過(guò)濾離心膜分離

1、過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備v 過(guò)濾速率的強(qiáng)化 發(fā)酵液的預(yù)處理 過(guò)濾介質(zhì)選擇v 過(guò)濾設(shè)備 板框式及板式壓濾機(jī) 真空過(guò)濾機(jī)v 離心分離設(shè)備 分離原理與分離因數(shù) 常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型v 膜分離設(shè)備 膜分離方法 膜分離設(shè)備過(guò)濾速率的強(qiáng)化過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 發(fā)酵液的預(yù)處理發(fā)酵液的預(yù)處理目的：目的：增大懸浮液中固體粒子的尺寸，除去高價(jià)無(wú)機(jī)離子和雜蛋白質(zhì)，降低液體黏度，實(shí)現(xiàn)有效分離。方法：方法：1.加熱2.凝聚和絮凝3.加入鹽類(lèi)4.調(diào)節(jié)pH5.加入助濾劑過(guò)濾速率的強(qiáng)化過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 過(guò)濾介質(zhì)選擇過(guò)濾介質(zhì)選擇過(guò)濾介質(zhì)特性：過(guò)濾介質(zhì)特性：所能截留的固體粒子的大小和對(duì)濾液的透過(guò)性。常用過(guò)濾介質(zhì)：常用過(guò)濾介

2、質(zhì)：1.織物介質(zhì)(濾布)：由棉、毛、麻等織成的天然纖維濾布和合成纖維濾布；2.粒狀介質(zhì)：硅藻土、珍珠巖石、細(xì)砂、活性碳、白土；3.多孔固體介質(zhì)：多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料等。過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備過(guò)濾設(shè)備 板框式壓濾機(jī)板框式壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)圖板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)圖過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備過(guò)濾設(shè)備 板框式壓濾機(jī)板框式壓濾機(jī)濾板和濾框?yàn)V板和濾框過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備過(guò)濾設(shè)備 板框式壓濾機(jī)操作過(guò)程板框式壓濾機(jī)操作過(guò)程過(guò)濾階段過(guò)濾階段洗滌階段洗滌階段過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備過(guò)濾設(shè)備 常用板框式壓濾機(jī)類(lèi)型常用板框式壓濾機(jī)類(lèi)型通常有BMS、BAS、BMY、BAY類(lèi)型。BMS 40/635-25板框壓濾機(jī)板框壓

3、濾機(jī)明流明流手動(dòng)壓緊手動(dòng)壓緊過(guò)濾面積過(guò)濾面積濾框規(guī)格濾框規(guī)格框厚度框厚度過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備過(guò)濾設(shè)備 板式壓濾機(jī)板式壓濾機(jī)凹腔板式壓濾機(jī)過(guò)濾設(shè)備 自動(dòng)板框壓濾機(jī)自動(dòng)板框壓濾機(jī)過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備過(guò)濾設(shè)備 自動(dòng)板框壓濾機(jī)自動(dòng)板框壓濾機(jī)過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備IFP自動(dòng)板框壓濾機(jī)工作原理圖自動(dòng)板框壓濾機(jī)工作原理圖降框、卸餅及洗刷濾布過(guò)濾設(shè)備 真空過(guò)濾機(jī)真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示過(guò)濾設(shè)備 真空過(guò)濾機(jī)真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾設(shè)備 真空過(guò)濾機(jī)真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備轉(zhuǎn)筒結(jié)構(gòu)及工作原理轉(zhuǎn)筒結(jié)構(gòu)及工作原理動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示水平回轉(zhuǎn)翻盤(pán)式真

4、空過(guò)濾器水平回轉(zhuǎn)翻盤(pán)式真空過(guò)濾器過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 真空過(guò)濾機(jī)真空過(guò)濾機(jī)動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 小型過(guò)濾實(shí)驗(yàn)裝置及過(guò)濾的放大小型過(guò)濾實(shí)驗(yàn)裝置及過(guò)濾的放大過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 小型過(guò)濾實(shí)驗(yàn)裝置及過(guò)濾的放大小型過(guò)濾實(shí)驗(yàn)裝置及過(guò)濾的放大離心分離設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備離心分離設(shè)備離心分離設(shè)備過(guò)濾離心分離設(shè)備過(guò)濾離心分離設(shè)備沉降式離心分離設(shè)備沉降式離心分離設(shè)備過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 離心分離原理與分離因數(shù)離心分離原理與分離因數(shù)常用的離心機(jī)有常用的離心機(jī)有管式離心機(jī)管式離心機(jī)和和碟式離心機(jī)碟式離心機(jī)。 管式離心機(jī)管式離心機(jī)r2r1rglrgddlr

5、ssss22122221218)(18)(2V懸浮液中微粒在軸向的運(yùn)動(dòng)速度：過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 離心分離原理與分離因數(shù)離心分離原理與分離因數(shù) 碟式離心機(jī)的分離原理分離因數(shù)碟式離心機(jī)的分離原理分離因數(shù)900900602222PT2TPmrngrnmFrnvgrmvF物料在離心機(jī)中所受離心力為：離心分離因數(shù)：grvrnmFf2T2P900過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 離心分離原理與分離因數(shù)離心分離原理與分離因數(shù) 碟式離心機(jī)的分離原理分離因數(shù)碟式離心機(jī)的分離原理分離因數(shù)工業(yè)上根據(jù)離心分離因數(shù)大小將離心機(jī)分為三類(lèi)：普通離心機(jī)，f3000，一般為6001200，可用于分離0.01 1.0m

6、m固體顆粒；高速離心機(jī)，f300050000，可用于乳濁液的分離；超速離心機(jī)，f50000，適用于分散度較高的乳濁液的分離。過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型 管式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作管式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型 碟式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作碟式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型 螺旋卸料離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作螺旋卸料離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 離心分離設(shè)備的放大離心分離設(shè)備的放大 以等效時(shí)間放

7、大以等效時(shí)間放大 等效時(shí)間：依據(jù)離心力和離心時(shí)間的乘積來(lái)估計(jì)離心分離的難易程度。tgrte02 以幾何特征參數(shù)放大以幾何特征參數(shù)放大 對(duì)于管式離心機(jī)，其幾何特征參數(shù) 對(duì)于碟片式離心機(jī)，其幾何特征參數(shù)glrC222ctg3231322rrgZC過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 膜離心設(shè)備膜離心設(shè)備 膜分離方法膜分離方法 常見(jiàn)的膜分離過(guò)程有滲透、透析、電滲析、反滲透、常見(jiàn)的膜分離過(guò)程有滲透、透析、電滲析、反滲透、微過(guò)濾、超濾、氣體透過(guò)等。微過(guò)濾、超濾、氣體透過(guò)等。膜進(jìn)料濃縮液稀釋液濃縮液滲透膜進(jìn)料純化液雜質(zhì)滲析液進(jìn)料透析過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 膜分離方法膜分離方法膜鹽水進(jìn)料濃縮液水反滲透膜進(jìn)

