第七章过滤、离心与膜分离设备案例

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第八章 过滤、离心与膜分离设备4离心分离设备

第八章  过滤、离心与膜分离设备4离心分离设备

8.4 离心分离设备
(3)启动润滑油泵,检查各注油点,确认已注油。 (4)将卸料机构调节至规定位置。 (5)检查刹车手柄的位置是否正确。 (6)液压系统先进行单独试车。 (7)“假”启动。短暂接触电源开关并立即停车,检 查转鼓的旋转方向是否正确,确认无异常现象。
8.4 离心分离设备
2.启动程序及要点 (1)启动油泵电机。开车必须先启动油泵电机,然后将 两端主轴承油压调节到规定的压力值。 (2)启动离心机主电动机。主电动机必须一次启动,不 许点动。如一次启动未成功,必须待液力联轴器冷却后才能 再启动。主电机每小时内不得多于两次启动。 (3)调节离心机转速,使其达到正常的操作转速。 (4)打开进料阀,开始进料。待机组达到额定转速5~ 10min后方可投料。进料阀应逐渐开启,同时注意操作电流是 否稳定在规定之内。
Fr>3500;高速分离机,分离因数 3500 < Fr< 50000;超高速分离机,分离因数
Fr>50000。按离心分离过程的进行方式分为:间歇 式和连续式。按操作性质分为:过滤式和沉降式离心机。按 结构分为上悬式、三足式、碟片式和管4.1 碟片式离心机
1.结构和工作原理 碟片式离心机的结构特点是转鼓内装有一叠锥形碟片, 碟片数一般为50~180片,视机型而定。碟片的锥顶角一般为 60~100度,碟片与碟片间距离靠附于碟片背面、具有一定厚 度的狭条调节和控制,一般为0.5~1.5mm,由于数量众多的碟 片以及很小的碟片间距,增大了沉淀面积,缩短了沉降距离, 因而碟片式离心机具有较高的分离效率。
8.4 离心分离设备
3.种类和型号 管式离心机有两种,一种是GQ型,用于分离各种难分离 的悬浮液。特别适合于浓度小、粘度大、固相颗粒细、固液 密度差较小的固液分离。例如,各种药液、葡萄糖洗必泰、 苹果酸、各种口服液、北斗根的澄清;各种蛋白、藻带、果 胶的提取;血液分离、疫苗菌丝、各种葡萄糖的沉降油、染 料、各种树脂、橡胶溶液的提纯。另一种是GF型用于分离各 种乳浊液,特别适合于二相相对密度差甚微的液-液分离以 及含有少量杂质的液-液-固分离。例如,血浆、生物药品的 分离及从动物血中提取血浆等。

生物工程设备05过滤离心与膜分离设备

生物工程设备05过滤离心与膜分离设备

式中: m: 待处理悬浮液量(kg); m1: 湿滤渣(kg); V: 滤液体积(m3);
mx1=m1(1-x2) x1:固相浓度(W%);
x2:湿度(W%); ρ:密度(kg/ m3 )
2 板框压滤机选择及台数 n
滤框体积
Vp=NxAxBxH
其中:A、B、H 分别是滤框的有效高度、宽度和厚度(m)
待处理的物料以一定压力由进料管 经底部空心轴进入鼓底,靠圆形折转 挡板 1 分布于鼓四周。鼓内设有十字 形挡板 3,液体在鼓内由挡板被加速 到转鼓速度,在离心力场作用下,乳 浊液(或悬浮液)沿轴向上流动的过 程被分成轻液相和重液相,通过上方 溢环状流口排出。
真空和压缩空气管路相连通。
工作过程 过滤区:
转鼓中下面的一些过滤室与料液相接触。过滤室与真空系
统相通,于是料液中的固体粒子被吸附在滤布的表面而形成滤 渣层,滤液被吸入鼓内经导管和分配头排至滤液贮罐中。 洗涤及脱水区:
当转鼓从料液槽中转出后,洗涤水喷嘴将洗涤水喷向鼓上的 滤渣层进行洗涤。同于处在真空情况下,于是洗涤水和滤渣的 残余水分不断地被抽入鼓内,并通过分配头将其引入另一贮罐 中。 卸渣及再生区:
洗饼完毕,油压机将板框拉开,使滤框下降。开动滤饼推板, 框内滤饼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,达到洗滤布的目 的。
滤框复位,重新压紧,完成一个操作周期。
(四)板框压滤机的工艺计算 1 物料衡算
总物料衡算
滤液物料衡算
m=m1+Vρ
滤渣物料衡算
m(1-x1)-m1x2=Vρ
-暗流,S-手动压紧,Y-液压压紧;代号下面的数字表示过 滤面积、内框尺寸及框的厚度。如 BMY60/810-25 表示明流液 压压紧的板框压滤机,过滤面积 60m2,内框尺寸 810×810mm, 内框尺寸 25mm。

