时后测量沉渣容积比。⑶确定物料过滤特性
物料过滤特性一般以滤饼增长率表示,可通过布氏漏斗试验确定。方法是测定过滤一定量样品所需时间,也可以采用顶部进料叶滤装置进行试验,直接测定滤饼厚度,然后计算滤饼增长率。
⑷初选固液分离设备
根据所确定的分离要求和物料分离特性来初选固液分离设备。3.4主要的固液分离技术 ⑴絮凝
絮凝是利用电荷中和及大分子桥联作用形成更大的粒子的原理，设备有连续式、批式等。特点是使固形物颗粒增大，容易沉降，过滤、离心提高因数分离速度和液体澄清度。但它有条件严格，放大困难，引入的絮凝剂可能干扰之后的分离纯化等缺点。⑵离心
在离心产生的重力的作用下颗粒沉降速度加快而沉淀。离心设备有很多种，但各有优缺点，我们使用时可被具体情况而定：①高速冷冻离心机：适用于粒度小，热不稳定的物质回收，适于实验室应用。但由于容量小，连续操作困难，大规模工业应用性差。②碟片式离心
机：适用于大规模工业应用，可连续，也可批式操作，操作稳定性较好，易放大，推广。缺点是半连续或批式操作时，出渣清洗烦杂；连续操作固形物水高，总的分离故率低。③管式离心机：批式操作，转速高，固形分离效果较好，含水低，易扩大推广，但容量有限，处理量小，拆装频繁，噪声大。④倾桥式离心机：连续操作，易放大，易工业应用，操作稳定。但对很小颗粒固形物回收困难，设备投资高。⑤篮式离心机：实为离心力作用下的过滤，适于大颗粒固形物的回收，放大容易，操作较简单、稳定，适于工业应用。缺点是批式操作或半连续操作，转速低，分离效果较差，操作繁重，离心的设备投资高，操作成本高。⑶过滤
过滤是利用过滤介质的孔隙大小进行分离。设备有板框式过滤机、平板（真空）过滤机、真空旋转过滤机等。特点是设备简单，操作容易，适合大规模工业应用，但分离速度低，分离效果受物料性质变化的影响，劳动强度大。⑷膜过滤
在传统观念中，过滤仅仅是一种过滤分离的手段，但是随着膜技术的发展，过滤已经扩展成为一种选择性滤出一定大小物质的方法。目标产物可根据设计滤出或保存在溶液中。由于膜在分离过程中，不涉及相变，没有二次污染，具有生物膜浓缩富集的功能，同时它又是一种效率较高的分离手段，在某种程度上可以代替传统的过滤、吸附、重结晶、蒸馏和萃取等分离技术，因此，作为一种新兴的有效的生化分离方法，膜分离技术已被国际上公认为20世纪末至21世纪中期很有发展前途的重大生产技术。
膜分离是利用具有一定选择透过特性的过滤介质进行物质的分离纯化，过程的实质是物质通过膜的传递速度不同而得以分离，过程近似于筛分，不同孔径的膜截留粒子的大小不同。在分离过程中，膜的作用主要体现在三个方面[6]：完成物质的识别与透过、充当界面和反应场。物质的识别与透过是使混合物中各种组分之间实现分离的必要条件和内在因素；在分离中，膜作为界面，将透过液和保留液（料液）分为不相混合的两相；而作为反应场，由于膜表面及孔内表面含有可与特定溶质发生相互作用的官能团，因此可以通过物理作用、化学反应或生化反应提高膜分离的选择性和分离速度。膜分离的推动力的不同，一般有浓度差、电位差和压力差三种。常见的膜过滤有渗透、透析、电渗析、反渗透、纳滤、超滤和微滤。⑸萃取
在生物合成工业上，萃取也是一个重要的提取方法和分离混合物的单元操作，这是为萃取法具有：①传质速度快、生产周期短、便于连续操作，容易实现自动控制；②分离效率高，生产能力大等一系列优点，所以，应用得相当普遍。不仅对抗生素、有机酸、维生素、激素等发酵产物常采用有机溶剂萃取法进行提取，而且近年来又开发了不使酶等蛋白质失活的双水相萃取法，已成功地应用了提取甲酸脱氢酶，α-葡糖苷酶等，但因为聚乙二酵、葡聚糖等价格较贵，所以，还未广泛使用。下面对几种萃取方法稍加介绍： a有机溶剂萃取法：依靠有水和有机溶剂中的分配系数差异进行分离的萃取法。适用于有机化合物及结合有脂质或非极性侧链的蛋白质，反胶团系统较适于生物活性物质萃取，但萃取条件严格，安全性低，活性收率低。
b双水相萃取法：依靠分离物在不相容性的高分子水溶液形成的两相中的分配系数不同而分离，它的特点是：连续或批式萃取，设备简单，萃取容易，操作稳定，极易放大，适合大规模应用，将离子交换基团，亲和配基，疏水基团结合到高分子载体上形成的萃取剂可改进分配系数及萃取专一性。但成本较高，纯化倍数较低，适合粗分离。
c超临界萃取：它是利用某些流体在高于其临界压力和临界温度时具有很高的扩散系数和很低的粘度，但具有与流体相似的密度的性质，对一些流体或固体物质进行萃取的方法。它的特点是：萃取能力大、速度大，且可通过控制操作压力和温度，使其对某些物质具有选择性，正开始应用于生物工程中。缺点是设备条件要求高，规模较小。超临界萃取技术的原理及特点超临界萃取技术(SFE),是近二三十年发展起来的一种新型分离技术。超临界流体具有许多与普通流体相异的特性,如其密度接近于液体的密度,这就使得其对液体、固体物质的溶解能力与液体溶剂相当;其粘度却接近于普通气体,自扩散系数比液体大100倍,从而其运动速度和溶解过程的传质速率比液体溶剂提高很多。超临界流体还具有很强的可压缩性,在临界点附近,温度和压力的微小变化会引起超临界流体密度的较大变化,由此可调节其对物质的溶解能力。由于物质在超临界流体中的溶解度随其密度增大而增大,所以萃取完成后稍微提高体系温度或降低压力,以减小超临界流体的密度,就可以使其与待分离物质分离。所选的超临界流体介质与被萃取物的性质越相似,对它的溶解能力就越强。因此,正确选择不同的超临界流体作萃取剂,可以对多组分体系进行选择性萃取,从而达到分离的目的。SFE有许多传统分离技术不可比拟的优点,诸如过程易于调节、达到平衡的时间短、萃取效率高、产品与溶剂易于分离、无有机溶剂残留、对热敏性物质不易破坏等,因此,SFE在众多领域有着广阔的应用前景。
d反胶束萃取法：反胶束或逆胶束是表面活性剂分散于连续有机相中自发形成的纳米尺度的一种聚集物。反胶物溶液是透明的，热力学稳定的系统，若将表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中，可使其浓度超过临界胶束浓度（CMC），便会在有机溶剂内形成聚集体，这种聚集体称为反胶束。影响反胶束萃取蛋白质的主要因素有：水相pH值，离子强度，表面活性剂类型，表面活性剂浓度，离子种类等。其萃取蛋白质的应用主要有：分离蛋白质混合物，浓缩α-淀粉酶，从发酵液中提取胞外酶、直接提取胞内酶，用于蛋白质重性等。
e凝胶萃取法：凝胶是化学键交联的高聚物溶胀体，就其化学组成而言，通常可分成三大类：ⅰ疏水性有机凝胶；ⅱ亲水性有机凝胶；ⅲ非溶胀性无机凝胶。(6)其他分离方法
其他分离方法如，一般的物理、化学方法，如破碎、干燥等。就干燥来说又有真空干燥、真空冷冻干燥、流化床干燥、喷雾干燥等。4 固液分离技术的应用
4.1化工生产
在无机盐工业中常涉及酸解、碱溶、浸出物的过滤和滤饼的洗涤，如制碱行业中重碱的过滤和氨泥的分离[7]，在化肥生产中，磷石膏的过滤，酸不溶物的分离都离不开液固分离操作，其分离的优劣直接影响产品的质量、产量及收率。近年来精细无机化工产品的迅速发展也对过滤和分离设备提出了新的要求。染料生产中大部分产品的生产工艺都有过滤、滤饼洗涤和子操作过程。此外在石油化工产品、颜料、涂料、水泥、精细化工产品的生产过程中都要涉及固液分离操作。因此固液分离在化工生产中具有举足轻重的地位。4.2采矿和冶金工业