8、料水微過(guò)濾膜進(jìn)料濃縮液水超濾膜進(jìn)料貧氣富氣氣體透過(guò)半透膜半透膜半透膜(a) 滲透(b) 平衡點(diǎn)和滲透壓(c) 反滲透滲透壓壓力 反滲透原理反滲透原理過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 超濾工作原理超濾工作原理過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 超濾技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，成本低廉，不需增加任何化學(xué)試劑，尤其是超濾技術(shù)的實(shí)驗(yàn)條件溫和，與蒸發(fā)、冰凍干燥相比沒(méi)有相的變化，而且不引起溫度、pH的變化，因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。 在生物大分子的制備技術(shù)中，超濾主要用于生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。 超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制劑。對(duì)于蛋白質(zhì)溶液，一般只能得到1050的濃度。 超超

9、 濾濾過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 膜膜 工業(yè)應(yīng)用膜應(yīng)具有的條件：工業(yè)應(yīng)用膜應(yīng)具有的條件： 1. 較大的透過(guò)性； 2. 較高的選擇性； 3. 機(jī)械強(qiáng)度好、耐熱、化學(xué)性能穩(wěn)定；4. 不被細(xì)菌污染膜材料膜材料pH范圍范圍使用的上限溫度使用的上限溫度適用膜類(lèi)型適用膜類(lèi)型醋酸纖維醋酸纖維384045反滲透膜反滲透膜聚丙烯聚丙烯2104550超濾膜超濾膜聚烯烴聚烯烴1134550超濾膜超濾膜聚聚 砜砜11380超濾膜超濾膜聚醚砜聚醚砜11390超濾膜超濾膜幾種常用膜的適用范圍幾種常用膜的適用范圍幾種常用膜幾種常用膜過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 膜分離過(guò)程膜分離過(guò)程過(guò)濾設(shè)

10、備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備 板式膜過(guò)濾器板式膜過(guò)濾器過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備 管式膜過(guò)濾器管式膜過(guò)濾器過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備 中空纖維式膜分離器中空纖維式膜分離器動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備 螺旋卷式膜分離器螺旋卷式膜分離器過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備型式型式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)管式管式易清洗、無(wú)死角，適宜于處理含固體易清洗、無(wú)死角，適宜于處理含固體較多的料液，單根管子可以調(diào)換較多的料液，單根管子可以調(diào)換保留體積大，單位體積保留體積大，單位體積中所含過(guò)濾面積較小，中所含過(guò)濾面積較

11、小，壓力較大壓力較大中空纖維中空纖維式式保留體積小，單位體積中所含過(guò)濾面保留體積小，單位體積中所含過(guò)濾面積大，可以逆洗，操作壓力較低（小積大，可以逆洗，操作壓力較低（小于于0.25MPa）動(dòng)力消耗較低）動(dòng)力消耗較低料液需要預(yù)處理，單根料液需要預(yù)處理，單根纖維損壞時(shí)，需調(diào)換整纖維損壞時(shí)，需調(diào)換整個(gè)模件個(gè)模件螺旋卷繞螺旋卷繞式式單位體積中所含有過(guò)濾面積大，換新單位體積中所含有過(guò)濾面積大，換新膜容易膜容易料液需要預(yù)處理，壓力料液需要預(yù)處理，壓力降大，易污染，清洗困降大，易污染，清洗困難難平板式平板式保留體積小，能量消耗介于管式和螺保留體積小，能量消耗介于管式和螺旋卷繞式之間旋卷繞式之間死體積大死體積

12、大 各種膜裝置性能的比較各種膜裝置性能的比較過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備 膜技術(shù)在生物工程中的應(yīng)用膜技術(shù)在生物工程中的應(yīng)用 收集細(xì)胞、濾除固體物質(zhì) 產(chǎn)物的分離、濃縮和精制 小分子產(chǎn)品的生產(chǎn) 大分子產(chǎn)品的生產(chǎn)小 結(jié)過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備v 過(guò)濾速率的強(qiáng)化 發(fā)酵液的預(yù)處理 過(guò)濾介質(zhì)選擇v 過(guò)濾設(shè)備 板框式及板式壓濾機(jī) 真空過(guò)濾機(jī)v 離心分離設(shè)備 分離原理與分離因數(shù) 常用離心機(jī)結(jié)構(gòu)及選型v 膜分離設(shè)備 膜分離方法 膜分離設(shè)備萃取與色譜分離設(shè)備 萃取分離原理及設(shè)備萃取分離原理及設(shè)備 溶劑萃取溶劑萃取 雙水相萃取雙水相萃取 萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取操作過(guò)程及設(shè)備 離子交換分離原理及設(shè)備離子交換分離原理及

13、設(shè)備 離子交換樹(shù)脂及其分離原理離子交換樹(shù)脂及其分離原理 離子交換設(shè)備及計(jì)算離子交換設(shè)備及計(jì)算 吸附分離原理及設(shè)備吸附分離原理及設(shè)備 吸附分離原理吸附分離原理 吸附操作及設(shè)備吸附操作及設(shè)備 色譜分離原理及設(shè)備色譜分離原理及設(shè)備 色譜分離原理色譜分離原理 色譜分離操作條件及設(shè)備色譜分離操作條件及設(shè)備 色譜分離過(guò)程的放大色譜分離過(guò)程的放大萃取分離原理及設(shè)備萃取分離原理及設(shè)備 溶劑萃取溶劑萃取 溶劑萃取方法和理論收率的計(jì)算溶劑萃取方法和理論收率的計(jì)算單級(jí)萃取單級(jí)萃取混合器分離器SLFR分配系數(shù)K和萃取因數(shù)E：mKKccEccK1VVVV;FSF2S12111VVVS1F2F2Eccc溶質(zhì)總量溶質(zhì)在萃余

14、液中的量未被萃取的分率mKKEE11所以單級(jí)萃取的理論收率單級(jí)萃取的理論收率：動(dòng)畫(huà)演示萃取分離原理及設(shè)備 溶劑萃取溶劑萃取 溶劑萃取方法和理論收率的計(jì)算溶劑萃取方法和理論收率的計(jì)算多級(jí)錯(cuò)流萃取多級(jí)錯(cuò)流萃取混合器分離器S1L1FR1混合器分離器S2L2混合器分離器R2R3L3S3第一級(jí)第二級(jí)第三級(jí)多級(jí)錯(cuò)流萃取的理論收率：多級(jí)錯(cuò)流萃取的理論收率：nnnEE)1(1)1(1或)1()1)(1(11121nnEEE萃取分離原理及設(shè)備 溶劑萃取溶劑萃取 溶劑萃取方法溶劑萃取方法多級(jí)逆流萃取多級(jí)逆流萃取多級(jí)逆流萃取的理論收率多級(jí)逆流萃取的理論收率:1)1(11nnnEEE萃取分離原理及設(shè)備 溶劑萃取溶劑萃

15、取 影響萃取操作的因素影響萃取操作的因素 1. 萃取劑的選擇萃取劑的選擇 2. pH的范圍的范圍 3. 溫度的確定溫度的確定 4. 鹽析、帶溶劑、去乳化的作用鹽析、帶溶劑、去乳化的作用萃取分離原理及設(shè)備 雙水相萃取雙水相萃取(aqueous two-phase partitioning，ATPP) 雙水相萃取原理雙水相萃取原理 雙水相萃取原理：雙水相萃取原理：基于物質(zhì)在雙水相體系中的選擇性分配。 雙水相體系：雙水相體系：某些有機(jī)物之間或有機(jī)物與無(wú)機(jī)鹽之間，在水中以適當(dāng)?shù)臐舛热芙夂笮纬苫ゲ幌嗳艿膬上嗷蚨嘞嗨囿w系。 常用生物分離的雙水相體系：常用生物分離的雙水相體系：PEGDextran系列和P

