第二篇第二章过滤、离心与膜分离设备讲述案例

第二章过滤、离心与膜分离设备过滤、离心与膜分离设备过滤速率的强化发酵液的预处理过滤介质选择过滤设备板框式及板式压滤机真空过滤机离心分离设备分离原理与分离因数常用离心机结构及选型膜分离设备膜分离方法膜分离设备第一节过滤速率的强化过滤、离心与膜分离设备一、发酵液的预处理目的：增大悬浮液中固体粒子的尺寸，除去高价无机离子和杂蛋白质，降低液体黏度，实现有效分离。方法：1.加热2.凝聚和絮凝3.加入盐类4.调节pH5.加入助滤剂过滤速率的强化过滤、离心与膜分离设备二、过滤介质选择过滤介质特性：所能截留的固体粒子的大小和对滤液的透过性。常用过滤介质：1.织物介质(滤布)：由棉、毛、麻等织成的天然纤维滤布和合成纤维滤布；2.粒状介质：硅藻土、珍珠岩石、细砂、活性碳、白土；3.多孔固体介质：多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料等。过滤、离心与膜分离设备第二节过滤设备一、板框式压滤机板框压滤机结构图过滤、离心与膜分离设备过滤设备板框式压滤机滤板和滤框过滤、离心与膜分离设备过滤设备板框式压滤机操作过程过滤阶段洗涤阶段过滤、离心与膜分离设备过滤设备常用板框式压滤机类型通常有BMS、BAS、BMY、BAY类型。BMS40/635-25板框压滤机明流手动压紧过滤面积滤框规格框厚度过滤、离心与膜分离设备过滤设备板式压滤机凹腔板式压滤机过滤设备自动板框压滤机过滤、离心与膜分离设备过滤设备自动板框压滤机过滤、离心与膜分离设备IFP自动板框压滤机工作原理图降框、卸饼及洗刷滤布过滤设备真空过滤机过滤、离心与膜分离设备动画演示过滤设备真空过滤机过滤、离心与膜分离设备转筒真空过滤机过滤设备真空过滤机过滤、离心与膜分离设备转筒结构及工作原理动画演示水平回转翻盘式真空过滤器过滤设备过滤、离心与膜分离设备真空过滤机动画演示过滤设备过滤、离心与膜分离设备小型过滤实验装置及过滤的放大过滤设备过滤、离心与膜分离设备小型过滤实验装置及过滤的放大离心分离设备过滤、离心与膜分离设备离心分离设备过滤离心分离设备沉降式离心分离设备过滤、离心与膜分离设备离心分离原理与分离因数•碟式离心机的分离原理分离因数工业上根据离心分离因数大小将离心机分为三类：①普通离心机，f＜3000，一般为600～1200，可用于分离0.01～1.0mm固体颗粒；②高速离心机，f＝3000～50000，可用于乳浊液的分离；③超速离心机，f＞50000，适用于分散度较高的乳浊液的分离。离心分离设备过滤、离心与膜分离设备常用离心机结构及选型•管式离心机的结构及操作离心分离设备过滤、离心与膜分离设备常用离心机结构及选型•碟式离心机的结构及操作离心分离设备膜心离设备过滤、离心与膜分离设备膜心离设备•膜分离方法常见的膜分离过程有渗透、透析、电渗析、反渗透、微过滤、超滤、气体透过等。膜进料浓缩液稀释液浓缩液渗透膜进料纯化液杂质渗析液进料透析过滤、离心与膜分离设备•膜分离方法膜盐水进料浓缩液水反渗透膜进料水微过滤膜进料浓缩液水超滤膜进料贫气富气气体透过膜心离设备半透膜半透膜半透膜(a)渗透(b)平衡点和渗透压(c)反渗透渗透压压力反渗透原理过滤、离心与膜分离设备膜心离设备超滤工作原理过滤、离心与膜分离设备膜心离设备超滤技术的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冰冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。在生物大分子的制备技术中，超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50％的浓度。超滤过滤、离心与膜分离设备膜心离设备过滤、离心与膜分离设备膜•工业应用膜应具有的条件：1.较大的透过性；2.较高的选择性；3.机械强度好、耐热、化学性能稳定；4.不被细菌污染膜材料pH范围使用的上限温度适用膜类型醋酸纤维3～840～45反渗透膜聚丙烯2～1045～50超滤膜聚烯烃1～1345～50超滤膜聚砜1～1380超滤膜聚醚砜1～1390超滤膜几种常用膜的适用范围•几种常用膜膜心离设备过滤、离心与膜分离设备膜分离过程膜心离设备过滤、离心与膜分离设备膜分离设备•板式膜过滤器膜心离设备过滤、离心与膜分离设备膜分离设备•管式膜过滤器膜心离设备过滤、离心与膜分离设备膜分离设备•中空纤维式膜分离器动画演示膜心离设备过滤、离心与膜分离设备膜分离设备•螺旋卷式膜分离器膜心离设备过滤、离心与膜分离设备型式优点缺点管式易清洗、无死角，适宜于处理含固体较多的料液，单根管子可以调换保留体积大，单位体积中所含过滤面积较小，压力较大中空纤维式保留体积小，单位体积中所含过滤面积大，可以逆洗，操作压力较低（小于0.25MPa）动力消耗较低料液需要预处理，单根纤维损坏时，需调换整个模件螺旋卷绕式单位体积中所含有过滤面积大，换新膜容易料液需要预处理，压力降大，易污染，清洗困难平板式保留体积小，能量消耗介于管式和螺旋卷绕式之间死体积大各种膜装置性能的比较膜心离设备过滤、离心与膜分离设备膜技术在生物工程中的应用•收集细胞、滤除固体物质•产物的分离、浓缩和精制小分子产品的生产大分子产品的生产膜心离设备小结过滤、离心与膜分离设备过滤速率的强化发酵液的预处理过滤介质选择过滤设备板框式及板式压滤机真空过滤机离心分离设备分离原理与分离因数常用离心机结构及选型膜分离设备膜分离方法膜分离设备人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。