几乎所有的采矿工艺都与水和矿石分离有关，冶金工业中，氧化铝和氧化锌的生产及黄金生产，原子能工业中铀的分离，选煤水的回收及煤粉的合理利用都要借助于液固分离操作[2]。这不仅可解决环境保护问题还能达到能源的综合利用的目的，应用前景非常广阔。4.3制药工业
生物发酵和生物制品工业:生物发酵工艺中都有发酵液和菌丝体分离的问题，最常用的是过滤和离心分离。在酶制剂工业中，碱性蛋白酶，脂肪酶和多糖微生物的浓缩分离常用微滤和超滤技术，其操作费用仅为传统方法的一半[2]。在制药工业中如抗菌素的生产和无菌水的制备等也离不了液固分离工序。发酵工业中，发酵残液的综合利用不但可解决环境污染问题，同时可生产出高质量的饲料，具有非常显著的社会和经济效益，而在工业上要实现这一目标，又与高效的固液分离设备密切相关。4.4环境保护工程
在工业生产和日常生活中都会产生大量的污水，如不经处理直接排放，将造成环境的严重污染，影响人民身体健康，因此污水的综合治理能力已经成为一个国家经济实力和技术水平的重要标志。生物法治理污水是现阶段的一种重要的方法，它涉及污泥的浓缩、凝聚、脱水的焚烧等过程，其中脱水效果将影响整个处理过程的能耗指标。再如食品工业中产生大量含蛋白质废水，如直接排放不仅会造成环境污染，又流失了大量的蛋白质，若经过沉降、脱水和膜过滤可节约大量的生产用水，并可回收有价值的蛋白质，可谓一举多得，是目前工业发达国家正在开发的领域。研究方向和发展趋势
5.1固液分离技术的研究方向
就目前看来，有关固液分离技术或过程的高效集成化研究还是很肤浅的，还不能与传统技术及过程的有效比较，尚未大规模应用。研究的目标产物液大多是局限在简单分子，对于基因工程蛋白质及其有重要应用价值的其它生物活性物质的分离则研究得很少，对有关新技术的分离机理、控制因素、模型化等方面的研究也还处于初步摸索阶段。但随着科学技术和工业生产的发展，能源、资源、农业，环境治理、节能等问题将更受到重视，生物化工，新型材料、精细化工等高技术领域的迅速发展，必然会对液固分离技术提出更高的要求。预期今后液固分离技术的研究和开发将会主要集中于以下几个方面。⑴能源多元化燃料开采过程中的物料处理；
⑵低品位，其生矿资源利用过程中提取精矿时，液体和固体的分离过程； ⑶水处理，包括工业用水的处理，工业和生活水处理和再生利用； ⑷生物化工，医药化工的高纯制品和高纯水处理技术；
⑸现有传统工业生产中过滤设备的改进、更新换代和替代进口设备等。5.2固液分离技术的发展趋势
从发展趋势来看，固液分离技术研究的目的是要缩短整个下游工程的流程和提高单项操作的效率，以前的那种零敲碎打的做法，既费时、费力，效果又不明显，跟不上发展的步伐。现在对整个生物分离过程的研究要有一个质的转变，并认为可以从两个方面着手，其一，继续研究和完善一些适用于生化工程的新型分离技术；其二，进行各种分离技术的高效集成化。目前出现的新型单元分离技术，如亲和法、双水相分配技术、逆胶束法、液膜法、各类高效层析法等。总结
固液分离技术是生物分离技术中的核心，它的的发展一定程度上也推动了生物技术工业的发展。因此，当务之急是要充实和强化下游处理过程中的固液分离技术的研究，以期有更多的积累和突破，使下游处理过程尽快达到和适应上游过程的技术水平和要求。相信固液分离工程将会在新世纪的科学技术进步中起更大作用, 取得更辉煌的成就。同时，这次综述使我对固液分离技术有了更深的了解和认识，让我扩展了相应的知识面和了解最新的固液分离技术。
参考文献：
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第二篇：固液分离总结(补充版)
1、化学选矿与物理选矿的关系
选矿依据：物理：物理与物理化学性质的差异，化学：化学性质的差异。
选矿对象：物理：相对易选的富矿，化学：细贫杂等难选矿；“三废”资源化。
原料形态：物理：原矿，化学：难选原矿，物理选矿的中矿、尾矿，“三废”资源。
分选本质：物理：分离、富集，不改变矿物自身组成，化学：化学处理，改变矿物自身组成与结构。
产品形态：物理：矿物精矿，化学：化学精矿。
2、化学选矿的一般过程或常见的化学选矿方法有哪些？ 1）原料准备：矿物原料的破、磨、配料；预先富集。
2）焙烧：使目的组分矿物转变为易浸的或易于物理分选的形态，部分杂质分解挥发或转变为难浸的形态，且可改变原料的结构构造。
3）浸出：使有用组分或杂质组分选择性地溶于浸出液中，从而使两种组分分离。一般情况下浸出含量少的组分。
4）固液分离：采用沉降倾析、过滤和分级等方法处理浸出液，以获得供后续处理的澄清溶液或含少量细矿粒的稀矿浆。
5）浸出液净化：采用化学沉淀法、离子交换法或溶液萃取法等进行净化分离，以获得有用组分含量高的净化溶液
6）制取化学精矿：从净化液中采用化学沉淀法、金属置换法、金属沉积法以及物理选矿法，沉淀析出化学精矿。
常见的化学选矿方法
1）矿石焙烧
2）矿物浸出
3）离子交换
4）溶剂萃取
5）离子沉淀
6）置换沉淀
7）金属沉积
3、矿物与微生物作用原理等等。1）直接作用理论
是指在有水、空气存在的情况下，细菌与矿物表面接触，将金属硫化物氧化为酸溶性的二价金属离子和硫化物的原子团。在没有细菌的作用时这一氧化作用只是热力学上可行,十分缓慢而不具实用价值,由于细菌的参与使这一过程加快。
2）间接作用理论
在多金属的硫化矿床中，通常含有黄铁矿，在有细菌的条件下，可以被快速氧化，生成硫酸铁。硫酸铁是一种高效金属矿物氧化剂和浸出剂，其它金属矿物都可以被其浸出。凡是利用Fe3+为氧化剂的金属矿物的浸出，都是间接浸出。3）复合作用理论
是指在细菌浸出过程中，既有细菌的直接作用，又有Fe3+氧化剂的间接作用；有时以直接作用为主，有时则以间接作用为主。
4、各种脱水的方法与作用
1）重力脱水（自然重力脱水及重力浓缩脱水。）2）机械力脱水（筛分脱水、离心脱水及过滤脱水。）3）热能脱水 4）磁力脱水
5）其它脱水方法（物理化学脱水，电化学脱水。）作用：1)达到用户和运输对产品水分要求。
2)充分利用水资源，维持选煤厂正常生产。
3)减少或堵绝废水外排，改善厂区及周围环境。
4)防止煤泥流失，及时回收并合格利用能源。
5、浅池原理（这个不太清楚）
海伦模型，假定：悬浮液中固体颗粒在整个沉降断面上的流动速度是均匀的；沉降颗粒一旦沉降离开流动层，就认为已进入底流。
实际生产中分级是连续的过程，入料一端给入，溢流另一端排出，沉物底流排出。
流动层中颗粒受两个力作用，即重力与入料推力。以海伦模型为依据推导浅池原理 W=A·V式中，W-煤泥水流量；A-沉降断面面积；V-d50颗粒的沉降末速。对于要求的分级粒度，浅池原理认为：沉降设备所能处理的煤泥水量仅与沉降面积大小成正比。
选煤厂设计中，分级设备面积的选取，通常用分级沉淀设备的单位面积处理负荷计算，即采用经验数据法：S=K·W/ω