离心与膜分离设备

离心与膜分离设备

h=
滤饼 体积 x0V = = 0.011m 滤饼 面积 A
为达到这一生产能力所需滤框的厚度:
H=
过滤速度
W=
V 22.80 = = 0.0054m 3 / s τ + τ f 70 × 60
h× 2 11× 2 = = 27.5mm 0.8 0.8
(3)根据以上计算结果选出合符要求的压滤机型。 如本例可选IPF1250×1500型压滤机,因根据型号可算 出框厚为30mm,即 总过滤面积 ÷ 2
五、离心分离设备 (一)、离心分离原理与分离因素 离心分离是在液相非均匀体系中, 利用离心力来达到液液分离,液固分离 的方法,通称为离心分离。分为离心沉 降(依靠惯性离心力的作用而实现的沉降 过程叫作离心沉降)和离心过滤。 离心力场中流体粒子沉降速度:
d2 v= ( ρ s ρ )ω 2 r 18
过滤、 过滤、离心与膜 分离设备
四、过滤机的生产能力及 计算 五、离心与膜分离设备
2010-10-12
3、转筒真空过滤机 、
2010-10-12
1)转筒真空过滤机的结构 ) 转筒真空过滤机是工业上应用最广的一种连续操作的过 滤设备。设备的主体是一个能转动的水平圆筒,圆筒表面 有一层金属网,网上覆盖滤布,筒的下部浸入滤浆中,圆 筒沿径向分割成若干扇形格,每个都有单独的孔道通至分 配头上。圆筒转动时,凭借分配头的作用使这些孔道依次 分别与真空管及压缩空气管相通,因而在回转一周的过程 中每个扇形格表面即可顺序进行过滤、洗涤、吸干、吹松 、卸饼等项操作
2010-10-12
例:某工业发酵液用用一直径为1.75m,长0.98m转筒真空 过滤机于60kPa真空度(450mmHg)下进行过滤操作,操作 温度30℃,发酵液黏度为1.56×10-3Pas,实验测得滤饼比阻与 压 力 差 关 系 为 r0=0.12 × 1 0 1 0 P0.7, x0 = 0.3 转 筒 转 速 为 , 0.5r/min,浸没角125°,滤布阻力可忽略,试求: 1) 过滤机的生产能力。 2) 转筒表面最终滤饼厚度。

生物工程设备过滤离心膜分离

生物工程设备过滤离心膜分离

膜的分类与选择
膜的分类
根据孔径大小和制备方法的不同,滤膜可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗 透膜等。
膜的选择
选择合适的滤膜需要根据实际需求,如分离粒径、通量、截留率、耐温性、化 学稳定性等指标进行综合考虑。
过滤离心膜分离过程
01
02
03
预处理
对原水或物料进行预处理, 去除大颗粒物和杂质,以 保证后续过滤和分离效果。
优化操作参数
根据不同过滤离心膜分离的需求,优 化操作参数,如温度、压力、流量等, 以提高膜分离的效率和效果。
控制离心速度
根据不同过滤离心膜分离的需求,控 制离心机的速度,以保证膜分离的稳 定性和效果。
后处理
清洗和再生
对过滤离心膜进行清洗和 再生,以延长膜的使用寿 命和提高膜分离的效率。
检测和监控
对过滤离心膜分离过程进 行检测和监控,以保证膜 分离的稳定性和效果。
优化工艺参数
根据实际运行情况,不断 优化工艺参数,以提高膜 分离的效率和效果。
04
过滤离心膜分离技术在生物 工程中的应用案例
在细胞培养中的应用
细胞悬浮生长
过滤离心膜分离技术可用于细胞悬浮培养,通过膜孔径大小控制细胞生长环境, 促进细胞增殖和产物表达。
细胞贴壁培养
在细胞贴壁培养过程中,过滤离心膜分离技术能够提供适当的细胞生长表面积和 气体交换,保持细胞活性。
生物工程设备过滤离心膜分 离
目录
• 生物工程设备过滤离心膜分离概 述
• 过滤离心膜分离技术原理 • 生物工程设备过滤离心膜分离流