16、EG無(wú)機(jī)鹽系列。 雙水相體系在生物分離的應(yīng)用：雙水相體系在生物分離的應(yīng)用：用于蛋白質(zhì)、酶、核酸、菌體、細(xì)胞、細(xì)胞器以及氨基酸、抗生素等生物小分子物質(zhì)的分離、純化。 雙水相萃取雙水相萃取(ATPP) 雙水相萃取方法雙水相萃取方法萃取分離原理及設(shè)備兩級(jí)雙水相萃取酶的流程兩級(jí)雙水相萃取酶的流程 萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取分離原理及設(shè)備 液液-液萃取設(shè)備應(yīng)包括三部分：混合部分、分離部分和溶劑液萃取設(shè)備應(yīng)包括三部分：混合部分、分離部分和溶劑回收設(shè)備回收設(shè)備 混合設(shè)備混合設(shè)備 混合罐混合罐 噴射式混合器噴射式混合器 萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取分離原理及設(shè)備 分離設(shè)備分離設(shè)備 管

17、式離心機(jī)管式離心機(jī) 碟式離心機(jī)碟式離心機(jī) 萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取分離原理及設(shè)備 離心萃取機(jī)離心萃取機(jī) 萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取分離原理及設(shè)備 離心萃取機(jī)離心萃取機(jī) 多級(jí)離心萃取機(jī)多級(jí)離心萃取機(jī)Luwesta三級(jí)離心萃取機(jī)三級(jí)離心萃取機(jī) 立式連續(xù)逆流離心萃取機(jī)立式連續(xù)逆流離心萃取機(jī)-Laval ABE-216離心萃取機(jī)離心萃取機(jī) 萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取分離原理及設(shè)備 離心萃取機(jī)離心萃取機(jī)ABE-216離心萃取機(jī)輕重液走向示意圖離心萃取機(jī)輕重液走向示意圖三相傾析式離心機(jī)結(jié)構(gòu)三相傾析式離心機(jī)結(jié)構(gòu) 傾析式離心萃取機(jī)傾析式離心萃取機(jī) 萃取操作過(guò)程及設(shè)備

18、萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取分離原理及設(shè)備 離心萃取機(jī)離心萃取機(jī) 萃取分離原理及設(shè)備萃取分離原理及設(shè)備 溶劑萃取溶劑萃取 雙水相萃取雙水相萃取 萃取操作過(guò)程及設(shè)備萃取操作過(guò)程及設(shè)備小 結(jié)離子交換分離原理及設(shè)備 離子交換樹(shù)脂及其分離原理離子交換樹(shù)脂及其分離原理 離子交換樹(shù)脂的分類(lèi)及合成 離子交換樹(shù)脂的理化性能 離子交換機(jī)理及選擇性 離子交換裝置及再生離子交換裝置及再生 離子交換設(shè)備及計(jì)算離子交換設(shè)備及計(jì)算 離子交換設(shè)備的結(jié)構(gòu) 離子交換設(shè)備的計(jì)算離子交換樹(shù)脂的分類(lèi) 按樹(shù)脂骨架的主要成分分為聚苯乙烯型樹(shù)脂、聚丙按樹(shù)脂骨架的主要成分分為聚苯乙烯型樹(shù)脂、聚丙烯酸型樹(shù)脂、酚烯酸型樹(shù)脂、酚- -醛型樹(shù)脂等；醛型樹(shù)

19、脂等； 按聚合的化學(xué)反應(yīng)分為共聚型樹(shù)脂和縮聚型樹(shù)脂；按聚合的化學(xué)反應(yīng)分為共聚型樹(shù)脂和縮聚型樹(shù)脂； 按樹(shù)脂骨架的物理結(jié)構(gòu)分為凝膠型樹(shù)脂按樹(shù)脂骨架的物理結(jié)構(gòu)分為凝膠型樹(shù)脂( (微孔樹(shù)脂微孔樹(shù)脂) )、大網(wǎng)絡(luò)樹(shù)脂大網(wǎng)絡(luò)樹(shù)脂( (大孔樹(shù)脂大孔樹(shù)脂) )及均孔樹(shù)脂；及均孔樹(shù)脂； 按樹(shù)脂的酸堿性分為強(qiáng)酸性、弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)按樹(shù)脂的酸堿性分為強(qiáng)酸性、弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和強(qiáng)堿性、弱堿性陰離子交換樹(shù)脂。脂和強(qiáng)堿性、弱堿性陰離子交換樹(shù)脂。幾類(lèi)樹(shù)脂性能的比較 類(lèi)型類(lèi)型性能性能陽(yáng)離子交換樹(shù)脂陽(yáng)離子交換樹(shù)脂陰離子交換樹(shù)脂陰離子交換樹(shù)脂強(qiáng)酸性強(qiáng)酸性弱酸性弱酸性強(qiáng)酸性強(qiáng)酸性弱酸性弱酸性活性基團(tuán)活性基團(tuán)磺酸磺酸羧酸羧酸季

20、胺季胺伯胺、仲胺伯胺、仲胺pH的影響的影響無(wú)無(wú)酸性交換力小酸性交換力小無(wú)無(wú)堿性交換力小堿性交換力小鹽的穩(wěn)定性鹽的穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定洗滌時(shí)水解洗滌時(shí)水解穩(wěn)定穩(wěn)定洗滌時(shí)水解洗滌時(shí)水解再生劑用量再生劑用量35倍倍1.52倍倍35倍倍1.22倍倍交換速率交換速率快快慢慢快快慢慢離子交換樹(shù)脂的理化性能 顆粒度：大多數(shù)為球形，直徑：大多數(shù)為球形，直徑0.20.21.2mm； 交換容量：表示方法有質(zhì)量交換容量：表示方法有質(zhì)量交換容量( (mmol/g樹(shù)樹(shù)脂脂) )和體積交換容量和體積交換容量( (mmol/mL樹(shù)脂樹(shù)脂) )；此外還有工作；此外還有工作交換容量和再生交換容量；交換容量和再生交換容量； 機(jī)械強(qiáng)度

21、膨脹度 含水量及密度：含水量一般是：含水量一般是0.30.7g/g干樹(shù)脂干樹(shù)脂) )；濕堆積密度和濕真密度一般為濕堆積密度和濕真密度一般為600850kg/m2和和11001400kg/m2； 孔結(jié)構(gòu)離子交換機(jī)理及選擇性 離子交換機(jī)理B+A+BRARBA薄膜離子交換過(guò)程包括離子交換過(guò)程包括5步：步：1. A+自溶液擴(kuò)散到樹(shù)脂表面；自溶液擴(kuò)散到樹(shù)脂表面；2. A+從樹(shù)脂表面擴(kuò)散到樹(shù)脂從樹(shù)脂表面擴(kuò)散到樹(shù)脂內(nèi)部的活性中心；內(nèi)部的活性中心；3. A+在活性中心發(fā)生交換反在活性中心發(fā)生交換反應(yīng)；應(yīng)；4. 解吸離子解吸離子B+自樹(shù)脂內(nèi)部的自樹(shù)脂內(nèi)部的活性中心擴(kuò)散到樹(shù)脂表面；活性中心擴(kuò)散到樹(shù)脂表面；5. B