式中，S-需要的分级设备面积，m2； K-不均衡系数，一般煤泥水系统取1.25；
ω-单位面积负荷，m3/(m2h)。
6、煤泥水浓度的表示方法有哪些及相互转换；煤泥水的粘度?其影响因素及它对分选及煤泥水处理的影响?实际当中如何有效地降低煤泥粘度?
浓度的表示方法： 1）、液固比R矿浆中液体质量与固体质量之比（或体积之比）。2）、固体含量百分数C：矿浆中固体质量（或体积）所占的百分数。3）、固体含量q：每升矿浆中所含固体的克数。g/L，也叫克升浓度。4）、体积百分浓度C’：矿浆中固体体积与矿浆总体积之比。
煤泥水粘度用“有效粘度”表示，它是煤泥水浓度，细泥含量、分散状态的综合体现。在选煤厂，细泥含量增大，煤泥水粘度增加。粘度增加对整个分选和煤泥水处理都带来不利影响。减少细泥循环与积聚，降低洗水浓度，是降低煤泥水粘度，改善分选作业效果的有效途径。这充分体现了进行固液分离的必要性。
7、沉降的基本过程描述
澄清区的出现及不断增大；沉降区的不断减小及至消失；过渡区的出现及消失；压缩区的先增大而后缩小，它们的共同与交叉作用完成了一次沉降分离过程。
8、凝聚与絮凝，絮凝剂在颗粒表面吸附的类型，以聚丙烯酰胺为例说明絮凝剂水解度对絮凝效果的影响
凝聚:加入某些离子，通过降低颗粒间电性斥力使分散体系失去稳定性而形成凝聚体的过程。絮凝:由于高分子聚合物与细颗粒的粘附以及自身架桥作用，使分散体系失于稳定性而形成絮状结合体的过程。
絮凝剂在颗粒表面的吸附，主要有静电键合、氢键键合和共价键合三种类型的键合作用。
1)静电键合。主要由双电层的静电作用引起。例如，颗粒表面带正电荷，阴离子型高分子絮凝剂可进入双电层取代原有的配衡离子。离子型絮凝剂一般密度较高，带有大量荷电基团，即使用量很低，也能中和颗粒表面电荷，降低其电动电位，甚至变号。
2)氢键键合。当絮凝剂分子中有-NH2和-OH基团时，可与颗粒表面电负性较强的氧进行作用，形成氢键。虽然氢键键能较弱，但由于絮凝剂聚合度很大，氢键键合的总数也大，所以该项能不可忽视。单纯氢键键合的选择性较差，因此，靠氢键吸附的聚合物，只能用于全絮凝，不宜用于选择性絮凝。
3)共价键合。高分子絮凝剂的活性基因在矿物表面的活性区吸附，并与表面离子产生共价键合作用。此种键合，常可在颗粒表面生成难溶的表面化合物或稳定的络合物、螯合物，并能导致絮凝剂的选择性吸附。
水解或磺化的聚丙烯酰胺，在分子上都有阴离子活性基团，属于阴离子聚丙烯酰胺。由于阴离子基团的作用，增强了选择性。
9、惯性卸料离心机的半锥角必须大于摩擦角?并分析半锥角过大对设备结构及工作性能构成的影响
惯性卸料是指依靠惯性离心力使物料沿筛面移动并排出的过程。因此，这种离心机要求筛兰的半锥角须大于物料摩擦角
这种排料方式决定了离心机的筛篮结构，影响其处理能力与脱水效果。
10、表层过滤和深床过滤
表层过滤亦称有滤饼的过滤，固体颗粒在过滤介质的一侧形成滤饼。这种形式的过滤，开始时阻力较小，较粗的颗位被阻留在过滤介质的表面上，使后来的颗粒不能通过，在过滤介质上面形成滤饼。颗位之间的成拱作用，甚至使一些小于滤孔的颗粒也不能通过过滤介质的孔隙。滤饼形成后，自身也起到过滤介质的作用。其过滤阻力随滤饼厚度增加而增加，到一定程度后，由于阻力增加，过滤过程基本停止。此时，必须将滤饼排除，才能重新进行过滤。为了防止一些细粒物料堵塞介质孔隙，有时也采用助滤剂预涂过滤介质。
表层过滤常用于处理固体浓度较高的悬浮液，通常悬浮液的浓度大于1%;浓度越低，细粒物料越容易堵塞过滤介质，甚至堵塞预涂层的通道，影响过滤过程的进行。实际生产中，应用最广泛的是表层过滤。
在深床过滤中，颗粒的粒度通常小于过滤介质的通道，因而可以进入介质的通道。过滤介质相当厚，当颗粒通过这些通道时，因分子作用力和静电力而被吸附在过滤介质的通道中，但液体可通过通道，故可实现固液分离。
深床过滤开始时的阻力要比表层过滤大，但随着固体颗粒的收集，介质阻力的增加却 较表层过滤缓慢。当通道中颗位增多，并逐渐堵塞时，过滤速度就会大大降低。此时，应将 通道中的物料及时排除，再重新过滤。深床过滤主要用于澄清过程，从很稀的溶液中，分离出很细的颗粒。溶液的浓度常小于0.1%。
11、分离因数对脱水有何影响
Z = 离心加速度/重力加速度
分离因数Z 是表示离心力大小的指标。也即表示离心脱水机分离能力的指标。，分离因数越大，物料所受的离心力越强，固液分离效果越好，但会造成煤的破碎量增加，动力消耗增加。
通常，产品水分在10%以下时，再提高分离因数，不但不能降低产品水分，反而增高离心液中的固体含量，增加物料在离心液中的损失。水分在10%以上是提高分离因数可增强离心机的脱水作用，降低产品水分。
12、物料中水分赋存的状态及物料性质对脱水的影响。
水分的赋存状态：1）、化合水分
2）、结合水分（强/弱结合水）
3）、毛细管水分
4）、自由水
物料性质对脱水的影响： 1）、孔隙度：孔隙度大时，存在的水分多，但毛细管作用弱，水分易于脱除。2）、比表面积：比表面积越大，吸附的水分越多，且不易脱除。3）、密度：同样质量的物质，密度大的体积就小，从而其比表面积就小，吸附的水分也少，易于脱除。4）、润湿性：润湿性差的蔬水矿物中水含量较少，且易脱除。5）、细泥含量：使物料毛细作用增强，水分增高，且不易脱除。6）、粒度组成：粒度越小，其比表面积越大，越不易脱除；粒度组成越均匀越易于脱除。
13、各类粗粒脱水设备，并结合脱水工艺说明它们在选煤厂的应用；
一、重力脱水设备 1.脱水斗子提升机。
在选煤厂，脱水斗子主要用于两种场合：
1）各类斗子捞坑(如原煤捞坑、精煤捞坑、事故捞坑)的运输提升与脱水；
2）跳汰中煤、矸石产品的运输提升与脱水。它既可作预先脱水，又可作为最终脱水。2.直线条缝筛。直线条缝筛主要用于跳汰精煤溢流或块煤重介精煤溢流的泄水。
3.弧形筛。弧形筛即可用于细粒物料的脱泥、脱水，也可用于悬浮液中细小颗粒的精确分级，还可用于重介产品脱介。
4.脱水仓。脱水仓通常兼作装车仓用，主要用于粗粒精煤，中煤、矸石经脱水筛或脱水斗子提升机的初步脱水后，在装车前的进一步脱水。
二、振动筛脱水
可用于入料粒度0~1mm，入料浓度<35%的末煤及煤泥的脱水、脱介。
三、离心脱水设备。
用于末煤跳汰机0.5~10mm级精煤的初步脱水，以及末煤的脱泥和细粒煤的分级。
1、旋流筛。
2、惯性卸料离心脱水机。（由于处理量小、脱水效率低已经被3和4取代。）
3、螺旋卸料离心脱水机。
4、振动卸料离心脱水机。
14、过滤与压滤的区别有哪些？ 1)推动力性质及大小
过滤是利用真空系统在滤布两侧形成压力差，压力差小一般200~600mmHg柱高；而压滤则通过流体加压矿浆或空气形成滤布两侧的压力差，压力差达0.5~1MPa，且调节方便。2)过滤过程不同
真空过滤为恒压过滤，过滤过程中压力不变，过滤速度逐渐减少。压滤先为恒速过滤，过滤速度不变，压力增加；待形成一定滤饼后，转为恒压过滤，压力保持不变，过滤速度逐渐减小。3)适用对象
过滤用于比滤阻小的易过滤物料，如浮选精煤、以粗粒为主的浮选尾煤；压滤则用于难滤物料，如以高灰细粒为主的浮选尾矿。4)固液分离程度