目录
• 过滤离心膜分离技术在生物工程 中的应用案例
• 过滤离心膜分离技术的发展趋势 与挑战
01

过滤与离心设备课件PPT

过滤与离心设备课件PPT

(四)板框压滤机工艺计算
1. 物料衡算
总物料衡算 m=m1+Vρ )-m 滤液物料衡算 m(1-x1)-m1x2=Vρ 滤渣物料衡算 mx1=m1(1-x2) 由此可计算得每批操作得到的滤液量、 由此可计算得每批操作得到的滤液量、滤 渣量及滤渣中的液体含量。 渣量及滤渣中的液体含量。
2.板框压滤机选择及台数
滤板和滤框
滤板和滤框一般由铸铁铸成, 滤板和滤框一般由铸铁铸成,也可由硬 橡胶、塑料等制成。 橡胶、塑料等制成。 无菌过滤时,一般应采用不锈钢制造。 无菌过滤时,一般应采用不锈钢制造。 每台板框压滤机有一定的总框数, 每台板框压滤机有一定的总框数,其数 目由生产能力和悬浮液固体浓度确定, 目由生产能力和悬浮液固体浓度确定, 需要框数少时,可插入盲板 盲板以切断滤浆 需要框数少时,可插入盲板以切断滤浆 流通的孔道。 流通的孔道。
IFP自动板框压滤机工作原理图 IFP自动板框压滤机工作原理图
(l)过滤与洗饼 )
(2)降框、卸饼及洗刷滤布 )降框、
全自动板式 密闭过滤机
自动压滤机结构复杂,价格昂贵, 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。 一定程度上限制了它的应用和发展。
板框压滤机的选用步骤
板框压滤机的型号
BAY4/450BAY4/450-30U BMS、BAS、 常用的板框压滤机有 BMS、BAS、 BMY及 BAY等类型 等类型。 BMY及 BAY等类型。 表示板框压滤机、 其中 B表示板框压滤机、 M表示明 表示暗流、 表示手动压紧、 流、A表示暗流、S表示手动压紧、 表示液压压紧。 Y表示液压压紧。
凹腔板式压滤机示意图
板式密闭过滤机
板 式 压 滤 机
板式或板框式压滤机结构简单, 板式或板框式压滤机结构简单,价格 过滤面积大,耐受压力高, 低,过滤面积大,耐受压力高,动力 消耗小。 消耗小。 适用于较难处理物料的过滤。 适用于较难处理物料的过滤。 这种压滤机不能连续操作, 这种压滤机不能连续操作,劳动强度 辅助操作时间长,滤布易损坏。 大,辅助操作时间长,滤布易损坏。

过滤与离心分离设备(与“过滤”相关文档)共11张PPT

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▪ 生产中用于固液分离的主要方法。
第1页,共11页。
▪ 过滤操作是迫使液体通过固体支撑物或过 滤介质,把固体截留,从而达到固液分离 的目的。
▪ 离心分离是利用惯性离心力和物质的沉降 系数或浮力密度的不同而进行的分离、浓 缩等操作。离心分离对那些固体颗粒很小
且黏度很大、过滤速度很慢甚至难以过滤
的悬浮液分离有效,对那些忌用助滤剂的 悬浮液的分离也能得到满意的结果。
(发酵醪液的预处理) 到过滤作用,此时即可获得澄清的滤液。
两种,能与举例结合说明,澄清过滤中过滤介质 离心过滤:利用离心力并通过过滤介质,在有孔转鼓 发酵液常常是由固相和液相组成,这种悬浮液的固液
2.选择适当的过滤介质和操作条件(不 计算的目的是确定机型、确定板框数、滤机的台数。
不同性状的处理液应选用不同的固液分离方法与设备。 真空过滤机:真空转鼓过滤机、无格式真空转鼓过滤机、滤布循环行进式RCF真空转鼓过滤机。 两种,能与举例结合说明,澄清过滤中过滤介质
可压缩虑饼和可压缩虑饼) 离心分离是利用惯性离心力和物质的沉降
真空过滤机:真空转鼓过滤机、无格式真空转鼓过滤机、滤布循环行进式RCF真空转鼓过滤机。 (发酵醪液的预处理) 的悬浮液分离有效,对那些忌用助滤剂的
第9页,共11页。
第三节:过滤设备的工艺计算
▪ 板框压滤机的工艺计算
计算的目的是确定机型、确定板框数、滤机的台数。
第3页,共11页。
▪ 第一节:过滤设备
根据过滤原理不同过滤分为澄清过滤和滤饼过滤两种。 1、澄清过滤:当悬浮液通过过滤介质时,固体颗粒
被阻拦或吸附在滤层颗粒上,使滤液得以澄清。
2、滤饼过滤:当悬浮液通过过滤介质时,固体颗粒被 介质阻拦而形成滤饼,当滤饼积至一定厚度时就起