22、+從樹(shù)脂表面擴(kuò)散到溶液；從樹(shù)脂表面擴(kuò)散到溶液；Sampleapplicationand washElutionEquilibrationRegeneration-+anionexchangerbead-離子交換機(jī)理及選擇性 離子交換機(jī)理離子交換機(jī)理及選擇性 離子交換過(guò)程的選擇性 離子的水化半徑離子的水化半徑 離子的化合價(jià)離子的化合價(jià) 溶液的酸堿度溶液的酸堿度 交聯(lián)度、膨脹度和分子篩交聯(lián)度、膨脹度和分子篩 樹(shù)脂與交換離子之間的輔助力樹(shù)脂與交換離子之間的輔助力 有機(jī)溶劑的影響有機(jī)溶劑的影響離子交換裝置及再生料液料液處理液處理液 單床式單床式料液料液處理液處理液 多床式多床式料液料液處理液處理液 復(fù)

23、床式復(fù)床式料液料液處理液處理液 混合床式混合床式離子交換裝置離子交換裝置及再生再生方式料液再生液處理液廢液順流再生順流再生料液再生液處理液廢液逆流再生逆流再生離子交換裝置及再生再生方式廢液再生液料液再生液處理液對(duì)流逆流再生對(duì)流逆流再生廢液再生液料液再生液處理液對(duì)流再生對(duì)流再生離子交換裝置及再生再生操作交換交換反洗反洗再生再生水洗水洗交換交換料液處理液廢水反洗水再生水再生廢液正洗水廢水料液處理液動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示離子交換裝置及再生再生操作混合床再生的操作過(guò)程混合床再生的操作過(guò)程具有多孔支持板的離子交換罐 圓筒體的高徑比一般為圓筒體的高徑比一般為23，樹(shù)脂層高度約為圓，樹(shù)脂層高度約為圓筒高度的筒高度

24、的50 70。1-視鏡 2-進(jìn)料口 3-手口4-液體分布器 5-樹(shù)脂層6-多孔板 7-尼龍層 8-出液口具有塊石支持層的離子交換罐1-進(jìn)料口 2-視鏡 3-液位計(jì)4-樹(shù)脂層 5-卵石層 6-出液口被交換溶液進(jìn)口淋洗水、解吸液及再生劑進(jìn)口廢液出口分布器分布器淋洗水、解吸液及再生劑出口，反洗水進(jìn)口反吸附離子交換罐擴(kuò)口式離子交換器混合床交換罐制備無(wú)機(jī)鹽的流程篩板式連續(xù)離子交換設(shè)備漩渦式連續(xù)離子交換設(shè)備離子交換設(shè)備的計(jì)算 罐體積yVVt罐體積罐體積Vt：罐高徑比一般取罐高徑比一般取Hi/D=23。 交換設(shè)備的放大1.根據(jù)交換罐負(fù)荷相同的原則放大；根據(jù)交換罐負(fù)荷相同的原則放大；2.根據(jù)交換罐中溶液空塔流

25、速相同的原則放大；根據(jù)交換罐中溶液空塔流速相同的原則放大；3.溶液通過(guò)床層的壓力降溶液通過(guò)床層的壓力降離子交換的應(yīng)用及特點(diǎn) 應(yīng)用應(yīng)用 1.氨基酸氨基酸 2.有機(jī)酸有機(jī)酸 3.抗生素抗生素 4.生物酶生物酶 特點(diǎn)特點(diǎn) 1.樹(shù)脂無(wú)毒且可反復(fù)使用樹(shù)脂無(wú)毒且可反復(fù)使用 2.少用或不用有機(jī)溶劑少用或不用有機(jī)溶劑 3.成本低成本低 4.設(shè)備簡(jiǎn)單設(shè)備簡(jiǎn)單 5.操作方便操作方便吸附分離原理及設(shè)備 吸附分離機(jī)理 吸附法吸附法是利用合適的吸附劑，在一定的操作條件是利用合適的吸附劑，在一定的操作條件下，使發(fā)酵液中的產(chǎn)物被吸附在固定吸附劑的內(nèi)外表下，使發(fā)酵液中的產(chǎn)物被吸附在固定吸附劑的內(nèi)外表面上，再以適當(dāng)?shù)慕馕鼊a(chǎn)

26、物從吸附劑上解吸下來(lái)，面上，再以適當(dāng)?shù)慕馕鼊a(chǎn)物從吸附劑上解吸下來(lái)，從而達(dá)到分離濃縮的目的。從而達(dá)到分離濃縮的目的。吸附分離原理及設(shè)備 吸附劑的選擇 吸附劑吸附劑按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是有機(jī)按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是有機(jī)吸附劑，如活性炭、球形炭化樹(shù)脂、聚酰胺、纖維素、吸附劑，如活性炭、球形炭化樹(shù)脂、聚酰胺、纖維素、大孔樹(shù)脂等；另一類(lèi)是無(wú)機(jī)吸附劑，如白土、氧化鋁、大孔樹(shù)脂等；另一類(lèi)是無(wú)機(jī)吸附劑，如白土、氧化鋁、硅膠、硅藻土等。硅膠、硅藻土等。 吸附操作及設(shè)備1.攪拌罐內(nèi)的吸附操作攪拌罐內(nèi)的吸附操作2.固定床吸附固定床吸附色譜分離原理及設(shè)備 色譜分離原理 色譜分離操作條件 色譜分離

27、設(shè)備Column Chromatography實(shí)驗(yàn)室規(guī)?？罩b柱示范錄像實(shí)驗(yàn)室規(guī)模空柱裝柱示范錄像 Gel Filtration -size Resin has fixed size pores which allow molecules smaller than a given size to enter Small molecules will take longer to pass down the column than large ones because they travel further Can estimate molecular weight by comparison

28、with a standardIon Exchange - charge Mixture of proteins is applied to the negatively charged column resin balanced by Na+ ions (red) -ve and neutral proteins pass in the void volume, +ve proteins stick Excess of Na+ ions is added +ve proteins are elutedCould have used change in pH to elute the prot

29、einsAffinity ChromatographyUses specific binding property to attach protein to columnIncrease concentration of ligand to elute the proteinExamples:nantibody columns - monoclonal antibody attached to columnn glutathione column binds glutathione-S-transferase on target工業(yè)規(guī)模的色譜分離流程色譜分離設(shè)備玻璃色譜分離柱玻璃色譜分離柱色譜

30、分離設(shè)備帶熱夾套分離柱反轉(zhuǎn)式分離柱KTAexplorerKTApurifierKTAFPLC色譜分離設(shè)備色譜分離設(shè)備實(shí)驗(yàn)室層析和大規(guī)模層析的分別分辨率分辨率越多峰越好越多峰越好 要求純度要求純度種類(lèi)種類(lèi) 提高分辨率提高分辨率純度純度定性定性 增加增加 增加增加 樣品量樣品量 產(chǎn)量產(chǎn)量 (生產(chǎn)力生產(chǎn)力) (峰越少越好峰越少越好) 上樣速度上樣速度不注重不注重 最大樣品處理速度最大樣品處理速度次次/h 生產(chǎn)力生產(chǎn)力=g/ml 膠膠/h線性放大固定以下條件：固定以下條件：1. 相同線行流速相同線行流速2. 相同緩沖液相同緩沖液3. 相同填料相同填料4. 相同柱高相同柱高5. 相同樣品濃度和相同樣品濃