过滤介质的孔径大，滤液浓度高且须形成循环。过滤过程不彻底；压滤介质孔径小，滤液为清水，固液分离彻底，目前被视为选煤厂实现煤泥厂内回收，洗水闭路循坏的把关设备。
5)作业方式及效率
过滤连续作业，产品水分为26%~28%，新型设备可达到18%~ 20%，设备单位面积处理量大；压滤目前国内以间断作业为主，产品水分为30%~32%，设备处理量低。6)系统投资及运行费用
压滤系统总投资高，但运行费用低；而过滤系统投资可降低，但电耗、运行费用较高。
15、圆盘真空过滤机的工作原理及影响因素；过滤效果评价与影响因素；分析影响真空过滤机工作的因素
工作原理：园盘真空过滤机
它由槽体、主轴、过滤盘、分配头和瞬时吹风装置构成。过滤是在扇形过滤园盘上进行的。随着过滤盘旋转并周期性地进入与离开盛满煤浆的槽体，过滤机连续地经历着过滤(从矿浆中吸取煤浆形成滤饼)、干燥(离开矿浆后进一步脱水)，滤饼脱落三个阶段。过滤和干燥过程是在负压条件下进行的，滤饼脱落则是依靠瞬时吹风完成的。分配头则起着各阶段相应负压和正压的分配与控制作用。
可采用滤饼水分、滤液固含量及过滤机处理能力评价，也可象其它分离作业一样，用分离效率去考核。
影响过滤机的因素包括入料性质、设备性能、操作因素三方面。
入料性质方面涉及到入料组成(灰分)、粒度分布(细泥含量)、矿浆浓度、粘度、泡沫量等，这些因素集中反映在可滤性上。实际当中经常通过提高入料的可过滤性来改善过滤效果。采取的主要手段有掺粗(改善粒度构成)、加入煤油（改善表面疏水性)、通入蒸气(提高矿浆温度，降低粘度)、添加助滤剂(形成絮因)、增加浓度(采用浓缩过滤工艺)。
设备性能主要取决于设备类型。如盘式真空过滤机具有较高的处理量；折带式真空过滤机可处理较细粒物料且水份较低；采用刮刀卸料可进一步降低滤饼水份；采用比滤阻较小的金属丝滤布可以改善过滤效果等。
操作条件主要是调节真空度、过滤机转速。过滤机影响因素复杂，需根据具体情况采取不同措施以改善过滤效果。
16、压滤循环及其组成阶段
一个压滤循环包括四个阶段：(1)压紧滤板形成滤室、(2)给料压滤阶段、(3)卸饼阶段、(4)滤布清洗阶段(往往采用几个循环后清洗一次)。其中给料压滤阶段是决定压滤循环时间，乃至压滤机工作效率的关键因素。
17、箱式压滤机的基本结构、工作原理、入料方式及影响因素
结构：压滤机主要由滤板、滤板移动装置、活动头板、固定尾板、液压系统构成。工作原理：相邻滤板之间由活动头板移动压紧而构成箱式过滤室。入料矿浆由固定尾板经各滤板中心孔进入各滤室，整个压滤过程是在入料矿浆不断传递的压力条件下进行的，滤饼不断充满滤室，滤液则穿过业已形成的滤饼、滤布、滤板泄水沟经滤板排出。箱式压滤机采用间断作业方式。
压滤机的入料方式有三种：1)泵给料；2)泵和压缩空气联合给料；３）压缩空气给。目前，选煤厂多采用泵给料方式。
同过滤机一样，压滤机的工作也受到入料性质、压滤机性能及操作条件三方面的影响。在实际生产当中，可通过提高压滤机入料浓度，入料压力，改进滤布等手段来改善压滤效率。此外，适宜入料粒度与滤室厚度也是保证压滤机正常工作不可缺少的条件。
18、离心机的脱水效果，影响离心机工作状况的因素及其影响
离心脱水机通常采用产品水份和离心液中固含量去评价（主要设备的脱水产品水分如表），此外，还可采用脱泥降灰及破碎程度两个辅助指标。影响设备工作效果三方面因素包括：
(1)入料性质。主要指入料粒度组成及水份含量；(2)操作条件。主要是处理能力控制；
(3)设备结构及性能。结构因素包括筛兰半径与倾角，筛兰长度；筛缝大小；动力因素包括筛兰转速、振幅与频率。结构因素和动力因素都综合反映在设备性能上，而这方面通常通过设备的选型来体现。
19、带式挤压机脱水过程的四个阶段 带式挤压机是连续作业设备，整个脱水过程包括四个阶段：絮凝和给料阶段、重力脱水阶段、挤压脱水阶段以及卸料和滤布清洗阶段。
20、加压过滤机的基本原理及影响因素 该机采用了过滤和压滤原理相结合，通过过滤形成滤饼，然后再在高压条件下进一步干燥脱水。简单讲，在过滤机上加设密封钢罩即可构成加压过滤机。由于结构简单，可有效降低水分(由21%降至15%)，目前作为降低浮选精煤水分的首先设备。
第三篇：应用固相清除技术
应用固相清除技术、井壁稳定技术、随钻防漏技术
文南油田断块多 ,地层复杂 ,稳定性差 ,易坍塌掉块;大部分区块含大段膏泥岩 ,易造浆 ,钻井液维护困难;地层压力层系较为紊乱 ,沙二下至沙三中大都含异常压力层 ,易涌易漏;钻井施工中“喷、漏、卡、塌”等事故频发 ,严重制约钻井速度的提高。通过应用固相清除技术、井壁稳定技术、随钻防漏技术等多项钻井液技术 ,效果显著 ,有效保障和促进了该地区钻井速度的提高。
第四篇：传感器技术应用概述论文 (作业)
兰州理工大学技术工程学院
传感器与自动检测技术
结课论文
题目：称重传感器在电梯中的应用
学号：11230319
姓名：李永健 班级：电力传动一班
传感器与检测技术结课论文
兰州理工大学技术工程学院
摘要：传感器技术是实现测试和自动控制的重要环节。它的主要特征是能准确地传递和检测出某一形态的信息,并将它转换成另一形态的信息。随着科学技术的迅猛发展,其越来越广泛的应用于科学技术的各个领域。传感器是一种检测装置,是实现自动检测和自动控制的首要环节。它能感受到被测量的信息,将检测感受到的信息,并按照一定的规律转换成可用输出信号,来满足信息的传输、处理、存储、显示、记录以及控制等的要求。在机电一体化的系统中,传感器处系统之首,是机电一体化系统达到高水平的有效保证。随着人类探知领域的不断深入,各种信息的传递速度将越来越快, 处理信息的能力也将越来越强,因此,就要求相对应的信息采集传感技术也要跟上发展的步伐,这也就决定了传感器将越来越被广泛运用、无处不在，同时，传感器也与我们的生活息息相关。
关键词：称重传感器
电梯
应用 一.引言
通过学习和查阅，我发现传感器在现代生产中有着非常普遍的应用，在实际生产过程中传感器配合电脑中控系统可以实时的检测生产中的每一个指标，以便能够实时的做出相应的调整，保证了生产过程中的安全、高效。据初步调查统计，目前在众多大中型商场、酒店、学校、娱乐场所等客流量大的地方都使用了智能电梯。它的普及无疑给人们的生活传感器与检测技术结课论文
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带来了极大的便利，节省了很多宝贵的时间，可以说，现代智能电梯技术已经相当成熟。但是，据观察发现，电梯在运行效率方面还存在着一些问题，于是提出了改进现代智能电梯的设想。此篇主要讨论称重传感器在电梯中的作用，以及电梯中各个部位传感器类型及其功用。
二.传感器的选择要求
2.1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型
要进行个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量；传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。