第七章 膜分离技术

第七章 膜分离技术

3、根据化学特性(膜材料)分类
• 2)合成高分子材料
• 种类:聚砜、 PVDF(聚偏氟乙烯)、聚酰胺、聚酰亚胺、 聚丙烯腈、聚烯类和含氟聚合物,其中,聚砜最常用,用 于制造超滤膜。 • 优点:耐高温(70-80C,可达125C),pH1-13,耐氯能力 强,可调节的孔径宽(1-20nm);聚酰胺膜的耐压较高,对 温度和pH、盐稳定性高,寿命长,常用于反渗透。 • 缺点:聚砜的耐压差,压力极限在0.5-1.0MPa。
要求更高时:先将其放在50%的乙醇溶液中用水浴煮1h,再依次 换50%的乙醇溶液、10mmol/L NaHCO3溶液、1mol/L EDTA溶液、 蒸馏水各泡洗两次,最后在4℃的蒸馏水中保存备用
用过的透析袋要是短期还要用的话,最好冲洗干净后,浸于 20%乙醇中低温存放 主要用途:蛋白样品的脱盐
2)以净压力为推动力的膜分离
3、根据化学特性(膜材料)分类
• 3)无机材料
• 种类:陶瓷、微孔玻璃、不锈钢和碳素等。目前实用化有 孔径>0.1um微滤膜和截留>10kDa的超滤膜,其中以陶瓷 材料的微滤膜最常用。多孔陶瓷膜主要利用氧化铝、硅胶、 氧化锆和钛等陶瓷微粒烧结而成,膜厚方向上不对称 • 优点:机械强度高、耐高温、耐化学试剂和有机溶剂。
• 6)低成本
3、根据化学特性(膜材料)分类
• 1)天然高分子材料
• 种类:纤维素衍生物,如醋酸纤维、硝酸纤维和再生纤维 • 优点:醋酸纤维的阻盐能力最强,常用于反渗透膜,也可 作超滤膜和微滤膜;再生纤维素可用于制造透析膜和微滤 膜。 • 缺点:醋酸纤维膜最高使用温度和pH范围有限,在4550C,pH3-8。
透析
反渗透 (reverse osmosis, RO) 纳滤 (Nanofiltration, NF) 超滤 (ultra-filtration, UF) 微滤 (micro-filtration, MF) 透析 (Dialysis, DS)

第七章过滤、离心与膜分离设备

第七章过滤、离心与膜分离设备
37
3 离心分离设备
38
3 离心分离设备
(二)碟式离心机的结构及操作 1、特点: 碟片式离心机是在1877年由瑞典的德拉阀斯所发明。它 是在管式离心机的基础上发展起来的。在转鼓中加入许 多重迭的碟片,增大了沉淀面积,使颗粒的沉降距离缩 短,分离效率大为提高。
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3 离心分离设备
2、结构: 密闭转鼓内设有数十个至上百个锥角为60~120的锥形碟片。 碟片与碟片间的距离用附于碟片背面的具有一定厚度的狭条 来控制,碟片的距离为0.5-2.5mm。各碟片上有孔若干,各 孔的位置相同,于是各碟片相互重叠时形成一个通道。 简单的碟式离心机没有自动排渣 装置。 自动除渣碟式离心机在四壁上开 设若干喷嘴(或活门)。
(2)洗涤吸干区域Ⅱ 当扇形格离开悬浮液进入此区时,格内仍
与真空管路相通。滤饼在此格内将被洗涤并吸 干,以进一步降低滤饼中溶质的含量。
24
2 过滤设备
(3)卸渣区Ⅲ 这个区与分配头的Ⅲ室相接通,在Ⅲ室通
入压缩空气,压缩空气由筒内向外,穿过滤布 而将滤饼吹松,随后由刮刀将滤饼清除。
(4)滤布复原区Ⅳ 滤渣被刮落后,为了除去堵塞在滤布孔隙
11
1 过滤速度的强化
(3)多孔固体介质 如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料等。常用于过滤含有少量 微粒的悬浮液。
过滤介质种类繁多,过滤机型式多种多样,滤浆的性质及分 离条件、目的各不相同,使得过滤介质的选择并非轻而易举。 正确选择过滤介质,一是靠经验,二是靠实验。
多孔陶瓷
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多孔玻璃
1 过滤速度的强化
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3 离心分离设备
2、结构
管式高速离心机是由转鼓、分离盘、 机壳、机架、传动装置等组成。 转鼓由三部分组成:顶盖、带空心轴 的底盖和管状转筒。

过滤离心膜分离.

过滤离心膜分离.
过滤、离心与膜分离设备
过滤速率的强化
发酵液的预处理
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

过滤介质选择
过滤设备

膜分离设备
膜分离方法
板框式及板式压滤机
真空过滤机


膜分离设备
过滤速率的强化
发酵液的预处理 过
滤 、 离 心 与 膜 分 离 设 备
目的:增大悬浮液中固体粒子的尺寸,除去高价无机离子
滤 、 离 心 与 膜 分 离 设 备
• 螺旋卸料离心机的结构及操作
动画演示
过滤设备
离心分离设备的放大 过
滤 、 离 心 与 膜 分 离 设 备
• 以等效时间放大 等效时间:依据离心 力和离心时间的乘积来 估计离心分离的难易程 度。
• 以几何特征参数放大 对于管式离心机,其 几何特征参数
2lr 2 2 C g
te
2 r0
g
t
对于碟片式离心机,其 几何特征参数
2Z 2 3 3 C r2 r1 ctg 3g


过滤设备
膜离心设备 过
滤 、 离 心 与 膜 分 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。
进料 稀释液 膜
浓缩液 浓缩液
过滤设备
板框式压滤机 过
滤 、 离 心 与 膜 分 离 设 备
板框压滤机结构图
过滤设备
板框式压滤机 过
滤 、 离 心 与 膜 分 离 设 备
滤板和滤框
过滤设备
板框式压滤机操作过程 过
滤 、 离 心 与 膜 分 离 设 备

