生物分离工程第2章.过滤设备详解.ppt

/jpkc/bbs /jpkc/bbs 固液分离设备 发酵液的预处理和固液分离 发酵液的固液分离 板框 鼓式真空过滤机 错流过滤 离心机 平抛式 管式 多室 蝶式 螺旋式 板框压滤机 发酵液的固液分离 发酵液的预处理和固液分离 板框压滤机 发酵液的预处理和固液分离 发酵液的固液分离 板框压滤机的过滤推动力来自泵产生的液压或进料贮槽中的气压。 它最重要的特征是通过过滤介质时产生的压力降可以超过0.1MPa,这是真空过滤器无法达到的。 板框压滤机已有很长历史。 错流过滤 发酵液的固液分离 微滤过程示意图,料液快速经过薄膜,以减少形成滤饼 发酵液的预处理和固液分离 特点 发酵液的预处理和固液分离 发酵液的固液分离 a介质阻力大b 不能得到干滤饼 c 需要大的膜面积 d 收率高 （97-98%）e 质量好f 减少处理步聚g 染菌罐也能进行处理 离心分离 发酵液的固液分离 发酵液的预处理和固液分离 平抛式 发酵液的固液分离 发酵液的预处理和固液分离 平抛式 发酵液的预处理和固液分离 发酵液的固液分离 平抛式也称瓶式离心机这是一类结构最简单的实验室常用的低，中速离心机，转速一般在 3000-6000rpm。 发酵液的固液分离 管式 发酵液的预处理和固液分离 管式离心机 发酵液的预处理和固液分离 发酵液的固液分离 管式离心机：分为液－液分离的连续式管式离心机和液固分离的间歇式管式离心机。 结构简单 转速很高 有利于蛋白质的分离 间歇操作 多室 发酵液的固液分离 发酵液的预处理和固液分离 多室式 发酵液的预处理和固液分离 发酵液的固液分离 多室式离心机的转鼓内有若干同心圆筒组成若干同心环状分离室 加长了被分离液体的流程，使液层减薄，增加了沉降面积，减少了沉降距离。 同时还有粒度筛分的作用，悬浮液中的粗颗粒沉降到靠近内部的分离室壁上，细颗粒则沉降到靠近外部的室壁上，澄清的分离液经溢流或由向心泵排出。 常用于抗菌素液－液萃取分离，果汁和酒类饮料的澄清等。 螺旋式 发酵液的固液分离 发酵液的预处理和固液分离 螺旋式 发酵液的预处理和固液分离 发酵液的固液分离 螺旋卸料沉降离心机 有立式和卧式两种 卧螺机是一种全速旋转，连续进料，分离和卸料的离心机。 最大离心力强度可达6000 操作温度可达300℃ 操作压力一般为常压 常用于胰岛素，细胞色素，胰酶的分离等。 碟式 发酵液的固液分离 发酵液的预处理和固液分离 碟片式离心机 发酵液的预处理和固液分离 发酵液的固液分离 是一种应用最为广泛的离心机 有一个密封的转鼓，内装十至上百个锥顶角为60~100゜锥形碟片。 固体的沉降距离极短，分离效果较好。 碟片间的距离一般为0.5~2.5mm,与被分离物料的性质有关。 碟片式离心机 发酵液的预处理和固液分离 发酵液的固液分离 人工排渣的碟片离心机 喷嘴排渣的碟片离心机 活门（活塞）排渣的碟片离心机 活门排渣的喷嘴碟片式离心机（这是近年来开发的机型，它和相同直径的活塞机相似，其速度可增加23%~30%,故可使分离因素达15000 左右，该机型可用于酶制剂，疫苗和胰岛素生产中分离物的澄清，醇的生产中细菌的采集以及r-DNA中采集和澄清。 包含体产物分离工艺（牛生长激素分离提取） 发酵液的固液分离 发酵液的预处理和固液分离 14.3全发酵液提取 发酵液的预处理和固液分离 全发酵液提取 1.用膜技术进行全发酵液提取 2.用双水相萃取进行全发酵液提取 3.用扩张床吸附进行全发酵液提取 发酵液的预处理和固液分离 全发酵液提取 一种新型的生物分离技术概念被提出：集成化分离技术，即对已有的两种或两种以上的单元操作进行有效的组合，组成一种有效的单元操作，以达到提高产品收率、缩短纯化步骤、降低纯化费用和投资成本的目的。 基于以上两点，20世纪90年代人们发展了一种集成化分离技术—扩张床吸附技术。 二 扩张床吸附技术 发酵液的预处理和固液分离 全发酵液提取 扩张床（Expanded bed）亦称膨胀床是发展中的吸附分离技术。九十年代初，英国剑桥大学的H.A.Chase等通过对吸附剂本身物理性质的改进及对层析柱和流体分布器的精心设计，得到了稳定、返混小的扩张床。 扩张床吸附集澄清、浓缩和初步纯化于一体的分离纯化技术。可以减少离心或过滤等单元操作步骤，节约操作周期。提高目标产物的收率，降低了分离纯化的成本，被称为近几十年来出现的第一个新的单元操作。随着商业化吸附剂和装置的出现，愈来愈多地引起人们的兴趣和关注。 扩张床装置图 发酵液的预处理和固液分离 全发酵液提取  扩张床的操作按顺序（见下图）可分为五个部分:(1)平衡(equlibration)、(2)吸附(adsorption)、(3)