31、度和pH6. 相同樣品體積和柱床體積比例相同樣品體積和柱床體積比例7. 相同梯度體積和柱床體積比例相同梯度體積和柱床體積比例放大：放大：1. 柱直徑柱直徑2. 體積流速體積流速3. 上樣體積上樣體積2.01.000123456(column volumes)A280 nm2.01.000123456(column volumes)A280 nmColumn: SOURCE 30RPC, a) 10 x300 mm (23.6 ml)b) FineLINE 200L, 100 x300 mm (9.4 l)Sample: Mixture of Angiotensin II, ribonuclea

32、se and insulinSample load: 0.064 mg/ml mediumEluent A: 0.1% TFA/0.05 M NaClEluent B: 0.1% TFA/60% n-propanolFlow rate: 150 cm/h a) 2 ml/minb) 785 ml/minGradient: 20-70% B, 5 column volumes切實(shí)可行的可放大性切實(shí)可行的可放大性KTA explorer10BioProcess23.6-ml column9.4-litre column切實(shí)可行的可放大性切實(shí)可行的可放大性大型層析柱大型層析柱多種大小多種大小, ,材

33、料可供材料可供選擇選擇, ,柱床體積高達(dá)柱床體積高達(dá)千多升千多升也可以訂做也可以訂做經(jīng)濟(jì)型經(jīng)濟(jì)型 INdEX INdEX 和和 層疊柱層疊柱制藥用制藥用BPG BPG 和和CHROMAFLOW CHROMAFLOW 柱柱極高標(biāo)準(zhǔn)的極高標(biāo)準(zhǔn)的 BPSS BPSS 柱柱專(zhuān)為專(zhuān)為 SOURCE SOURCE 填料填料設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)的 FineLINE FineLINE 柱柱CHROMAFLOW 自動(dòng)裝卸層析柱自動(dòng)裝卸層析柱裝卸柱到清洗都無(wú)需裝卸柱到清洗都無(wú)需打開(kāi)柱頭打開(kāi)柱頭安全安全, ,重復(fù)性高重復(fù)性高節(jié)省人力節(jié)省人力Chromaflow 自動(dòng)裝卸填料生產(chǎn)柱示范錄像自動(dòng)裝卸填料生產(chǎn)柱示范錄像STREAM

34、LINE 擴(kuò)張柱床吸附技術(shù)擴(kuò)張柱床吸附技術(shù)配合STREAMLINE填料和層析柱使用粗樣無(wú)需離心，過(guò)濾，直接上柱層析法回收率高，選擇性多，可自動(dòng)化取代離心和超濾設(shè)備 離子交換分離原理及設(shè)備 吸附分離原理及設(shè)備 色譜分離原理及設(shè)備小 結(jié)蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備v常壓與真空蒸發(fā)設(shè)備常壓與真空蒸發(fā)設(shè)備常壓蒸發(fā)設(shè)備常壓蒸發(fā)設(shè)備真空蒸發(fā)設(shè)備真空蒸發(fā)設(shè)備蒸發(fā)濃縮的節(jié)能蒸發(fā)濃縮的節(jié)能v結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶原理與起晶方法結(jié)晶原理與起晶方法結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備蒸發(fā)設(shè)備蒸發(fā)設(shè)備蒸發(fā)設(shè)備必須滿足的基本要求：蒸發(fā)設(shè)備必須滿足的基本要求：1.充分的加熱熱源，以維持溶液的沸騰和補(bǔ)充充分的加熱熱源，以維持溶液的沸騰和補(bǔ)充溶劑

35、汽化所帶走的熱量；溶劑汽化所帶走的熱量；2.保證溶劑蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除；保證溶劑蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除；3.一定的熱交換面積，以保證傳熱量。一定的熱交換面積，以保證傳熱量。蒸發(fā)設(shè)備一般由蒸發(fā)設(shè)備一般由熱交換器（汽鼓）熱交換器（汽鼓）、蒸發(fā)室蒸發(fā)室、冷凝器和抽氣泵冷凝器和抽氣泵等組成。等組成。常壓蒸發(fā)設(shè)備常壓蒸發(fā)設(shè)備麥芽汁煮沸鍋麥芽汁煮沸鍋夾套加熱式夾套加熱式常壓蒸發(fā)設(shè)備常壓蒸發(fā)設(shè)備內(nèi)置加熱式內(nèi)置加熱式列管式內(nèi)加熱器的煮沸鍋列管式內(nèi)加熱器的煮沸鍋具兩段內(nèi)加熱器的煮沸鍋具兩段內(nèi)加熱器的煮沸鍋真空蒸發(fā)設(shè)備真空蒸發(fā)設(shè)備 真空蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)：真空蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)：1.物料沸騰溫度降低，避免或減少物料受

36、高溫物料沸騰溫度降低，避免或減少物料受高溫所產(chǎn)生的質(zhì)變；所產(chǎn)生的質(zhì)變；2. 提高了熱交換的溫度差，增加了傳熱強(qiáng)度；提高了熱交換的溫度差，增加了傳熱強(qiáng)度；3.為二次蒸汽的利用創(chuàng)造了條件，可采用雙效為二次蒸汽的利用創(chuàng)造了條件，可采用雙效或多效蒸發(fā)，提高熱能利用率；或多效蒸發(fā)，提高熱能利用率；4.蒸發(fā)器熱損失減少。蒸發(fā)器熱損失減少。真空蒸發(fā)設(shè)備真空蒸發(fā)設(shè)備管式薄膜蒸發(fā)器管式薄膜蒸發(fā)器 特點(diǎn)：特點(diǎn)：液體沿加熱管壁成膜而進(jìn)行蒸發(fā)；液體沿加熱管壁成膜而進(jìn)行蒸發(fā)； 類(lèi)型：類(lèi)型：升膜式升膜式、降膜式降膜式和和升降膜式升降膜式。液膜形成過(guò)程液膜形成過(guò)程真空蒸發(fā)設(shè)備真空蒸發(fā)設(shè)備升膜式蒸發(fā)器升膜式蒸發(fā)器 工作原理：

37、工作原理：物料從加物料從加熱器下部進(jìn)入，在加熱熱器下部進(jìn)入，在加熱管內(nèi)被加熱蒸發(fā)拉成液管內(nèi)被加熱蒸發(fā)拉成液膜，濃度液在二次蒸汽膜，濃度液在二次蒸汽帶動(dòng)下一起上升，從加帶動(dòng)下一起上升，從加熱器上端沿汽液分離器熱器上端沿汽液分離器筒體的切線方向進(jìn)入分筒體的切線方向進(jìn)入分離器，濃縮液從分離器離器，濃縮液從分離器底部排出，二次蒸汽進(jìn)底部排出，二次蒸汽進(jìn)入冷凝器。入冷凝器。升膜式蒸發(fā)器升膜式蒸發(fā)器真空蒸發(fā)設(shè)備真空蒸發(fā)設(shè)備管式升膜蒸發(fā)器管式升膜蒸發(fā)器BM系列薄膜蒸發(fā)器系列薄膜蒸發(fā)器 ：蒸發(fā)器為升膜式列管換熱器。設(shè)備與物料接觸部分均采用不銹鋼制造，具有良好的耐腐蝕性能。 對(duì)于加熱管子直徑、長(zhǎng)度選擇要適當(dāng)，管

