后处理工艺及设备简介

三、后处理工艺设备简介
后处理工艺流程简图——（植酸酶为例）
板框压滤 发酵液 离心机
膜过滤（微 滤）
膜过滤（超 滤）
浓缩液装桶储存 （加保护剂）
喷塔烘 干
复配、 装桶
成品
混合包装
固体半成品
流化床 造粒
液体成品
后处理工艺流程简图——（植酸酶为例）
板框压滤 发酵液 离心机
膜过滤（微 滤）
膜过滤（超 滤）
送风机
引风机
思考—加快蒸发的因素有哪些？？
提高温度
加快空气流通
蒸发
减压(0.01MPa=10度 ；0.2mpa=120度）
增大蒸发面积
喷塔如何实现快速烘干？？
怎样提 高温度
怎样加快 空气流通？
怎样增大 蒸发面积
塔内负压
蒸汽、 热风炉 为啥老 喊蒸汽 压力不 够啊？
引风机、 送风机 注意调 节风门
设备保养与健康养生 合理膳食 清洁
VS
健康检查
防腐 适度运动 调整 紧固 润滑
心里平衡
戒烟限酒
维护保养能大大降低设备损坏概率
人的寿命
• 个人体质 • 生活环境 • 意外事故
设备寿命 关键在概率
• 设备质量 • 接触物料 • 意外事故 • 维护保养
• 健康养生
做我们力所能及的保养工作
维护保养
爱护设备
后处理工艺流程简图——（植酸酶为例）
板框压滤 发酵液 离心机
膜过滤（微 滤）
膜过滤（超 滤）
浓缩液装桶储存 （加保护剂）
喷塔烘 干
复配、 装桶
成品
混合包装
固体半成品
流化床 造粒
液体成品
制粒的目的
制粒的目的
• ① 改善流动性，避免粘结； • ② 防止各成分的离析； • ③ 防止粉末飞扬及器壁黏附； • ④ 调整堆密度，改善溶解性能； • ⑤ 改善片剂生产中压力的均匀传递； • ⑥ 便于服用，携带方便，提高商品价值等。 3、制粒方法
• 制粒方法有三种：湿法制粒、干法制粒、流 化喷雾制粒。其中湿法制粒最常用。
制粒包衣工艺流程简图
第五步 0.5-1h 第三步 20-30min 第一步 第二步 1.5-2.5h
颗粒
第四步
烘干过筛 抛丸
摇摆制粒 槽混机
约2h
第六步
吸料 配方计算
包衣
我们的流化床
流化床
用途
维护保养
1、布袋经常清洗 更换，避免长时间 暴晒； 2、按正确路径操 作，减少气缸及钢 丝绳损坏； 3、配料非常关键; 4、抛丸机经常清 理;
思考？？？
• 板框过滤及离心对物 料有啥基本要求？？？ • 溶液离心有效果吗？
后处理工艺流程简图——（植酸酶为例）
板框过滤 发酵液 离心机
膜过滤（微 滤）
膜过滤（超 滤）
浓缩液装桶储存 （加保护剂）
喷塔烘 干
复配、 装桶
成品
混合包装
固体半我们的超滤膜—复合纤维膜
1、制粒 2、包衣 3、物料 烘干
后处理工艺流程简图——（植酸酶为例）
板框压滤 发酵液 离心机
膜过滤（微 滤）
膜过滤（超 滤）
浓缩液装桶储存 （加保护剂）
喷塔烘 干
复配、 装桶
成品
混合包装
固体半成品
流化床 造粒
液体成品
混合状态的模型 理想完全混合状态：绝对均匀化 随机完全混合状态：工业上称概率混合
旋风分离器
压力式雾化喷塔
需要高压泵， 阀片易损坏
喷片易磨损
蒸汽压力低了 无法生产
高压泵配件——易磨损
喷片——易磨损
• 利用离心力喷雾的方法——离心喷雾法
离心雾化器
离心转盘
①结构简单、价
格便宜；②颗粒、 粉末易于调节
①操作简单； ②物料要求低； ③能耗低；④粒 度均匀
压力喷雾
VS
离心喷雾
（链霉素）、氨基酸（谷氨酸）、有机酸（核酸、柠檬酸）、酶制剂（淀粉酶）、微 生物多糖和单细胞蛋白等；沉淀、离子交换、萃取、结晶等
