生化工程设备-第二篇-第二章-过滤、离心与膜分离设备-第二节-过滤设备重点.pptx

第二篇 第二章 过滤、离心与膜分离设备;第二节过滤设备;一、板框式及板式压滤机; 过滤时，悬浮液由离心泵或齿轮泵经滤浆通道打人框内，如图2-2-7（1）所示，滤液穿过滤框两侧滤布，沿相邻滤板沟槽流至滤液出口，固体则被截留于框内形成滤饼。滤饼充满滤框后停止过滤。滤液在引出方式上有明流与暗流之分。前者适用于一般场合，如发酵液的过滤，后者则用于滤液需保持无菌，不与空气接触等场合。; 洗涤滤饼时，洗水经由洗水通道进入滤板与滤布之间。由于关闭洗涤板下部的滤液出口，洗水便横穿滤框两侧的滤布及整个滤框厚度的滤饼，最后由非洗涤板下部的滤液出口排出[图2-2-7 （2）]。由于洗水通过滤饼的厚度为最终过滤操作时的一倍，而洗水通过的过滤面积仅为过滤操作时的1/2。因此，洗涤速率仅为最终过滤速率的1/4。; ; (二)板式压滤机; 过滤时，料液经滤板的中央进料孔 进入滤浆空间，滤渣沉积于滤布上形成滤饼，而滤液穿过滤布进入板面的沟槽 内，并从下部的孔道流出。 板框式硅藻土过滤机与典型的板框式压滤机没有本质上的差别，只是以硅藻土过滤介质代替滤布，它使用特制的多孔隙滤纸板夹持在板和框之间，作为硅藻土层的支撑物，每一过滤周期结束后需更换新的滤纸板和硅藻土。; 板式或板框式压滤机结构简单。价格低，过滤面积大，耐受压力高，动力消耗小，适 用于较难处理物料的过滤，故使用较广泛。但这种压滤机不能连续操作，劳动强度大，辅助操作时间长，滤布易损坏。目前已研制出半自动和全自动压滤机。; (三)自动板框压滤机; 过滤时，悬浮液从板框上部两个角孔形成的通道并行庄入滤框，滤液穿过滤框两侧的滤布，沿滤板表面的沟槽流入下部角孔形成的通道，滤饼则在滤框内形成。洗涤滤饼也按过滤流向进行。洗饼完毕，油压机将板框拉开，并使滤框下降。然后开动滤饼推板，框内滤饼将以水平方向推出落下。传动装置带动环形滤布绕一系列转轴旋转，以达到洗涤滤布的目的，最后使滤框复位，重新夹紧，完成一个操作周期。全部操作可在10min内完成。 自动压滤机结构复杂，价格昂贵，在一定程度上限制了它的应用和发展。;（四）板框压滤机工艺计算; 2.板框压滤机选择及台数;压滤机的选择应考虑以下两个方面:首先尽可能选用较薄的滤框。因为框的厚度愈 大，液体穿过滤饼层的路程就愈长，阻力也就愈大，过滤速度相应减小，并且滤饼的湿度 较大，洗涤困难，致使收率下降。此外，滤框愈厚，每批操作得到的过滤面积小，过滤时间便相应增加。其次，压滤机台数的确定应从投算、布置、操作等全面考虑，一般以选择较大规格者为适宜。 ;3.过滤面积及生产能力计算;二、真空过滤机; (一)转筒真空过滤机的结构与操作; 转筒下部浸入浆槽中，浸没角90°~ 130°圆筒缓慢旋转时(转速约0. 5~2r/min)， 筒内每一空间相继与分配头中的1、2 、3室相通(见图2-2-12)，可顺序进行过滤、洗 涤、吸干、吹松、卸饼等项操作。即整个圆筒分为过滤区、洗涤及脱水区，卸渣及再生区 3个区域。; ①过滤区。; ②洗涤及脱水区。; ③卸渣及再生区。; 转筒真空过滤机的过滤面积有1、5、20m2及40m2等不同规格，目前国产的最大过滤 面积约50m2，型号有GP及GP-x型， GP型为刮刀卸料， GP-x裂为绳索卸料。直径 。0. 3~4. 5m，长度0. 3~6m。滤饼厚度一般保持在40mm以内，对于难于过滤的胶状料液，厚度可小于10mm。对于菌丝体发酵液，过滤前在滚筒面上预涂一层50~60mm厚的 硅藻士。过滤时，可调节滤饼刮刀将滤饼连同一薄层硅藻士一起刮去，每转一圈，硅藻土 约刮去0.1mm，这样可使过滤面不断更新。; 转筒真空过滤机可吸滤、洗涤、卸饼、再生连续化操作，生产能力大，劳动强度小， 但辅助设备多，投资大，且由于真空过滤，推动力小，最大真空度不超过80kPa，一般为 0. 27~67kPa，滤饼湿含量大，通常为20%~70%。 除真空转筒过滤机外，还有转盘真空过滤机，真空翻斗式过滤机等。转盘真空过滤机 及其转盘的结构、操作原理与转筒真空过滤机类似，每个转盘相当于一个转筒。过滤面积 可以大到85m2，;(二)转筒真空过滤机的生产能力;(一)小型过滤实验装置; 最简单的过滤实验装置是采用布氏漏斗进行过滤试验(图2-2-13) ，过滤前可对料液 进行预处理，如添加絮凝剂、助滤剂或加热处理，实验时可控制过滤压力差与大生产的过 滤操作压力一致，并维持其他操作条件相同，这样就可用实验结果估算大规模过滤所需的 时间等。布氏漏斗虽然简单，但实验操作不灵活，可靠性较差，因此，可采用滤叶过滤实验装置。;由于转鼓式过滤机的处理量较大，在实验室进行小规模试验有许多困难。因此，实验 室常用滤叶进行转鼓过滤机的模拟试验??即采用已知过滤面积的单叶片过滤装置，如图 2-2-14所示。该装置的