38、徑對(duì)于加熱管子直徑、長(zhǎng)度選擇要適當(dāng)，管徑不宜過(guò)大，一般在不宜過(guò)大，一般在2528毫米之間，管長(zhǎng)與管毫米之間，管長(zhǎng)與管徑之比徑之比一般為一般為 100150 ，這樣才能使加熱面供，這樣才能使加熱面供應(yīng)足夠成膜的汽速。應(yīng)足夠成膜的汽速。 套管式升膜蒸發(fā)器套管式升膜蒸發(fā)器套筒式升膜蒸發(fā)器套筒式升膜蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器 工作原理：工作原理：物料從加物料從加熱管上部進(jìn)入，經(jīng)分配熱管上部進(jìn)入，經(jīng)分配器導(dǎo)流管進(jìn)入加熱管，器導(dǎo)流管進(jìn)入加熱管，沿管壁成膜狀向下流。沿管壁成膜狀向下流。降膜式蒸發(fā)器的分配器降膜式蒸發(fā)器的分配器齒形溢流口齒形溢流口導(dǎo)流棒導(dǎo)流棒螺紋導(dǎo)流管螺紋導(dǎo)流管切線進(jìn)料旋流器切線進(jìn)料旋流器

39、升降膜式蒸發(fā)器升降膜式蒸發(fā)器 工作原理：工作原理：物料先進(jìn)入升膜加物料先進(jìn)入升膜加熱管，沸騰蒸發(fā)后，汽液混合物上升熱管，沸騰蒸發(fā)后，汽液混合物上升至頂部，然后轉(zhuǎn)入另一半加熱管，再至頂部，然后轉(zhuǎn)入另一半加熱管，再進(jìn)行降膜蒸發(fā)，濃縮液從下部進(jìn)入汽進(jìn)行降膜蒸發(fā)，濃縮液從下部進(jìn)入汽液分離器，分離后，二次蒸汽從分離液分離器，分離后，二次蒸汽從分離器上部排入冷凝器，濃縮液從分離器器上部排入冷凝器，濃縮液從分離器下部出料。下部出料。有利于液膜體有利于液膜體 均勻分布。均勻分布。易達(dá)到升膜易達(dá)到升膜有利于操作。有利于操作。兩個(gè)濃縮過(guò)程串聯(lián)，可提高產(chǎn)品的濃縮比，兩個(gè)濃縮過(guò)程串聯(lián)，可提高產(chǎn)品的濃縮比，減低設(shè)備高度

40、。減低設(shè)備高度。升降膜式蒸發(fā)器的特點(diǎn)升降膜式蒸發(fā)器的特點(diǎn)刮板式蒸發(fā)器刮板式蒸發(fā)器 刮板式蒸發(fā)器刮板式蒸發(fā)器是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的刮板使液料形是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的刮板使液料形成液膜的蒸發(fā)設(shè)備。成液膜的蒸發(fā)設(shè)備。 由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、物料分配盤(pán)、刮板、軸承、蒸由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、物料分配盤(pán)、刮板、軸承、蒸發(fā)室和夾套加熱室等部分構(gòu)成。發(fā)室和夾套加熱室等部分構(gòu)成。刮板式蒸發(fā)器工作原理刮板式蒸發(fā)器工作原理液料從進(jìn)料管以穩(wěn)定液料從進(jìn)料管以穩(wěn)定的流量進(jìn)入隨軸旋轉(zhuǎn)的流量進(jìn)入隨軸旋轉(zhuǎn)的分配盤(pán)中，在離心的分配盤(pán)中，在離心力的作用下，通過(guò)盤(pán)力的作用下，通過(guò)盤(pán)壁小孔被拋向器壁，壁小孔被拋向器壁，受重力作用沿器壁下受重力作用沿器壁下流，同時(shí)被旋轉(zhuǎn)的刮流，同

41、時(shí)被旋轉(zhuǎn)的刮板刮成薄膜，薄膜溶板刮成薄膜，薄膜溶液在加熱區(qū)受熱，蒸液在加熱區(qū)受熱，蒸發(fā)濃縮，同時(shí)受重力發(fā)濃縮，同時(shí)受重力作用下流。作用下流。 這種蒸發(fā)器傳熱系數(shù)較高。這種蒸發(fā)器傳熱系數(shù)較高。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。設(shè)備加工精度高。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。設(shè)備加工精度高。圓筒的直徑一般不大。一般選擇在圓筒的直徑一般不大。一般選擇在300300500500毫米為宜。毫米為宜。蒸發(fā)器加熱室的圓筒內(nèi)表面必須經(jīng)過(guò)精蒸發(fā)器加熱室的圓筒內(nèi)表面必須經(jīng)過(guò)精加工。加工。軸要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。軸要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。蒸發(fā)器在離心力場(chǎng)的作用下具有很高傳蒸發(fā)器在離心力場(chǎng)的作用下具有很高傳熱系數(shù)。熱系數(shù)。 刮板式蒸發(fā)器特點(diǎn)刮板式蒸發(fā)器特點(diǎn) 離心式薄膜

42、蒸發(fā)器離心式薄膜蒸發(fā)器 離心式蒸發(fā)器離心式蒸發(fā)器是利用旋轉(zhuǎn)的離心盤(pán)所產(chǎn)生的離心力是利用旋轉(zhuǎn)的離心盤(pán)所產(chǎn)生的離心力對(duì)溶液的周邊分布作用而形成薄膜。對(duì)溶液的周邊分布作用而形成薄膜。離心式薄膜蒸發(fā)設(shè)備流程離心式薄膜蒸發(fā)設(shè)備流程 由物料平衡槽、進(jìn)料螺桿泵、離心薄膜蒸發(fā)器、水由物料平衡槽、進(jìn)料螺桿泵、離心薄膜蒸發(fā)器、水力噴射泵、冷卻水循環(huán)泵、濃縮液貯罐和出料螺桿泵。力噴射泵、冷卻水循環(huán)泵、濃縮液貯罐和出料螺桿泵。1.平衡槽 2.進(jìn)料螺桿泵 3.蒸發(fā)器 4.噴射泵 5.水池 6.水泵 7.濃縮液貯罐 8.出料螺桿泵蒸發(fā)濃縮過(guò)程的節(jié)能蒸發(fā)濃縮過(guò)程的節(jié)能 采用多效蒸發(fā)，循環(huán)利用熱能采用多效蒸發(fā)，循環(huán)利用熱能：