2．2、灵敏度的选择
通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信传感器与检测技术结课论文
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号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽员减少从外界引入的厂扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其它方向灵敏度小的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
2.3、频率响应特性
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有定延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的误差。
2.4、稳定性
传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。传感器与检测技术结课论文
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传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。
2.5、线性范围
传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上，任何传感器都不能保证绝对的线性，其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时，在一定的范围内，可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的，这会给测量带来极大的方便。要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。
2.6、精度
精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的；如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。对传感器与检测技术结课论文
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某些特殊使用场合，无法选到合适的传感器，则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。
三.称重传感器
3.1称重传感器简介
电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。
由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。
称重传感器
一、电阻应变片
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电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。
设有一个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作ρ，这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R： R = ρL/S（Ω）
1--1 当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长ΔL，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少Δr。此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作Δρ。
对式（1--1）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了多少。我们有：
ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2
1--2 用式（1--1）去除式（1--2）得到
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S
1--3 另外，我们知道导线的横截面积S = πr2，则 Δs = 2πr*Δr，所以
ΔS/S = 2Δr/r
1--4 从材料力学我们知道
Δr/r =-μΔL/L
1--5 其中，负号表示伸长时，半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式（1--4）（1--5）代入（1--3），有: 传感器与检测技术结课论文
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ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L =（1 + 2μ（Δρ/ρ）/（ΔL/L））*ΔL/L = K *ΔL/L（2--6）
其中
K = 1 + 2μ +（Δρ/ρ）/（ΔL/L）
1--7 式（1--6）说明了电阻应变片的电阻变化率（电阻相对变化）和电阻丝伸长率（长度相对变化）之间的关系。
需要说明的是：灵敏度系数K值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数，它和应变片的形状、尺寸大小无关，不同的材料的K值一般在1.7—3.6之间；其次K值是一个无因次量，即它没有量纲。
在材料力学中ΔL/L称作为应变，记作ε，用它来表示弹性往往显得太大，很不方便
常常把它的百万分之一作为单位，记作με。这样，式（1--6）常写作： ΔR/R = Kε
(1--8)
二、弹性体
弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两个，首先是它承受称重传感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相对静平衡；其次，它要产生一个高品质的应变场（区），使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变枣电信号的转换任务。以称重传感器的弹性体为例，来介绍一下其中的应力分布。
设有一带有肓孔的长方体悬臂梁。
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肓孔底部中心是承受纯剪应力，但其上、下部分将会出现拉伸和压缩应力。主应力方向一为拉神，一为压缩，若把应变片贴在这里，则应变片上半部将受拉伸而阻值增加，而应变片的下半部将受压缩，阻值减少。下面列出肓孔底部中心点的应变表达式，而不再推导。
