第3章 分離設(shè)備

1、分離過程分離過程沉降沉降過濾過濾重力沉降重力沉降離心沉降離心沉降常壓過濾常壓過濾加壓過濾加壓過濾 離心過濾離心過濾真空過濾真空過濾膜分離膜分離生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離設(shè)備第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞破碎設(shè)備細(xì)胞破碎設(shè)備第二節(jié)第二節(jié) 過濾設(shè)備過濾設(shè)備第三節(jié)第三節(jié) 離心沉降設(shè)備離心沉降設(shè)備第四節(jié)第四節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 實(shí)質(zhì)是濕法粉碎設(shè)備實(shí)質(zhì)是濕法粉碎設(shè)備生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 WSK臥式高效全能珠磨機(jī)ZM系列臥式密閉珠系列臥式密閉珠(砂砂)磨機(jī)磨機(jī)珠磨法的破碎率一般控制在

2、珠磨法的破碎率一般控制在80%左右：降低能耗、減少大左右：降低能耗、減少大分子目的產(chǎn)物的失活、減少由于高破碎率產(chǎn)生的細(xì)胞小碎片分子目的產(chǎn)物的失活、減少由于高破碎率產(chǎn)生的細(xì)胞小碎片不易分離而給后續(xù)操作帶來的困難。不易分離而給后續(xù)操作帶來的困難。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 大規(guī)模破碎細(xì)胞的常用方法。大規(guī)模破碎細(xì)胞的常用方法。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 三缸的曲柄互成三缸的曲柄互成120度，既可連續(xù)輸液體，流量又較均勻。度，既可連續(xù)輸液體，流量又較均勻。高壓均質(zhì)機(jī)柱塞泵提供均質(zhì)過程所需的壓力，一般可達(dá)60-100MPa。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離設(shè)

3、備 來自柱塞泵來自柱塞泵結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成：均質(zhì)頭、均均質(zhì)頭、均質(zhì)環(huán)、閥座、質(zhì)環(huán)、閥座、調(diào)節(jié)裝置等。調(diào)節(jié)裝置等。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離設(shè)備 在二級(jí)均質(zhì)中，第一級(jí)：150300kg/cm2，主要使脂肪球破碎；第二級(jí)：3040kg/cm2，主要使脂肪球均勻分散。 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離設(shè)備 第一級(jí)結(jié)果第一級(jí)結(jié)果第二級(jí)結(jié)果第二級(jí)結(jié)果p不宜采用高壓均質(zhì)機(jī)不宜采用高壓均質(zhì)機(jī)p易造成堵塞的團(tuán)狀或絲狀真菌，易造成堵塞的團(tuán)狀或絲狀真菌，p較小的革蘭氏陽性菌，較小的革蘭氏陽性菌，p含有包含體的基因工程菌（因包含體堅(jiān)硬，易損傷含有包含體的

4、基因工程菌（因包含體堅(jiān)硬，易損傷均質(zhì)閥）均質(zhì)閥）生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 常壓過濾常壓過濾加壓過濾加壓過濾真空過濾真空過濾離心過濾離心過濾過濾原理：過濾原理： 在以重力、壓力或離心力為推動(dòng)力作用下，利在以重力、壓力或離心力為推動(dòng)力作用下，利用液用液-固的密度或顆粒尺度的差異使懸浮液通過多孔性固的密度或顆粒尺度的差異使懸浮液通過多孔性過濾介質(zhì)，固體顆粒被截留，濾液則穿過過濾介質(zhì)流過濾介質(zhì)，固體顆粒被截留，濾液則穿過過濾介質(zhì)流出，從而實(shí)現(xiàn)液出，從而實(shí)現(xiàn)液-固分離的目的。固分離的目的。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備

5、 溫度對(duì)發(fā)酵液粘度的影響溫度對(duì)發(fā)酵液粘度的影響絮凝劑用量對(duì)過濾速度絮凝劑用量對(duì)過濾速度的影響的影響生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 圖圖 濾框和濾板濾框和濾板1-1-濾框?yàn)V框 2-2-濾板濾板 3-3-濾板外框架濾板外框架 4-4-濾板柵濾板柵 5-5-支撐格篩支撐格篩 6-6-壓蓋框壓蓋框生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 濾布一般采用棉織或合成纖維工業(yè)濾布，尺寸應(yīng)大于板框外圍尺寸，密度及層數(shù)視料液而定。濾板一般采用高分子聚合物(如增強(qiáng)聚丙烯等)制造。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生產(chǎn)用板框壓濾機(jī)生產(chǎn)