43、將高能二次蒸汽用：將高能二次蒸汽用作加熱介質(zhì)去蒸發(fā)另外的物料而本身也被冷凝。作加熱介質(zhì)去蒸發(fā)另外的物料而本身也被冷凝。 熱泵蒸發(fā)熱泵蒸發(fā)：用機(jī)械泵或用蒸汽噴射泵將低壓蒸汽：用機(jī)械泵或用蒸汽噴射泵將低壓蒸汽壓縮成較高壓力的蒸汽，重新利用加熱蒸汽的辦法。壓縮成較高壓力的蒸汽，重新利用加熱蒸汽的辦法。 研制更理想的蒸發(fā)設(shè)備和效率更高的熱泵。研制更理想的蒸發(fā)設(shè)備和效率更高的熱泵。結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶原理結(jié)晶原理 溶液中的溶質(zhì)含量超過(guò)它飽和溶液中溶質(zhì)含量時(shí)，溶液中的溶質(zhì)含量超過(guò)它飽和溶液中溶質(zhì)含量時(shí)，溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的引力起主要作用，溶質(zhì)間彼此靠近、碰溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的引力起主要作用，溶質(zhì)間彼此靠近、碰撞、聚集放出

44、能量，并按一定規(guī)律排列而析出。撞、聚集放出能量，并按一定規(guī)律排列而析出。起晶方法起晶方法 自然起晶法自然起晶法 刺激起晶法刺激起晶法 晶種起晶法晶種起晶法結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備的類(lèi)型和特點(diǎn)結(jié)晶設(shè)備的類(lèi)型和特點(diǎn) 結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備可分為可分為濃縮結(jié)晶設(shè)備、冷卻結(jié)晶設(shè)備和等濃縮結(jié)晶設(shè)備、冷卻結(jié)晶設(shè)備和等電點(diǎn)結(jié)晶設(shè)備和真空結(jié)晶設(shè)備電點(diǎn)結(jié)晶設(shè)備和真空結(jié)晶設(shè)備等。等。設(shè)計(jì)結(jié)晶設(shè)備應(yīng)注意的條件設(shè)計(jì)結(jié)晶設(shè)備應(yīng)注意的條件 應(yīng)考慮溶液的性質(zhì)、黏度、雜質(zhì)的影響，結(jié)晶溫應(yīng)考慮溶液的性質(zhì)、黏度、雜質(zhì)的影響，結(jié)晶溫度，結(jié)晶體的大小、形狀及結(jié)晶長(zhǎng)大速率特性等條件，度，結(jié)晶體的大小、形狀及結(jié)晶長(zhǎng)大速率特性等條件，以保證結(jié)晶

45、良好，結(jié)晶速率快。以保證結(jié)晶良好，結(jié)晶速率快。結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備立式攪拌結(jié)晶箱立式攪拌結(jié)晶箱立式攪拌結(jié)晶箱、蛇管式立式攪拌結(jié)晶箱、蛇管式錨式攪拌器、夾套式錨式攪拌器、夾套式結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備臥式攪拌結(jié)晶箱臥式攪拌結(jié)晶箱臥式攪拌結(jié)晶箱臥式攪拌結(jié)晶箱結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備連續(xù)式循環(huán)分級(jí)結(jié)晶器連續(xù)式循環(huán)分級(jí)結(jié)晶器(Krystal結(jié)晶器結(jié)晶器)動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備真空煮晶鍋真空煮晶鍋 煮晶鍋的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，煮晶鍋的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，是一個(gè)帶攪拌的夾套加熱是一個(gè)帶攪拌的夾套加熱真空蒸發(fā)罐，整個(gè)設(shè)備由真空蒸發(fā)罐，整個(gè)設(shè)備由加熱蒸發(fā)室、加熱夾套、加熱蒸發(fā)室、加熱夾套

46、、汽液分離器、攪拌器等汽液分離器、攪拌器等4部分組成。部分組成。結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備的新動(dòng)向結(jié)晶設(shè)備的新動(dòng)向結(jié)晶設(shè)備的新動(dòng)向就是實(shí)現(xiàn)結(jié)晶的連續(xù)化。結(jié)晶設(shè)備的新動(dòng)向就是實(shí)現(xiàn)結(jié)晶的連續(xù)化。連續(xù)結(jié)晶的要求：連續(xù)結(jié)晶的要求：1. 不形成結(jié)垢。不形成結(jié)垢。2. 設(shè)備內(nèi)各部位溶液濃度均勻。設(shè)備內(nèi)各部位溶液濃度均勻。3. 避免促使晶核形成的刺激。避免促使晶核形成的刺激。4. 連續(xù)結(jié)晶過(guò)程中同時(shí)具有各種大小粒子的晶體。連續(xù)結(jié)晶過(guò)程中同時(shí)具有各種大小粒子的晶體。5. 及時(shí)清除影響結(jié)晶的雜質(zhì)。及時(shí)清除影響結(jié)晶的雜質(zhì)。6. 設(shè)備內(nèi)溶液的循環(huán)速度要恰當(dāng)。設(shè)備內(nèi)溶液的循環(huán)速度要恰當(dāng)。 濕物料的干燥操作有2個(gè)基本過(guò)程

47、同時(shí)進(jìn)行：1.1.熱量由氣體傳遞給濕物料，使其溫度升高；熱量由氣體傳遞給濕物料，使其溫度升高；2.2.物料內(nèi)部的水分向表面擴(kuò)散，并在表面汽物料內(nèi)部的水分向表面擴(kuò)散，并在表面汽化被氣流帶走?；粴饬鲙ё?。1.快速高效，加熱溫度不宜過(guò)高；2.產(chǎn)品與干燥介質(zhì)的接觸時(shí)間不能太長(zhǎng)；3.干燥產(chǎn)品應(yīng)保持一定的純度，在干燥過(guò)程中不得有雜質(zhì)混入。 生物工業(yè)產(chǎn)品干燥通常采用噴霧干燥、氣流干燥、沸騰干燥和冷凍干燥。產(chǎn)品的質(zhì)量要求產(chǎn)品的質(zhì)量要求產(chǎn)品的純度產(chǎn)品的純度物料的特性物料的特性產(chǎn)量及勞動(dòng)條件產(chǎn)量及勞動(dòng)條件瞬時(shí)快速干燥設(shè)備：滾筒干燥設(shè)備、噴霧干燥設(shè)瞬時(shí)快速干燥設(shè)備：滾筒干燥設(shè)備、噴霧干燥設(shè)備、氣流干燥設(shè)備、沸騰干

48、燥設(shè)備備、氣流干燥設(shè)備、沸騰干燥設(shè)備低溫干燥設(shè)備：真空干燥設(shè)備、冷凍干燥設(shè)備低溫干燥設(shè)備：真空干燥設(shè)備、冷凍干燥設(shè)備設(shè)備類(lèi)型干燥物料固定床干燥固定床干燥啤酒釀造用綠麥芽啤酒釀造用綠麥芽臥式沸騰干燥臥式沸騰干燥檸檬酸晶體、酵母、抗生素檸檬酸晶體、酵母、抗生素沸騰造粒干燥沸騰造粒干燥葡萄糖、味精、酶制劑葡萄糖、味精、酶制劑氣流干燥氣流干燥味精、抗生素、葡萄糖味精、抗生素、葡萄糖旋風(fēng)式氣流干燥旋風(fēng)式氣流干燥四環(huán)素類(lèi)四環(huán)素類(lèi)氣流式噴霧干燥氣流式噴霧干燥蛋白酶、核酸、抗生素蛋白酶、核酸、抗生素壓力式噴霧干燥壓力式噴霧干燥酵母酵母離心式噴霧干燥離心式噴霧干燥酶制劑、酵母酶制劑、酵母噴霧干燥與振動(dòng)流化干燥噴

