微生物工程工艺与设备：第二章 固液分离工艺与设备.ppt

结构：转鼓体、主轴、轴承座、外壳、电机、三角带轮等装在底盘上，三根摆杆悬吊在三条支柱上。 用途：大颗粒料的分离。 广泛用于：化工、制药、食品、轻工等行业。 三足式离心机 工作顺序：启动、加料、过滤、洗涤、甩干、停车、卸料。周期性，间歇操作。 悬浮液在启动后逐渐加入转鼓内，物料在离心力场作用下，液体经滤布（滤网）及转鼓孔甩出，固体则被截留在滤网内，形成滤饼。 优点： ⑴ 对物料适应性强，可用于固液分离、成品脱液、滤饼洗涤。 ⑵ 结构简单，制造、安装、维修、使用成本低。 ⑶ 运转平稳，易于实现密闭和防爆。 缺点：卸料要停车，效率低。 三足式其它种类： ① 三足自动刮刀下部卸料式。 ② 三足吊出卸料式。 ③ 三足气流卸料式。 ④ 三足活塞上部卸料式。 其他固液分离方法 又称错流过滤、交叉过滤和十字流过滤，是一种 维持恒压下高速过滤的技术。 (1)用泵循环使悬浮液流经过滤介质。 (2)在过滤介质表面加以搅拌造成流动，产生切向流。 1．切向流过滤（Cross-Flow Filtration） 向水相中加入溶于水的某些亲水性化合物或盐后，形成两相，轻相中富含某种高分子化合物，重相中富含盐类或另一种高分子化合物，可达到分离和提纯某种高分子化合物的目的。 2．双水相萃取 可将细胞及其碎片分配至两相中间 * * 菌体可压缩，受?P影响较大 * * * * * 其操作特点是使悬浮液在过滤介质表面作切向流动， 利用流动的剪切作用将过滤介质表面的固体(滤饼)移走， 过滤速率就近似恒定。 * 三、过滤式离心分离机 鼓壁上有孔，在鼓壁上覆以滤布或其它介质，通过转鼓转动产生离心力，使鼓内液体由滤孔迅速泄出，固体留在滤布上。 用于易过滤的晶体悬浮液和较大颗粒悬浮液的分离和物料脱水。如味精生产对等电点后的发酵醪液提取谷氨酸。 优点：分离速度快，分离效率高、液相澄清度好； 缺点：设备投资高、能耗大。 离心机种类：碟片式离心机、管式离心机、倾析式离心机。 在液相非均一系统中，利用离心力达到液－液、液－固、液－液－固分离的方法，统称为离心分离。 离心分离 ★ 分离因数 离心分离因数是指离心力与重力的比值，或离心加速度与重力加速度的比值。 f = (mv2/R)/mg ? Rn2/900 f大，沉降速度快，分离微粒小 提高f措施：增大n有效， R不宜太大 常速离心机f 3000，用于0.01~1mm颗粒 高速离心机 3000 f 50000，用于极细颗粒 超高速离心机 f 50000，用于分散度较高的乳浊液的分离 二、常用离心机 (一) 分类 保留固体式 连续运转式 分批排出式 喷嘴式 过滤式 沉降式 分离式 按排渣方式分 按操作性质分 离心分离机 藉离心沉降速度的不同将轻重不同或互不溶解的两种液体分开的离心机。 离心澄清机 藉离心沉降速度的不同将悬浮液中的液、固相分开的离心机。 离心分离机与离心澄清机在构造及分离的机制方面很相似 1、结构：壳体、十字形挡板、折转器、转鼓、轴、电机等 2、工作过程 3、特点及适用范围： 速度高分离效果好，但处理量小。 用于d 0.5?m粒子分离，要求浓度低。 管式高速离心机 血液离心机 * 碟式离心机----生物工业中应用最为广泛的离心机 Vg ————重力沉降速度，m/s d ————颗粒直径，m ρp ————颗粒的密度，kg/ m3 ρL ————液相密度，kg/ m3 η ————液相黏度，Pa·S g ————重力加速度， m/ s2 Stokesˊ定律 颗粒大小 影响因素 密度差 流体黏度 从自然沉降到离心沉降 * 工作过程 * 密闭的转鼓，转鼓内设有数十个至上百个锥角为60o～120o的锥形碟片 碟片 1、结构 碟片、转鼓、轴、喷嘴(8~24个)、电机 2、工作过程