沉降法：机械分离固液混合物的方法

4.1.3　沉降法

分散于流体中的颗粒在重力或离心力作用下相对流体流动的现象称为沉降。沉降是用机械的方法分离固液混合物的一种方法，其中在重力场中的颗粒沉降叫重力沉降，在离心力场中的颗粒沉降叫离心沉降。如果颗粒在重力沉降过程中不受周围颗粒和器壁的影响，称为自由沉降。而固体颗粒因相互之间影响而使颗粒不能正常沉降的过程称为干扰沉降。这里只对重力沉降进行讨论。当颗粒沉降处于层流区，即雷诺准数Re＝dvρ/μ＜1时，沉降速度方程为：

式中：u—颗粒沉降速度，m/s；d—颗粒粒径，m；ρs，ρ—分别为颗粒与流体的密度，kg/m³；g—重力加速度，m/s²；μ—滤液黏度，Pa·s。

从上式可知，沉降速度与颗粒直径的平方、颗粒与流体的密度差成正比，与流体的黏度成反比。流体的密度越大，沉降速度越小，颗粒的密度越小，沉降速度越小。颗粒形状也是影响沉降的一个因素，对于同一性质的固体颗粒，由于非球形颗粒的沉降阻力比球形颗粒的大得多，因此其沉降速度较球形颗粒的要小一些。当颗粒的体积浓度＞0.2%时，干扰沉降不容忽视。当容器较小时，容器的壁面和底面均能增加颗粒沉降时的曳力，使颗粒的实际沉降速度较自由沉降速度低。

固液混合物料在进行重力沉降之前一般要进行混凝、絮凝处理，以提高分离效率。天然药物分离中常用沉降槽，以提高悬浮液浓度，并同时得到澄清液体。需要处理的悬浮料浆在槽内静置足够长时间后，增浓的沉渣由槽底排出，清液则由槽上部排出管抽出。(www.xing528.com)

间歇式沉降槽是底部稍呈锥形且有出渣口的大直径贮罐，需静置澄清的药液装入罐内静置一定时间后，用泵或虹吸管将上清液抽出，沉渣由底部放出。天然药物提取分离工艺中的水提醇沉工艺或醇提水沉工艺可选用间歇式沉降槽。

沉降槽适于处理颗粒较大、浓度不太高、处理量较大的悬浮液的分离，这种设备的优点是结构简单，制造容易且运行成本和能耗低，增稠物浓度较均匀；缺点是设备庞大，占地面积大，分离效率较低，沉降时间长，有15%～20%的料液无法回收。

天然药物分离中还使用沉降罐，为缩短沉降距离、增加沉降面积可采用斜板沉降器。