第五章_过滤、离心与膜分离设备

第五章_过滤、离心与膜分离设备

离心
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5.2.1过滤分离
(1)基本概念 过滤介质:一种能让液体通过,将固体粒子截留的介质。 滤渣:滤浆中的固体粒子 滤饼:被截留在过滤介质上的滤渣 滤液:滤过的液体
滤饼过滤:悬浮液中的颗粒沉积在过滤介质表面形成滤饼层,滤液穿过 滤饼层中的空隙流动叫做滤饼过滤。 深层过滤:固体颗粒不形成滤饼,而是沉积在过滤介质内部叫做深层过 滤。

④ 结构组成 a. 滤板和滤框间隔排列,框两侧覆以滤布,形成空腔供滤板支撑、 压紧; b. 滤板的作用:支撑滤布,提供滤液流出的通道。正方形,角端开 有小孔,两面制成沟槽,与滤出口和洗水孔道连通;
c. 滤框的作用:提供滤 浆进入的空间,容纳滤饼 ,总框数由其生产能力和 悬浮液固体浓度确定。 滤液引出方式:明流和 暗流。

滤布张紧装置 滤布驱动滚筒 滤板 滤浆 滤框 滤饼推出板 滤液 滤板 滤布 防止滤布蛇形装置 滤框 滤饼 滤布(1)过滤与洗饼来自(2)降框,卸饼及洗刷滤布
图8-3 型自动板框过滤机 图 5-5 IFP型自动板框过滤机
(2)自动板框过滤机 是一种较新型的压滤设备,它使板框的拆装、滤饼的脱落卸出和滤 布的清洗等操作都自动进行,大大缩短了间歇时间,并减轻劳动强度。 该板框过滤机的板框在构造上与传统的无多大差别,唯一不同是板 与框的两边侧上下有四只开孔角耳,构成液体或气体的通路。滤布不需 要开孔,是首尾封闭的。


5.2.2 过滤设备
常压、加压、真空等过滤设备。 (1)板框式压滤机 ① 应用 培养基制备的过滤及霉菌、放线菌、酵母菌和细菌等多种发酵液 的固液分离。适合于固体含量1-10%的悬浮液的分离。
② 优点 过滤面积大,结构简单,价格低,动力消耗少,对不同过滤特性的 发酵液适应性强。 ③ 缺点 不能连续操作,设备笨重,劳动强度大,卫生条件差,非过滤的辅 助时间较长。

膜分离(实例)

膜分离(实例)
材料科学与化学工程学院
膜分离应用实例
渗透汽化VS渗透蒸发
2015-2-16
膜分离
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材料科学与化学工程学院 渗透汽化基本原理及特点
• 是一种以混合物中组分渗透压差为推动力,依靠各组分在膜中的溶解与 扩散速率差异来实现混合物分离的新型膜分离技术过程。 • 具有致密皮层的渗透汽化膜将料液和渗透物分离为两股独立的物流,料 液侧 ( 膜上游侧或膜前侧 ) 一般维持常压,渗透物侧 ( 膜下游侧或膜后 侧 ) 则通过抽真空或载气吹扫的方式维持较低的组分分压。在膜两侧组 分分压差 ( 化学位梯度 ) 的推动下,料液中各组分扩散通过膜,并在膜 后侧汽化为渗透物蒸汽。由于料液中各组分的物理化学性质不同,它们 在膜中的热力学性质 ( 溶解度 ) 和动力学性质 ( 扩散速度 ) 存在差异, 因而料液中各组分渗透通过膜的速度不同,易渗透组分在渗透物蒸汽中 的份额增加,难渗透组分在料液中的浓度则得以提高。 • 渗透汽化膜分离过程主要是利用料液中各组分和膜之间化学物理作用的 不同来实现分离的。渗透汽化过程中组分有相变发生,相变所需的潜热 由原料的显热来提供。
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材料科学与化学工程学院
2015-2-16
膜分离
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材料科学与化学工程学院
膜分离应用实例
国家海洋局 天津海水淡化与综合利用研究所
2015-2-16
膜分离
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材料科学与化学工程学院
• 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所1984年 经国务院批准成立,是目前我国唯一专门从事海水 资源开发利用发展战略、公用基础和产业化关键技 术研究的国家级公益类非营利研究机构。 • 其主要研究领域为:海水(苦咸水)淡化、海水直 接利用、海洋环境工程、海水化学资源综合利用、 膜技术与水处理、海洋防腐等,具有国家专项工程 设计甲级证书,全面实施ISO-9001质量体系管理。