ε =（3Q（1+μ）/2Eb）*（B（H2-h2）+bh2）/（B（H3-h3）+bh3）
2--9 其中：Q--截面上的剪力；E--扬氏模量：μ—泊松系数；B、b、H、h—为梁的几何尺寸。
需要说明的是，上面分析的应力状态均是―局部‖情况，而应变片实际感受的是―平均‖状态。
三、检测电路
检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。因为惠斯登电桥具有很多优点，如可以抑制温度变化的影响，可以抑制侧向力干扰，可以比较方便的解决称重传感器的补偿问题等，所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。因为全桥式等臂电桥的灵敏度最高，各臂参数一致，各种干扰的影响容易相互抵销，所以称重传感器均采用全桥式等臂电桥。
3.2称重传感器工作原理
负荷传感器是称重传感器、测力传感器的统称，用单项参数评价它的计量特性。
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电阻应变式称重传感器主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。电阻应变片贴在弹性元件上，弹性元件受力变形时，其上的应变片随之变形，并导致电阻改变。测量电路测出应变片电阻的变化并变换为与外力大小成比例的电信号输出。电信号经处理后以数字形式显示出被测物的质量。电阻应变式称重传感器的称量范围为几十克至数百吨，计量准确度达1/1000～1/10000，结构较简单，可靠性较好。大部分电子衡器都使用这种传感器。电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体弹性元件，敏感梁在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片转换元件也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化增大或减小，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号电压或电流，从而完成了将外力变换为电信号的过程。在测量过程中，重量加载到称重传感器的弹性体上会引起塑性变形。电阻应变式称重传感器的工作过程应变正向和负向通过安装在弹性体上的应变片转换为电子信号。最简单的弯曲梁称重传感器只有一个应变片。通常，弹性体和应变片通过多种方式来结合，类似外壳密封部件等来保护应变片。
称重传感器在选用时要考虑到很多因素，实际的使用当中我们主要从下列几个因素考虑。称重传感器的量程根据你的用途，称重传感器的量程选择可依据秤的最大称量值、选传感器与检测技术结课论文
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用传感器的个数、秤体自重、可产生的最大偏载及动载因素综合评价来决定。一般来讲，传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷，其称量的准确度就越高。但是在实际的使用当中，由于加在传感器上的载荷除被称物体外，还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷，因此选用传感器时，要考虑诸多方面的因素，保证传感器的安全和寿命。其次称重传感器的准确度等级包括传感器的非线性、蠕变、重复性、滞后、灵敏度等技术指标。在选用的时候不应该盲目追求高等级的传感器，应该考虑电子衡的准确度等级和成本。一般情况下，选用传感器的总精度为非线性、不重复性和滞后三项指标的之和的均方根值略高于秤的精度。称重传感器形式的选择主要取决于称重的类型和安装空间，保证安装合适，称重安全可靠；另一方面要考虑厂家的建议。对于传感器制造厂家来讲，它一般规定了传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构形式、弹性体的材质等。
四.称重传感器在电梯中的功用
智能电梯为在楼宇中的作用是非常大的，为人们的生活提供了很大的便利。智能电梯中应用的传感器是非常多的，比如称重传感器，光电传感器等。以下主要说明一下称重传感器在智能电梯中的作用，智能电梯中安装了称重传感器装置更加保证了电梯的安全运行。
电梯上一般应用称重传感器为桥式称重传感器和轮辐传感器与检测技术结课论文
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式称重传感器，它们应用的特点主要区分在安装方式上。而他们的工作原理都是一样，由称重传感器将重量转换成电信号经传输电缆与控制仪连接，经控制仪求和放大器、A/D 转换器、单片机运算，实现电子称重。当轿厢内的重量达到或超过设定值的95%、102%时，控制仪内满载、超载继电器分别动作，与电梯控制系统连接，使电梯安全、可靠的运行。
控制仪正常工作后，每月应观察仪器是否工作正常：观察控制仪数码管显示是否随载荷变化而变化，每隔三个月(90天)控制仪按照以下步骤需要做一次检查保养。首先就是必须检查称重传感器安装螺栓是否有松动，将称重传感器安装螺栓紧固。
2、检查控制仪超载功能：方法一：将电梯停靠底层，将控制仪侧称重传感器连接线拔下，控制仪作一次清零操作，然后将称重传感器与控制仪连接好，应显示超载以上，如果显示低于超载值，加入适当的重量，使控制仪显示超载以上，此时检查是否输出超载信号。方法二：将电梯停靠底层，控制仪断电，检查电梯是否接收到超载信号。以上两种方法只要有一种方法检查出超载信号正常即可。
3、以上两个步骤检查正常之后，需要将电梯停到底层，作一次清零操作。
4、将电梯放入一定的载荷检查控制仪显示是否在正常范围之内，例如800公斤的电梯，放入100公斤重物，因摩擦因素，控制仪数码管应显示在8%～14%之间，证明控制仪正常。如不在此范围内，应按照说明书调试步骤传感器与检测技术结课论文
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进行修正。不难看出智能电梯的称重传感器是相当的重要，称重传感器的性能决定了电梯的性能以及安全。
智能电梯为在楼宇中的作用是非常大的，为人们的生活提供了很大的便利。智能电梯中应用的传感器是非常多的，比如称重传感器，光电传感器等。大家对于传感器在智能电梯中发挥着什么作用都了解过吗？今天小编就来为大家主要说明一下称重传感器在智能电梯中的作用，智能电梯中安装了称重传感器装置更加保证了电梯的安全运行。
电梯上一般应用称重传感器为桥式称重传感器和轮辐式称重传感器，它们应用的特点主要区分在安装方式上。而他们的工作原理都是一样，由称重传感器将重量转换成电信号经传输电缆与控制仪连接，经控制仪求和放大器、A/D 转换器、单片机运算，实现电子称重。当轿厢内的重量达到或超过设定值的95%、102%时，控制仪内满载、超载继电器分别动作，与电梯控制系统连接，使电梯安全、可靠的运行。