• 4. 第三代下游技术：以20世纪70年代末崛起的DNA重组技术及细胞融
合技术为代表。 • 新技术有超临界CO2萃取技术、膜过滤、渗透蒸发技术、各种色谱
（层析）技术等
二、设备维护保养之我见
1、操作员首先应 做到的就是爱护设 备工具，就像战士 爱枪、司机爱车、 舰长爱船、剑客爱 剑。 2、一种责任心
初一级保养
1、“三好”—管好 用好修好；“四懂 ”—原理构造性能用 途；“四会”—使用 保养检查维护。 2、清洁、润滑、紧 固、调整、防腐 3、合理使用、及时 报告
长效、稳定
1、提高生产 效率 2、延长使用 寿命 3、减少使用 中损坏
管式离心机
F
B
工业离心机 E C4)、螺旋卸料沉降离
心机
三足式离心机
D
过滤离心机
我们的微生态离心机——碟片式离心机
碟片
思诺的离心机
碟片离心机
用途
1、酶制剂放罐物 料的初步分离（轻 相、重相） 2、微生态离心（ 目前效果不好，目 的——节能）
维护保养
1、确保进料无杂 质（过筛、水过滤） 2、注意碟片的清 洗 3、放置平稳、底 座螺丝紧固 4、不要频繁开、 关机 5、按时更换机油
细胞分离 （过滤、离心分离、微滤) 细胞破碎 （匀浆、研磨、酶解） 细胞碎片分离
提取
（离心分离、双水相萃取、膜分离）
初步纯化
（沉淀、吸附、萃取、超滤、结晶、蒸馏）
精制
高度纯化 （重结晶、离子交换、色谱分离、膜分离）
成品加工 （浓缩、无菌过滤、干燥、成型、混合）
整个下游加工过程应遵循下列四个原则 时间短 温度低
固体成品
3Q
17人
混合过程的典型曲线
我们的物料—约10min 在前期进行迅速的混合，达到最佳混合状态以后，会 向反方向进行，使混合状态变坏
偏析的防止措施
在干物料中加入适当液体 选择以对流混合为主的混合机 运输中应尽量减少振动和落差 改进配料方法，使物性相差不大 改进加料方法（颗粒贮存和流动时的偏析）—投料顺序 降低混合机中的真空度或破碎程度——振动筛 采用某些破坏团块的装置——振动筛
①喷嘴易磨损； ②需要高压泵； ③物料要求高： 干净、粘度小④ 操作弹性小
①结构复杂造 价高；②无法喷 粒；
我们的喷塔
喷塔
用途
维护保养
1、发生气蚀时不可 一味提高泵转速 2、停机时注意打水 冲管路； 3、夏季配电箱注意 通风散热； 4、及时清理塔底； 5、高压泵、引凤、 送风机听异响。
1、干燥 2、制粒
液体处理告一段落
浓缩液
浓缩液
保护剂、 复配
液体半成 品、成品
后处理工艺流程简图——（植酸酶为例）
板框压滤 发酵液 离心机
膜过滤（微 滤）
膜过滤（超 滤）
浓缩液装桶储存 （加保护剂）
喷塔烘干
复配、 装桶
成品
混合包装
固体半成品
流化床
液体成品
我们的喷塔——外观
喷塔——流程图——别人的
我们的喷塔——流程图
浓缩液装桶储存 （加保护剂）
喷塔烘 干
复配、 装桶
成品
混合包装
固体半成品
流化床 造粒
液体成品
板框压滤操作
过滤是分离悬浮液最普遍和最有效的单元操作之一 • 过滤：以某种多孔物质为介
质，在外力作用下，使悬浮液 中的液体通过介质的孔道，而 使固体颗粒被截留在介质上， 从而实现固、液分离的单元操 作。 • 常压过滤、加压过滤、真 空过滤等
下游技术重要性
后期处理也很重要： 1、成品必要步骤 2、决定成品性质纯度 3、成本构成占用多 4、某些行业提取是 核心 （中药、新发）
发酵
核心工艺
思诺的下游技术
发酵 原液
后处 理
产 品