第七章 亲和层析技术资料

第七章 亲和层析技术资料
• 利用生物大分子物质具有与某些相应 的分子专一性可逆结合的特性而建立 的层析技术。 • 适用于从成份复杂且杂质含量远大于 目标物的混合物中提纯目标物。
2018/10/24 4
特点(p145)
• 经过一次处理可得到高纯度活性物质 ;
• 设备要求不高、操作简便、特异性强、分离速度 快、分离效果好、分离条件温和; • 亲和吸附剂通用性较差,专用的吸附剂。
2018/10/24
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碳二亚胺缩合法
• 碳二亚胺为 羧基活化剂。
• 反应中的脲 衍生物可用 有机溶剂洗 涤除去。
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(三)、用于固定化配基的凝胶衍生物
1、CNBr活化的Sepharose 4B
• Sepharose 4B 经 CNBr 活化,可偶联蛋白和核 酸类配基。 2、AH-Sepharose 4B和CH-Sepharose 4B 含有6个碳原子的”手臂”的琼脂糖衍生物
• • • •
配基浓度对亲和力的影响 空间障碍的影响 配基与载体的结合位点的影响 载体孔径的影响 微环境的影响
2018/10/24
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(一)、配基浓度对亲和力的影响
• 为将亲和配体与其它物质分开,需要阻留值 ≥10。 • 配基浓度与亲和对解离常数相关。
• 对于低亲和力系统,配基浓度。
2018/10/24
• 主要用于分离与核酸有关的物质。
2018/10/24
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2、琼脂糖凝胶
• 琼脂糖浓度有2%、4%、6%,商品为 Sepharose 2B、4B和6B(Pharmacia)。
• 保持吸附物质活性,能迅速活化并接上各种 功能基团,结构疏松孔径大,流速快。 • Sepharose CL,稳定性明显增加,能在 pH3~14中应用。

细胞破碎、过滤离心与膜分离设备 ppt课件

细胞破碎、过滤离心与膜分离设备 ppt课件
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转筒真空过滤机rotary-drum vacuum filter
结构:
转筒,扇形格(18格); ➢滤室; ➢分配头;
✓动盘(18个孔,分别与扇形 格的18个通道相连); ✓定盘(三个凹槽:滤液真空 凹槽、洗水真空凹槽、压缩 空气凹槽,分别将动盘的18 个孔道分成三个通道);
金属网; 滤布;
滤浆槽。
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为什么?
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板框压滤机的特点:
➢结构简单,价格低廉,占地面积小,过滤面积大。 ➢可根据需要增减滤板的数量,调节过滤能力。 ➢对物料的适应能力较强,由于操作压力较高(3~10kg/cm2 ),对颗 粒细小而液体粘度较大的滤浆,也能适用。 ➢间歇操作,生产能力低,卸渣清洗和组装阶段需用人力操作,劳动强度 大,所以它只适用于小规模生产。 ➢近年出现了各种自动操作的板框压滤机,使劳动强度得到减轻。
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自动板框式压滤机
特点:板框压紧、过滤、洗涤、卸饼和清洗等 操作可在10min内自动完成。板、框各有4 个角孔,滤布是首尾封闭的整体,过滤、 洗涤。
卸渣:拉开框,降框。 滤布洗涤:传动装置带动环形滤布围轴旋转。
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板框式过滤机的特点和适用范围
板框式过滤机的优点:① 单位过滤面积占地少;② 对物料的适应性强;③ 过滤面积的选择范围宽;④过滤压 力高,滤饼的含水率低;⑤ 结构简单,操作容易,故障少, 保养方便,机器寿命长;⑥ 因为是滤饼过滤,所以可得到 澄清的滤液,固相回收率高;⑦ 过滤操作稳定。
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板框式膜分离器
操作时料液从下部进入,由导流板导流流过膜面,透过 液透过膜,经支撑板面上的多流孔流入支撑板的内腔,再从 支撑板外侧的出口流出;料液沿导流板上的流道与孔道一层 一层往上流,从膜过滤器上部的出口流出,即得浓缩液。