控制仪正常工作后，每月应观察仪器是否工作正常：观察控制仪数码管显示是否随载荷变化而变化，每隔三个月(90天)控制仪按照以下步骤需要做一次检查保养。首先就是必须检查称重传感器安装螺栓是否有松动，将称重传感器安装螺栓紧固。
2、检查控制仪超载功能：方法一：将电梯停靠底层，将控制仪侧称重传感器连接线拔下，控制仪作一次清零操作，然后将称重传感器与控制仪连接好，应显示超载传感器与检测技术结课论文
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以上，如果显示低于超载值，加入适当的重量，使控制仪显示超载以上，此时检查是否输出超载信号。方法二：将电梯停靠底层，控制仪断电，检查电梯是否接收到超载信号。以上两种方法只要有一种方法检查出超载信号正常即可。
3、以上两个步骤检查正常之后，需要将电梯停到底层，作一次清零操作。
4、将电梯放入一定的载荷检查控制仪显示是否在正常范围之内，例如800公斤的电梯，放入100公斤重物，因摩擦因素，控制仪数码管应显示在8%～14%之间，证明控制仪正常。如不在此范围内，应按照说明书调试步骤进行修正。不难看出智能电梯的称重传感器是相当的重要，称重传感器的性能决定了电梯的性能以及安全。
五.总结
随社会的快速发展，自动化应用技术距离我们的生活也越来越近，这也离不开传感器技术发展，这些技术的发展就需要我们这一代进行进一步的高端化研究，这样我们的生活才会更加的方便,因此，做为一名当代大学生，我们更应该好好学习，为社会发展贡献我们的力量，为实现“中国梦”而不懈奋斗！
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第五篇：食品分离技术
食品分离技术的现状及研究进展 分离操作在食品工业中的作用
随着食品工业的发展，化工单元操作不断向食品工业渗透并在食品加工领域内实践和提高，形成了适应食品加工特殊要求的新的单元操作。由于食品加工所用的动植物性原料几乎都为固态和液态，为了使固体和液体原料成为多种美味可口、营养丰富的食品，首先必须提取其精华，扬弃其糟粕，分离出不同成分并组合成不同种类的制品。同时为了做到有益无毒，风味别致，又必须反复提纯和精制。因此分离操作已在食品工业中占有相当重要的地位，研究分离技术在食品加工中的应用，对食品加工的科学化具有重要意义[1]。
食品分离技术在食品工业中具有相当重要的地位。其重要性表为以下几个方面:(1)食品分离技术是食品工业的基础[2]。绝大多数食品工业都分离不开食品分离技术，其中不少行业都是以分离工程为主要生产工序的。例如植物油的提取，淀粉的分离，糖制品的分离以及精练提纯等等。(2)食品分离技术能提高食品原料的综合利用程度。在食品加工工程中运用分离技术可以有效的利用食品原料中的各种成分，提高原料的综合利用程度，就提高了食品原料的利用价值。例如采用有效的分离方法可以从茶叶下脚料中分离出茶多酚、茶碱等，从柑橙中分离甘橙油、果胶等，使原料利用率大为增值。制糖行业中色谱分离技术的应用使得产糖率大大提高。(3)食品分离技术能保持和改进食品的营养和风味。采用现代分离技术可以将一些需在高温下完成的工艺改为在常温下进行，这样就可以大大地改善食品的色、香、味及营养。如用膜分离技术代替常规的蒸发浓缩和真空浓缩咖啡、果汁、茶汁等[3-4]。
(4)食品分离技术使产品符合食品卫生要求。食品分离技术包括提取原料中的有益组分和去除其中的有害成分。如花生、玉米等油制品易受黄曲霉污染而产生黄曲霉素，所以在加工过程中必须用适当的方法将其去除。（5）现代食品分离技术能改变食品行业的生产面貌。现代分离技术在食品工业中的应用，往往可以使行业的生产面貌大为改观。例如过去利用太阳能将海水浓缩后结晶制食盐，如今利用食品分离技术制食盐，使得整个行业生产面貌大大改观。2 食品工业中的分离操作方法
分离技术在工农业生产中具有重要作用，并且与我们的日常生活息息相关，同时分离机技术也在不断促进其它学科的发展[5]。由于采用了有效的分离技术，能够分离和提纯较纯的物质，大大的推进了化学学科的发展。又由于各种层析技术、超离心技术和电泳技术的发展和应用，使生物化学等生命科学得到了迅猛的发展。
分离操作包括机械分离和传质分离两大类，机械分离是指被分离的混合物由多于一相的物料所组成，分离设备只是简单地将混合物进行相分离，它属于非均相物系的分离，如沉降，过滤等。另一种分离操作是指依靠组分的扩散和传质来完成的分离过程，故又称扩散分离或传质分离[6]。如蒸馏，吸收，萃取或膜分离等，适用于多组分均相混合物的分离以及非均相混合物的分离[7]。3 传统的机械分离技术
在食品工业中，经常会遇到需要将悬浮液或乳浊液中的两相加以分离。即全部或部分地将这种非均相系的分散介质和分散质相分开。如奶油的制取，葡萄糖品体食品的获得，以及澄清果蔬汁的制取都是两相分离结果。3.1过滤
过滤过程是指分散介质相对于分散质的迁移过程。过滤操作的基本原理是利用一种能将悬浮固体微粒截留而使液体自由通过的多孔介质，达到悬浮液中固体与液体分离的目的。此多孔介质称为过滤介质。因此过滤只适用于悬浮液。
过滤设备在食品工业上的应用非常广泛:(1)作为一般固一液系的分离手段:如蔗掂榨汁中会有许多固形杂质，除用澄清法外还须过滤精制。在食用油的浸取与精炼上，用板框压滤机，箱式压滤机和加压叶滤机等设备可除去种子碎片和组织细胞，还可用于油类脱色后滤去漂白土等[8];(2)作为澄清设备:如对啤酒，葡萄酒，果汁，搪浆等用陶质管滤机进行过滤澄清。如制品含有极细固体微粒或呈胶泥状，则过滤时一般以预授形式应用助滤剂或将助滤剂加人浆液中混合后再送人过滤机进行过滤;(3)用过滤法除去微生物:管滤机常用于葡萄酒、啤酒和果汁的过滤以降低微生物的数目。3.2沉降
沉降过程是分散质相对于分散介质的相对迁移过程。在重力场中:使混合物中密度不同的两相获得分离的操作，称重力沉降。根据分散质集态的不同，可分为悬浮液沉降和乳浊液沉降。
实现重力沉降分离的设备称为沉降器，按操作方式可分为间歇式，半连续式和连续式，无论是何种方式的沉降器，其生产能力Q都取决于沉降面积和沉降速度的乘积，而与沉降器的高度无关。故现代化的沉降器的结构特点都是截面大，高度低[9]。
沉降在食品工业中的应用主要有三个方面：(1)以澄清为目的。如果汁、酒类等制品的澄清处理以除去悬浮液中的混浊杂质。(2)以增稠为目的。如淀粉制造，首先利用沉降达到悬浮液的沉淀增浓。(3)以分级或分离为目的利用同一物质的粒径或不同物质粒子的密度不同而使它们得到分离故沉降也是食品加工的常见手段。4 新型的分离技术
科学技术的不断发展导致了对分离技术的要求越来越高，分离的难度也越来越大[10]。特别是随着各种天然资源的不断开采使用，含有用物质的资源逐步减少，迫使人们从含量较少的资源中去分离、提取有用物质。所有这些，促进了分离技术的不断发展，旧的分离方法不断改进完善，新的分离方法不断发现，如近几十年来发展起来的一些新型传质分离技术，如膜分离技术，超临界萃取技术及泡沫吸附分离技术等已引起了食品工业界的重视并已崭露头角[11]。4.1 膜分离技术
