第3章 分離設(shè)備

1、分離過(guò)程分離過(guò)程沉降沉降過(guò)濾過(guò)濾重力沉降重力沉降離心沉降離心沉降常壓過(guò)濾常壓過(guò)濾加壓過(guò)濾加壓過(guò)濾 離心過(guò)濾離心過(guò)濾真空過(guò)濾真空過(guò)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(guò)濾設(shè)備過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)的困難。不易分離而給后續(xù)操作帶來(lái)的困難。生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過(guò)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(guò)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(guò)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(lái)自柱塞泵來(lái)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(yáng)性菌，較小的革蘭氏陽(yáng)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(guò)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(guò)程設(shè)備 常壓過(guò)濾常壓過(guò)濾加壓過(guò)濾加壓過(guò)濾真空過(guò)濾真空過(guò)濾離心過(guò)濾離心過(guò)濾過(guò)濾原理：過(guò)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(guò)多孔性固的密度或顆粒尺度的差異使懸浮液通過(guò)多孔性過(guò)濾介質(zhì)，固體顆粒被截留，濾液則穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)流過(guò)濾介質(zhì)，固體顆粒被截留，濾液則穿過(guò)過(guò)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(guò)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(guò)濾速度絮凝劑用量對(duì)過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)濾。酵液的過(guò)濾。 暗流：濾液集中在尾板的出口流出。適用于濾液需保持無(wú)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(wú)菌等要求的場(chǎng)合。要求的場(chǎng)合。 見(jiàn)演示見(jiàn)演示生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過(guò)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(guò)程設(shè)備 71 7EL2GOAH861 834FB1 091M1 151 21 31 4DQC1 51 6NP過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程設(shè)備

8、自動(dòng)排渣的硅藻土過(guò)濾機(jī) 真空轉(zhuǎn)鼓式過(guò)濾設(shè)備是一種可以連續(xù)操作的過(guò)真空轉(zhuǎn)鼓式過(guò)濾設(shè)備是一種可以連續(xù)操作的過(guò)濾設(shè)備，主要包括過(guò)濾轉(zhuǎn)鼓、真空系統(tǒng)、壓縮空氣濾設(shè)備，主要包括過(guò)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(guò)濾槽。過(guò)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(jiàn)演示見(jiàn)演示）生物工程設(shè)備第三章 細(xì)胞破碎與固液分離過(guò)程

9、設(shè)備 三足式離心過(guò)濾機(jī)三足式離心過(guò)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(guò)程設(shè)備 三足式離心過(guò)濾機(jī)外形圖三足式離心過(guò)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(guò)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(guò)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(pán) 7-轉(zhuǎn)鼓蓋外盤(pán) 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(guò)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(guò)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(pán) 7-轉(zhuǎn)鼓蓋外盤(pán) 8-連桿 9-濾布 過(guò)濾過(guò)程過(guò)濾過(guò)程：轉(zhuǎn)鼓內(nèi)外軸分別帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓蓋內(nèi)外盤(pán)、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(pán)、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(guò)濾布和轉(zhuǎn)鼓壁

11、，渣截留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上。過(guò)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(guò)程設(shè)備 卸渣過(guò)程：卸渣過(guò)程：轉(zhuǎn)鼓蓋內(nèi)外盤(pán)在液轉(zhuǎn)鼓蓋內(nèi)外盤(pán)在液壓作用下，左移，壓作用下，左移，離開(kāi)殼體，濾布上離開(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(mén)活門(mén)) )，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(guò)程，濃縮比可達(dá)過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(jiàn)演示（見(jiàn)演示1、2）（見(jiàn)演示見(jiàn)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(guò)濾海水裝置反滲透過(guò)濾海水裝置膜分流流程需要輔助設(shè)備：如高壓泵、粗過(guò)濾器、加熱器等。膜分流流程需要輔助設(shè)備：如高壓泵、粗過(guò)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(wú)死角。保留體積小，且無(wú)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)液管接口 7-O型迷封環(huán) 8-透過(guò)水出口 9-滲透用布或?yàn)V紙 10-開(kāi)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(guò)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(guò)程設(shè)備