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5.聚合物分子吸附在粒子表面后,直接形成絮团。
1 过滤速度的强化
(三)加入盐类:
除去高价无机离子。如利用草酸钠除去钙离子;利用三 聚磷酸钠除去镁离子;利用黄血盐除去铁离子等。
(四)调节pH:
调节发酵液pH至蛋白质等电点,除去蛋白质。大幅改变
pH,还能使蛋白质变性凝固。
(五)加入助滤剂:
助滤剂吸附了细小的胶体粒子,使其均匀分布于滤饼层 中,相应地改变滤饼结构,降低滤饼的可压缩性,减少过滤 阻力。 助滤剂:硅藻土、活性炭、石英砂、白土等。
m 2 rn 2 FP 900g
离心分离因数:
2 FP rn 2 vT f m g 900 gr
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3 离心分离设备
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;
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2 过滤设备
滤框的作用:提供滤浆进入的空 间,容纳滤饼,总框数由其生产 能力和悬浮液固体浓度确定。
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2 过滤设备
板和框
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2 过滤设备
(二)板式压滤机
凹腔板式压滤机,又名箱式压滤机。 全由滤板并列而成。 滤板:凹面形圆盘,合并后形成凹 腔,板的两侧是滤布。 中央为进料孔。
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1 过滤速度的强化
1.2 过滤介质选择及操作条件优化
(一)过滤介质的选择
过滤介质除过滤作用外,还是滤饼的支撑物,应具有足够 的机械强度和尽可能小的流动阻力。
1、合理选择过滤介质取决于:
(1)过滤介质所能截留的固体粒子的大小 纤维 10um 硅藻土 1um 超滤膜 0.5um (2)过滤介质的渗透性 渗透性越大,阻力越小 (3)其他 耐酸碱性、耐热性
格,这些扇形格经过空心主轴的通道和分配 头的固定盘上的小室相通。
分配头的作用是使转筒内各个扇形格同真
空系统和压缩空气系统顺次接通。
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2 过滤设备
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2 过滤设备
3、运转过程:
在转筒的回转过程中,借分配头的作用,每个过滤室相继与
分配头的几个室相接通,使过滤面形成以下几个工作区。 (1)过滤区Ⅰ 浸在悬浮液内的各扇形格同真空管路接通, 格内为真空。滤液透过滤布,被压入扇形格内, 经分配头被吸出。而固体颗粒在滤布上则形成 一层逐渐增厚的滤渣。 (2)洗涤吸干区域Ⅱ 当扇形格离开悬浮液进入此区时,格内仍 与真空管路相通。滤饼在此格内将被洗涤并吸 干,以进一步降低滤饼中溶质的含量。
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1 过滤速度的强化
2、工业上常用的过滤介质
(1)织物介质(滤布) 影响因素:纤维特性,编织的纹法和线型,耐热性,耐磨性, 耐酸性等等。 (2)粒状介质 硅藻土、珍珠岩石、细砂、活性碳、白土,发酵工业中最常 用的散粒过滤介质是硅藻土: 1.作为深层过滤介质过滤悬浮液。 2.作为预涂层。在支撑介质表面上预先形成硅藻土薄层,以 保护支持性介质的毛细孔在过滤时不被微小的颗粒所堵塞。 3.作为助滤剂。使形成的滤饼具有多孔隙,并降低滤饼的可 压缩性,提高过滤速度和延长过滤操作的周期。
1 过滤速度的强化
提高过滤速度,一方面可通过改变悬浮液的物理性质(预
处理),另一方面,选择适当的过滤介质和操作条件。
1.1 发酵液的预处理
目的:增大悬浮液中固体粒子的尺寸,除去无机离子和杂蛋 白质,降低液体粘度,便于有效分离。
(一)加热 :
使蛋白质变性凝固;降低粘度。
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1 过滤速度的强化
(二)凝聚和絮凝:
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3 离心分离设备