反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟，已有大规模的工业应用，形成了相当规模的产业，有许多商品化的产品可供不同用途使用[12]。（1）反渗透是利用反渗透膜(一般为均质膜或表面致密的复合膜)选择地透过溶剂的性质，对溶液施加压力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过膜而从溶质中分离出来的过程，这种技术可用于海水淡化、果蔬汁的浓缩、茶叶抽提液的浓缩等[13]。
（2）超滤应用孔径为10一ZOOA的超滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液，使之从溶液中分离的过程。与反渗透不同的是小分子溶质与溶剂一起通过超滤膜[14]。这种分离过程可用于果蔬汁的浓缩和澄清、天然色素和食品添加剂的分离和浓缩、奶的分离和浓缩、酒和醋的澄清与提纯等。
（3）微滤以孔径小于10四的多孔膜过滤含有微粒的溶液将微粒从溶液中除去。可用于食糖的精制、澄清、过滤及啤酒的冷过滤除菌等。
（4）实质上，电渗析可以说是一种除盐技术，因为各种不同的水（包括天然水、自来水、工业废水）中都有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动[15]。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个，由于离子交换膜具有选择透过性，即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，阴离子交换膜只允许阴离子以通过，这样在两个膜的中间隔室中，盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低，而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室，最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。
膜分离共同的优点是：①节约能源；②在常温下进行，特别适用于热敏性物质的处理，能够防止食品品质的恶化和营养成分及香味物质的损失；③ 食品的色泽变化小，能保持食品的自然状态；④设备体积小且构造简单，费用较低，效率较高；⑤适用范围广，有机物和无机物都可浓缩，可用于分离、浓缩、纯化、澄清等工艺。
膜分离的缺点是：①产品被浓缩的程度有限；②有时其适用范围受到限制，因加工温度、食品成分、pH、膜的耐药性、膜的耐溶剂性等的不同，有时不能使用分离膜；③ 规模经济的优势较低，一般需与其他工艺相结合[16]。
由于膜分离过程不需要加热，可防止热敏物质失活、杂茵污染，无相变，集分离、浓缩、提纯、杀菌为一体，分离效果高，操作简单、费用低，特别适合食品工业的应用[17]。4.2 超临界萃取技术
超临界萃取是利用超临界流体这种在临界点附近具有特殊性能的物质作为溶剂进行萃取的一种分离方法。超临界流体是指超过临界温度与临界压力的气体[18]。如果某种气体处于临界温度以上，无论压力多高，也不能液化，仍然是气体，这时称此气体是超临界流体。超临界流体具有这样的物理性质:其密度与液体较接近，粘度和自扩散能力却接近于气体。因此超临界流体对液体、固体物质的溶解度与液体溶剂相接近，且在临界点附近，压力和温度的微小变化会引起其溶解能力的极大变化[19]。利用超临界流体的这些特性，通过改变温度或压力可在近临界点附近实现萃取剂与待分离物质的分离。
(1)由于在临界点附近，流体温度或压力的微小变化会引起溶解能力的极大变化，这种极强的选择性对分离溶解度相接近的两种成分非常有利，且萃取后溶剂与溶质的分离很容易。
(2)由于超临界流体具有与液体相接近的溶解能力，同时它又保持了气体所具有的传递性，这种具有液体与气体双重性能的流体能使传质很快地达到平衡，有利于高效分离的实现。
(3)超临界流体如CO2(Tc=31.1℃，Pc=7.38Mp)适合于食品工业中一些热敏性物质的萃取。
当然，超临界萃取的缺点是设备和操作都要求在高压下进行，设备投资费用高。在食品工业方面，利用超临界萃取技术可从咖啡豆和茶叶中脱除咖啡因，还可用于提取啤酒花中的有用成分及从烟草中脱除尼古丁等。超临界流体萃取技术作为一种新的分离技术，正越来越受到人们的重视，将在各个领域中得到广泛的应用[20]。4.3 泡沫吸附分离技术
泡沫分离是根据表面吸附的原理，借助鼓泡使溶液中的表面活性物质聚集在气-液界面，随气泡上浮至溶液主体上方，形成泡沫层，将泡沫和液相主体分开，从而达到浓缩表面活性物质（在泡沫层），净化液相主体的目的。从液相主体中浓缩分离的既可以是表面活性物质，也可以是能与表面活性物质相互亲和的任何溶质，比如金属阳离子、蛋白质、酶、染料等等。另外，一些固体粒子（沉淀微粒或矿石小颗粒），也可以被表面活性物质吸附，从溶液中分离出来。
泡沫吸附分离技术是近几十年发展比较快的的新兴分离技术，通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡，以达到分离或浓缩的这类方法，总称为泡沫分离技术[21]。泡沫分离必须具备两个基本条件，首先，所需分离的溶质应该是表面活性物质，或者是可以和某些活性物质相络合的物质，它们都可以吸附在气-液界面上；其次，富集质在分离过程中借助气泡与液相主体分离，并在塔顶富集。因此，它的传质过程在鼓泡区中是在液相主体和气泡表面之间进行，在泡沫区中是在气泡表面和间隙液之间进行。所以，表面化学和泡沫本身的结构和特征是泡沫分离的基础[22]。
随着人们对环境污染的日益重视，要求治理污染的呼声越来越高，政府对企业污染的控制也越来越严格，泡沫分离技术作为一种新兴的分离技术，越来越受到人们广泛的关注，它的优点就在于适合低浓度的分离回收，能在很低浓度下十分有效地除去表面活性物质；设备简单，投资少、能耗小，并且操作方便。5 分离技术的展望
目前，各种新型分离技术比传统分离法已有了突破性进展，这对于进一步提纯功能性食品成分，开发功能性产品，更大限度地发挥银杏资源优势具有推动作用。随着高精度、高灵敏度分析技术的应用，天然产物活性成分的提取纯化和结构鉴定尤其是在产品的应用领域显示了更为广阔的前景，同时这也促进了植物有效物质的结构、药理、药效等方面的深入研究。银杏叶加工集成优化工艺的探究，微量天然产物成分的高效快速高纯分离和鉴定的集成系统技术的建立，都将提高银杏叶及其特色药用资源的利用率，有利于实现资源优势向技术优势的转化，从而产生更大的经济效益、社会效益和环境效益[23]。分离操作在食品加工中占有非常重要的地位。分离技术的发展方兴未艾，研究掌握各种分离技术的原理和技术，尤其是一些新叮的传质分离技术可以提高现有的分离技术冰平，是一项非常重要的工作，对食品加工的科学化具有重要的意义。
参考文献
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