6、用板框壓濾機(jī)明流：濾液從每一濾板下方直接引出。適用于一般場(chǎng)合，如發(fā)明流：濾液從每一濾板下方直接引出。適用于一般場(chǎng)合，如發(fā)酵液的過濾。酵液的過濾。 暗流：濾液集中在尾板的出口流出。適用于濾液需保持無菌等暗流：濾液集中在尾板的出口流出。適用于濾液需保持無菌等要求的場(chǎng)合。要求的場(chǎng)合。 見演示見演示生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 71 7EL2GOAH861 834FB1 091M1 151 21 31 4DQC1 51 6NP過濾機(jī)結(jié)構(gòu)圖生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 71

7、 7EL2GOAH861 834FB1 091M1 151 21 31 4DQC1 51 6NP生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 71 7EL2GOAH861 834FB1 091M1 151 21 31 4DQC1 51 6NP生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 原料液原料液71 7EL2GOAH861 834FB1 091M1 151 21 31 4DQC1 51 6NP生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 71 7EL2GOAH861 834FB1 091M1 151 21 31 4DQC1 51 6NP生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備

8、自動(dòng)排渣的硅藻土過濾機(jī) 真空轉(zhuǎn)鼓式過濾設(shè)備是一種可以連續(xù)操作的過真空轉(zhuǎn)鼓式過濾設(shè)備是一種可以連續(xù)操作的過濾設(shè)備，主要包括過濾轉(zhuǎn)鼓、真空系統(tǒng)、壓縮空氣濾設(shè)備，主要包括過濾轉(zhuǎn)鼓、真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、待處理液貯槽等組成。系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、待處理液貯槽等組成。 12346751-濾布；濾布；2-金屬絲網(wǎng)；金屬絲網(wǎng)；3-篩板；篩板；4-筋板；筋板；5-空心轉(zhuǎn)軸；空心轉(zhuǎn)軸；6-過濾槽。過濾槽。分配頭被徑向的隔離塊分分配頭被徑向的隔離塊分成三個(gè)室成三個(gè)室(區(qū)），它們分別區(qū)），它們分別與真空和壓縮空氣管路相與真空和壓縮空氣管路相連通。連通。（見演示見演示）生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程

9、設(shè)備 三足式離心過濾機(jī)三足式離心過濾機(jī) 臥式刮刀卸料離心機(jī)臥式刮刀卸料離心機(jī)生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 三足式離心過濾機(jī)外形圖三足式離心過濾機(jī)外形圖 圖 8-17 臥式刮刀卸料離心機(jī)的結(jié)構(gòu)1濾液出口 2-外殼 3-轉(zhuǎn)鼓 4-主軸 5-耙齒 6-刮刀 7-攔液板 8-游缸 9-導(dǎo)向柱 10-刀架 11-刀桿 12-進(jìn)料桿 13-卸料斗 14-前蓋2314131211984567生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離設(shè)備 9325642311139101487786159542（a）（b）圖8-19 濾布外翻過程示意圖輸入管 2-

10、出口 3-轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔 4-傳動(dòng)軸 5-殼體 6-轉(zhuǎn)鼓蓋內(nèi)盤 7-轉(zhuǎn)鼓蓋外盤 8-連桿 9-濾布 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 濾液濾液濾渣排出濾渣排出9325642311139101487786159542（a）（b）圖8-19 濾布外翻過程示意圖輸入管 2-出口 3-轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔 4-傳動(dòng)軸 5-殼體 6-轉(zhuǎn)鼓蓋內(nèi)盤 7-轉(zhuǎn)鼓蓋外盤 8-連桿 9-濾布 過濾過程過濾過程：轉(zhuǎn)鼓內(nèi)外軸分別帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓蓋內(nèi)外盤、多孔殼體同速轉(zhuǎn)鼓內(nèi)外軸分別帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓蓋內(nèi)外盤、多孔殼體同速轉(zhuǎn)動(dòng)，物料由輸入管（內(nèi)軸）轉(zhuǎn)動(dòng)，物料由輸入管（內(nèi)軸）1進(jìn)入，在離心力作用下，濾液通進(jìn)入，在離心力作用下，濾液通過濾布和轉(zhuǎn)鼓壁

11、，渣截留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上。過濾布和轉(zhuǎn)鼓壁，渣截留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 卸渣過程：卸渣過程：轉(zhuǎn)鼓蓋內(nèi)外盤在液轉(zhuǎn)鼓蓋內(nèi)外盤在液壓作用下，左移，壓作用下，左移，離開殼體，濾布上離開殼體，濾布上的濾渣在離心力作的濾渣在離心力作用下，被甩出濾布。用下，被甩出濾布。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 90018001800)602(222222dnrngrngrngrf生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 管式離心分離機(jī)管式離心分離機(jī)（GF)管式離心澄清機(jī)管式離心澄清機(jī)（GQ)生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞

12、破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 碟式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)：碟式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)：碟式離心機(jī)一般具有堅(jiān)固的外殼，碟式離心機(jī)一般具有堅(jiān)固的外殼，底部凸出，轉(zhuǎn)鼓與外殼鑄在一起，底部凸出，轉(zhuǎn)鼓與外殼鑄在一起，殼上有圓錐形蓋，由螺帽緊固在外殼上有圓錐形蓋，由螺帽緊固在外殼上。殼上。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 連續(xù)式離心機(jī)，轉(zhuǎn)鼓周連續(xù)式離心機(jī)，轉(zhuǎn)鼓周邊有若干噴嘴邊有若干噴嘴( (活門活門) )，一般為一般為2 22424個(gè)，噴嘴孔個(gè)，噴嘴孔徑為徑為0.50.53.

13、2mm3.2mm，由于排，由于排渣的含液量較高，具有渣的含液量較高，具有流動(dòng)性，故噴嘴排渣碟流動(dòng)性，故噴嘴排渣碟片式離心機(jī)多用于濃縮片式離心機(jī)多用于濃縮過程，濃縮比可達(dá)過程，濃縮比可達(dá)5-205-20。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 1-濃縮液出口濃縮液出口 2-輕液出口輕液出口 3-再再循環(huán)進(jìn)口循環(huán)進(jìn)口 4-料液進(jìn)口料液進(jìn)口生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 主要結(jié)構(gòu)：主要結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)鼓、變直徑螺旋、傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)排料口、卸渣口等。轉(zhuǎn)鼓、變直徑螺旋、傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)排料口、卸渣口等。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 料液由中心管加入，進(jìn)料位置約在螺旋的中部，其

14、前面部分為沉降區(qū)，后面部分為甩干區(qū)。在離心力作用下，固形物被沉降在轉(zhuǎn)鼓壁上，液體由左側(cè)溢流孔排出，固體則由螺旋從大端推向小端，同時(shí)被甩干，落入外殼的排渣口排出。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 第四節(jié)第四節(jié) 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備一、一、 膜分離方法與原理膜分離方法與原理二、二、 膜材料膜材料三、三、 膜分離工藝流程膜分離工藝流程四、四、 膜分離設(shè)備（組件）膜分離設(shè)備（組件）生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 （反滲透原理反滲透原理）壓力差膜濾的應(yīng)用壓力差膜濾的應(yīng)用生物工程設(shè)

15、備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 （截留物）（截留物）生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 圖10 直徑為0.5m醋酸纖維膜的電子顯微鏡照片圖9 納濾膜的電子掃描剖面圖圖11 鈦濾芯圖15 非金屬材料燒結(jié)濾芯生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離設(shè)備 （見演示（見演示1、2）（見演示見演示）生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離設(shè)備 反滲透過濾海水裝置反滲透過濾海水裝置膜分流流程需要輔助設(shè)備：如高壓泵、粗過濾器、加熱器等。膜分流流程需要輔助設(shè)備：如高壓泵、粗過濾器、加熱器等。 膜片是膜分離設(shè)備的核心，良好的膜分離設(shè)備應(yīng)膜片是膜分離設(shè)

16、備的核心，良好的膜分離設(shè)備應(yīng)具備以下條件：具備以下條件： 膜面切向速度快，以減少濃差極化。膜面切向速度快，以減少濃差極化。 單位體積中所含膜面積比較大。單位體積中所含膜面積比較大。 容易拆洗和更換新膜。容易拆洗和更換新膜。 保留體積小，且無死角。保留體積小，且無死角。 具有可靠的膜支撐裝置。具有可靠的膜支撐裝置。 目前膜分離設(shè)備主要有許多種形式：其中最常用目前膜分離設(shè)備主要有許多種形式：其中最常用的有：板式、管式、中空纖維式和螺旋卷式。的有：板式、管式、中空纖維式和螺旋卷式。 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 濾板濾板生物工程設(shè)備第

17、三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 銅管 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 濃 鹽 水1-孔 外 襯 管 2-膜 管 3-滲 透 液 4-料 液 5-耐 壓 端 套 6-玻 璃 鋼 管 7-淡 化 水 收 集 外 殼 8-耐 壓 端 套圖 8-22 管 式 膜 組 件（ a） 內(nèi) 壓 單 管 式（ b） 內(nèi) 壓 管 束 式鹽 水淡 化 水8765濃 縮 液滲 透 液料 液（套管式）（套管式）4910透過液123453678圖8-23 外壓型單管膜組件1-裝配翼 2-插座接口 3-帶式密封 4-膜 5-密封 6-透過液管接口 7-O型迷封環(huán) 8-透過水出口 9-滲透用布或?yàn)V紙 10-開孔支撐管高壓原水生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備 （中空纖維膜分離器）中空纖維膜分離器） 生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過程設(shè)備