2、结构
管式高速离心机是由转鼓、分离盘、 机壳、机架、传动装置等组成。 转鼓由三部分组成:顶盖、带空心轴 的底盖和管状转筒。
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3 离心分离设备

3、操作过程
待分离的料液从转筒底部以0.25-0.30×106Pa的压力通入, 经折转器分布,十字形挡板使料液均匀分布于四周。 叶片与转筒同步旋转,使料液迅速达到与转筒相同的角 速度。 轻重液因受到的惯性离心力的大小不同而分层。重液贴 近转筒的内壁,轻液则紧挨着重液。由于待分离液在压 力下连续进入,管内分层的液体得以连续向上流动。轻 液自近轴心的流出孔排出,而重液则自远轴心的流出孔 排出。
浮液进行液固分离。
方法主要是过滤(最常用)和离心分离。 膜分离是目前新兴的过滤方法,在此也予以介绍。
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过滤、离心与膜分离设备
2、过滤
过滤是传统的化工单元操作,其原理是使物料通过
固态过滤介质时,固态悬浮物与溶液分离。如液相中谷 氨酸钠、柠檬酸晶体的分离。 过滤的形式:常压、加压、真空及离心过滤。
3、离心分离
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2 过滤设备
加压过滤机、真空过滤机在生物发酵工业中具有广泛的用途。而 常压过滤机由于过滤的推动力太小,现代工业上较少采用。
一、板框式及板式压滤机
(一)板框式压滤机 过滤 洗涤 卸渣 清洗滤布 过滤
滤板和滤框间隔排列,框两侧覆 以滤布,形成空腔供滤板支撑、 压紧。过滤板-滤框-洗涤板 滤板的作用:支撑滤布,提供滤 液流出的通道。正方形,角端开 有小孔,两面制成沟槽,与滤出 口和洗水孔道连通。
凝聚是将一种无机电解质(凝聚剂)加入到悬浮液中,将胶 体粒子表面上的电荷中和,减少存在于胶体粒子间的静电斥力, 使范德华力占优势,这样胶体就会凝聚成较大、较密实的粒子。
常用的凝聚剂有:硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝、三氯化铁、
硫酸亚铁等。
絮凝是将一种高分子电解质(絮聚剂)加入到悬浮液中,借高 分子电解质的长链作用,与离子产生静电作用,捕获粒子,中和
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1 过滤速度的强化
(3)多孔固体介质 如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料等。常用于过滤含有少量
微粒的悬浮液。
过滤介质种类繁多,过滤机型式多种多样,滤浆的性质及分 离条件、目的各不相同,使得过滤介质的选择并非轻而易举。 正确选择过滤介质,一是靠经验,二是靠实验。
多孔陶瓷
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多孔玻璃
1 过滤速度的强化
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2 过滤设备
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2 过滤设备
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3 离心分离设备
离心分离原理与分离因数
常用的离心机有管式离心机和碟式离心机。 • 管式离心机 悬浮液中微粒在轴向的运动速度:
r1 r2 r
2 2 d ( ) V 2lr12 s s 18 d s2 ( s ) g 2lr12 2 重力沉 18 g 降速度
(二)过滤条件的优化
dV 1 pF dt r 0l R
式中 t—— 过滤时间,s V——滤液体积,m³ △p——过滤压力差,Pa μ——滤液粘度,Pa· s r0——滤饼的质量比阻,1/ m² ɭ——滤饼层的厚度,m R——滤布阻力,1/m F——过滤面积,m²
(8-1)
(1)悬浮液物理性质的改变,如降低粘度、减少滤饼比阻和滤 饼层厚度(加入助滤剂和絮凝剂)。 (2)改变过滤压力差。在一定压力差范围内,增大压差对过滤 有利,但当压差大于某一值后,继续增大将使过滤速度减慢。
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3 离心分离设备
管式离心机分两种,一种是GF型,用于处理乳浊液而进行液一液 分离操作,轻重液流动到转鼓上部各自的排液口排出,微量固体 沉积在转鼓壁上,待停机后人工卸出。 另一种是GQ型,用于处理悬浮液而进行液一固分离的澄清操作。 密度较大的固体微粒逐渐沉积在转鼓内壁形成沉渣层,待停机后 人工卸出,澄清后的液相流动到转鼓上部的排液口排出。
4、缺点: 生产能力大,劳动强度小,推动力小(压 差),滤饼湿度大,投资大。
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2 过滤设备
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2 过滤设备
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2 过滤设备
动盘固定在转鼓轴颈上﹐与转鼓同步旋转。动盘端面有一圈孔。每 个孔与转鼓上对应的一个滤室相连。阀座不转动﹐其内侧端面上开 有三条弧形槽(滤液真空凹槽、洗水真空凹槽、压缩空气凹槽 ), 分别与外侧的接管连通。阀座与动盘贴合,各弧形槽顺序与动盘上 的孔相通,旋转的滤室即可与固定的真空或压缩空气系统顺序联接, 使过滤操作循环进行。
碟片与碟片间的距离用附于碟片背面的具有一定厚度的狭条 来控制,碟片的距离为0.5-2.5mm。各碟片上有孔若干,各 孔的位置相同,于是各碟片相互重叠时形成一个通道。 简单的碟式离心机没有自动排渣 装置。 自动除渣碟式离心机在四壁上开
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2 过滤设备
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第二节 过滤设备
(三)自动板框压滤机 特点: 板框压紧、过滤、洗涤、卸饼和清洗等操作可在10min内自动 完成。 板、框各有4个角孔,滤布是首尾封闭的整体,过滤、洗涤。 卸渣:拉开框,降框。 滤布洗涤:传动装置带动环形滤布围轴旋转。
降框、卸饼及洗刷滤布
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IFP自动板框压滤机工作原理图
• 过滤介质:一种能让液体通过,将固体粒子截留的介质。 • 滤渣:滤浆中的固体粒子。 • 滤饼:当悬浮液通过过滤介质时,固体颗粒被介质阻拦而 形成滤饼,当滤饼积至一定厚度时就起到过滤作用。 • 滤液:滤过的液体
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主要内容
第一节 过滤速度的强化 第二节 过滤设备
第三节 离心分离设备
第四节 膜分离设备
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3 离心分离设备
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3 离心分离设备
(二)碟式离心机的结构及操作

1、特点: 碟片式离心机是在1877年由瑞典的德拉阀斯所发明。它 是在管式离心机的基础上发展起来的。在转鼓中加入许 多重迭的碟片,增大了沉淀面积,使颗粒的沉降距离缩 短,分离效率大为提高。
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3 离心分离设备

2、结构:
密闭转鼓内设有数十个至上百个锥角为60~120的锥形碟片。
离心分离是基于分离体系中固液和液液两相密度存
在差异,在离心场中使不同密度的两相相分离的过程。 静置混合液时,密度较大的固体颗粒或重液在重力的 作用下逐渐下沉,这一过程称为沉降。
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