卖掉=¥、$
或自然物质
下游技术
发酵液 预处理
（加热、降温、调pH、絮凝）
下 游 加 工 过 程 的 一 般 流 程
旋流片
比普通的喷 枪多了一个 旋转室
压力喷雾效果图
喷雾直径的大小跟喷雾 效果有没有联系？
通过什么可以调整 喷雾的直径呢？
旋风分离器
工作原理：含尘气体以较高的速度沿 切线方向进入，在分离器内做向下的螺 旋运动，气体中的物料由于受到离心力 作用被抛出，沿内壁下落到排出口，从 而实现了产品回收的目的。 我们的喷塔是一级旋风分离，且无除 尘设备；喷容重低的物料容易跑料。
膜分离与物质大小的关系
膜分离原理—小的通过，大的留下
思考—什么膜大物质、小物质都能选择性通 过？
我们的膜
微滤、超滤膜
用途
1、微滤膜主要 是除菌、杂质 2、超滤膜主要 是除水、色素（ 浓缩）
维护保养
1、不可超压操作 2、及时清洗出通 量，酸洗、碱洗完 毕用清水冲洗干净 3、长期不用时注 意保水； 4、严禁空转。
后提取4原则
PH值适中 严格清洗消毒
生物工业下游技术的发展历程
• 1.古代酿造业：古代酿造业包括酿酒、制酱（油）、醋、酸奶和干酪等。
技术原始、家庭式作坊、产物基本不经过后处理而直接使用，无下游技术。
• 2. 第一代下游技术：青霉素出现之前；过滤、蒸馏、精馏（适用
于无活性小分子）
• 3.第二代下游技术：以20世纪40年代出现的青霉素产品为代表。抗生素
根源生物
后处理工艺及设备简介
汇报人：李道河
2013年08月某日
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生物工程下游技术简介 设备维护保养之我见 后处理工艺设备简介
一、生物工程下游技术简介
• 后提取技术——下游技术（工程） （downstreamprocessing）： • 对于由生物界自然产生的或由微生物菌体 发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应 等各种生物工业生产过程获得的生物原料， 经提取分离、加工并精制目的成分，最终 使其成为产品的技术。
后处理工艺流程简图——（植酸酶为例）
板框过滤 发酵液 离心机
膜过滤（微 滤）
膜过滤（超 滤）
浓缩液装桶储存 （加保护剂）
喷塔烘 干
复配、 装桶
成品
混合包装
固体半成品
流化床 造粒
液体成品
生活中离心力的应用
离心机的种类
多室离心机（管式离心机 的变形）
A
碟片式离心机：Ａ、 人工排渣式, Ｂ、喷 嘴排渣式, Ｃ、活塞 排渣式
• 前期放料主要以压 滤方式处理
我 们 的 板 框 压 滤 机
我们的板框压滤机
板 框 配 件
过滤设备
漏斗过滤
并联后即为常压板框
思诺的板框压滤机
板框压滤机
用途
1、对发酵液前 期放料或重相进 行简单固液分离 2、水溶性微生 态原料的初步过 滤。
维护保养
1、不要超压0.4MPa 2、滤布摆放要平整 ，锁母要锁紧； 3、用完后立即清洗， 否则臭了、干了。 4、液压油每年更换 一次，更换时应对液 压系统作全面清洗。
使物料 变成雾 滴状？ HOW?
1、合理调 节引风机 频率； 2、有利于 蒸发—是 不是负压 越大越好？ WHY
喷雾干燥的关键点
关键在喷头设计
• 同样是高压水枪，差 距怎么就这么大呢？
喷枪示意图
这种设计能使 物料变成雾状吗？
怎么做才能达到这种效果呢？
压力喷雾
• 原理：
• 利用高压泵强制使物 料通过特制的喷嘴， 使之分散成雾滴。