49、霧干燥與振動(dòng)流化干燥酶制劑酶制劑滾筒干燥滾筒干燥酵母、單細(xì)胞蛋白酵母、單細(xì)胞蛋白真空干燥真空干燥青霉素鉀鹽、土霉素等青霉素鉀鹽、土霉素等冷凍干燥冷凍干燥抗腫瘤抗生素、乙肝疫苗抗腫瘤抗生素、乙肝疫苗生物工業(yè)常用的干燥設(shè)備 真空干燥設(shè)備一般由密閉干燥室、冷凝器真空干燥設(shè)備一般由密閉干燥室、冷凝器和真空泵和真空泵3 3部分組成。部分組成。 常用的真空干燥設(shè)備有真空箱式干燥器、常用的真空干燥設(shè)備有真空箱式干燥器、帶式真空干燥器、耙式真空干燥器。帶式真空干燥器、耙式真空干燥器。 生物工程中常用于維生素、熱敏性的產(chǎn)品生物工程中常用于維生素、熱敏性的產(chǎn)品等生產(chǎn)中。等生產(chǎn)中。動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示 利用熱空氣與粉狀

50、或顆粒狀濕物料利用熱空氣與粉狀或顆粒狀濕物料在流動(dòng)過(guò)程中充分接觸，氣體與固體物料之間進(jìn)在流動(dòng)過(guò)程中充分接觸，氣體與固體物料之間進(jìn)行傳熱與傳質(zhì)，從而使?jié)裎锪线_(dá)到干燥的目的。行傳熱與傳質(zhì)，從而使?jié)裎锪线_(dá)到干燥的目的。1.1.干燥強(qiáng)度大；干燥強(qiáng)度大； 2.2.干燥時(shí)間短，對(duì)熱敏性物料可選較高溫介質(zhì)；干燥時(shí)間短，對(duì)熱敏性物料可選較高溫介質(zhì)； 3.3.可把干燥、粉碎、輸送、包裝等組成一道工序可把干燥、粉碎、輸送、包裝等組成一道工序; ;4.4.設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，生產(chǎn)能力小，能設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，生產(chǎn)能力小，能連續(xù)操作，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；連續(xù)操作，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；5.5.適用性廣，可使用于

51、各種粉粒狀、碎塊狀物料；適用性廣，可使用于各種粉粒狀、碎塊狀物料；6.6.對(duì)晶形磨損厲害；對(duì)晶形磨損厲害；7.7.熱能利用率低。熱能利用率低。 目前使用的氣流干燥器形式：目前使用的氣流干燥器形式：長(zhǎng)管氣流干燥器長(zhǎng)管氣流干燥器、短管氣流干燥器和短管氣流干燥器和旋風(fēng)氣流干燥器旋風(fēng)氣流干燥器等。等。 應(yīng)用應(yīng)用： 生物工業(yè)中味精、檸檬酸、四環(huán)類(lèi)抗生生物工業(yè)中味精、檸檬酸、四環(huán)類(lèi)抗生素等的干燥。素等的干燥。長(zhǎng)管氣流干燥味精流程長(zhǎng)管氣流干燥味精流程脈沖式干燥管脈沖式干燥管旋風(fēng)式氣流干燥管旋風(fēng)式氣流干燥管旋風(fēng)式干燥器流程圖旋風(fēng)式干燥器流程圖 ：噴霧干燥是利用不同的噴噴霧干燥是利用不同的噴霧器，將懸浮液和粘滯

52、的液體噴成霧狀，形成具霧器，將懸浮液和粘滯的液體噴成霧狀，形成具有較大表面積的分散微粒同熱空氣發(fā)生強(qiáng)烈的熱有較大表面積的分散微粒同熱空氣發(fā)生強(qiáng)烈的熱質(zhì)交換，迅速排除本身的水分，在幾秒至幾十秒質(zhì)交換，迅速排除本身的水分，在幾秒至幾十秒內(nèi)獲得干燥。內(nèi)獲得干燥。 1.干燥速率快、時(shí)間短；干燥速率快、時(shí)間短； 2.干燥溫度低；干燥溫度低； 3.制品具有良好的分散性和溶解性，成品純度高。制品具有良好的分散性和溶解性，成品純度高。 特別適用于不能借結(jié)晶方法得到固體產(chǎn)品的生物特別適用于不能借結(jié)晶方法得到固體產(chǎn)品的生物制品生產(chǎn)中，如酵母、核苷酸和某些抗生素藥物的制品生產(chǎn)中，如酵母、核苷酸和某些抗生素藥物的干燥

53、。干燥。連續(xù)噴霧干燥流程連續(xù)噴霧干燥流程 采用壓力式噴嘴借助高壓泵的壓力將溶液、懸采用壓力式噴嘴借助高壓泵的壓力將溶液、懸浮液、乳濁液、膏糊狀物料霧化成細(xì)小液滴，然浮液、乳濁液、膏糊狀物料霧化成細(xì)小液滴，然后與高溫?zé)峥諝膺M(jìn)行快速熱交換，在極短時(shí)間內(nèi)后與高溫?zé)峥諝膺M(jìn)行快速熱交換，在極短時(shí)間內(nèi)以簡(jiǎn)單的工藝迅速連續(xù)干燥成細(xì)顆粒狀物料的設(shè)以簡(jiǎn)單的工藝迅速連續(xù)干燥成細(xì)顆粒狀物料的設(shè)備。備。：壓力式噴霧器、氣流式噴霧器和離心式壓力式噴霧器、氣流式噴霧器和離心式噴霧器。噴霧器。 潔凈空氣加熱后進(jìn)入干燥塔，在塔內(nèi)熱風(fēng)中用潔凈空氣加熱后進(jìn)入干燥塔，在塔內(nèi)熱風(fēng)中用二流體（或三流體）噴嘴將各種料液霧化成微小二流體（

54、或三流體）噴嘴將各種料液霧化成微小液滴，與熱風(fēng)進(jìn)行快速熱交換，蒸發(fā)掉液料的水液滴，與熱風(fēng)進(jìn)行快速熱交換，蒸發(fā)掉液料的水份（或溶劑），并隨熱風(fēng)排出，得到粉狀產(chǎn)品。份（或溶劑），并隨熱風(fēng)排出，得到粉狀產(chǎn)品。1.適用于一般溶液的高、低溫干燥，特別對(duì)粘性、膏狀、適用于一般溶液的高、低溫干燥，特別對(duì)粘性、膏狀、稀漿狀物料的干燥效果更佳。稀漿狀物料的干燥效果更佳。2.噴霧設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，維修方便，運(yùn)行費(fèi)用低，適用于噴霧設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，維修方便，運(yùn)行費(fèi)用低，適用于自動(dòng)化流水作業(yè)。自動(dòng)化流水作業(yè)。3.產(chǎn)品為粉狀、粒狀，可根據(jù)需要自行調(diào)節(jié)粒產(chǎn)品為粉狀、粒狀，可根據(jù)需要自行調(diào)節(jié)粒4.所得產(chǎn)品粉狀流動(dòng)性好、顆粒產(chǎn)品真密度高，基本為所得產(chǎn)品粉狀流動(dòng)性好、顆粒產(chǎn)品真密度高，