过滤与离心分离设备

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1、第七章过滤与离心分离设备发酵液常常是由固相和液相组成，这种悬浮液的固液分离是生物产品生产过程中经常遇到的重要单元操作之一。发酵液由于种类很多，大多数表现为黏度大和成分复杂，其固液分离较为困难。固液分离的方法很多，生物工业中运用的方法有：分离筛、重力沉降、浮选分离、离心分离和过滤等。其中最常用的主要是过滤和离心分离。过滤是目前工业生产中用于固液分离的主要方法。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

2、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。不同性状的处理液应选用不同的固液分离方法与设备。在生化物质固液分离时需要考虑的重要参数有：分离粒子的大小和尺寸，介质的黏度，粒子和介质之间的密度差，固体颗粒的含量，粒子聚集或絮凝作用的影响，产品稳定性，助滤剂的选择，料液对设备的腐蚀性，操作规模及费用等。同时在选择分离方法时，还需考虑它对后续工序的影响，尽量不要带入新的杂质，给后道工序的操作带来更多困难。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、

3、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到过滤作用，此时即可获得澄清的滤液。过滤介质一般按照不同的过滤操作进行分类。在澄清过滤中，所用的过滤介质为硅藻土、砂、颗粒活性炭、玻璃珠、塑料颗粒等，填充于过滤器内即构成过滤层；也有用烧结陶瓷、烧结金属、黏合塑料及用金属丝绕成的管子等组成的成形颗粒滤层。在澄清过滤中过滤介质起着主要的过滤作用。在滤饼过滤中，过滤介质为滤布，包括天然或合成纤维织布、金属织布及毡、石棉板、玻璃纤维纸、合成纤维等无纺布，悬浮液本身形成的滤饼起着主要的过滤作用。按照过滤推动力的差别，习惯上把过滤机分为常压过滤机、加

4、压过滤机、真空过滤机三种。常压过滤机由于推动力太小在工业中很少用。但啤酒麦芽糖化的过滤仍采用这种压力差很小的平底筛过滤。加压过滤机有：自动板框压力机、硅藻土过滤机（板框式、叶片式、柱式硅藻土压滤机）。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。离心分离可分为三种形式：离心沉降、离心过滤和超离心。离心沉降：利用固液两相的相对密度差，在离心机无孔转鼓或管子中进行悬浮液的分离操作。离心过滤：利用离心力并通过过滤介质，在有孔转鼓离心机中分离悬浮液的操作。超离心：利用不同溶质颗粒在液体中各部分分布的差异，分离不同相对密度液体的操作。离心沉降设备

5、：瓶式离心机、多室离心机、管式离心机、碟片式离心机、沉降式螺旋卸料离心机。离心过滤设备：三足式离心机、卧式刮刀卸料离心机、卧式活塞推料离心机、翻袋式离心机等。膜分离技术与设备：膜分离过程的实质是小分子物质透过膜，而大分子物质被截留。因此，膜必须是半透膜。膜分离的推动力可以是多种多样的，一般有浓度差、压力差、电位差等。常见的膜分离过程有透析、反渗透、纳滤、超滤、微滤、电渗析、气体透过等。第二节：过滤速度的强化要想提高过滤速度可以从两个方面考虑：1.改变悬浮液的物理性质，促使其分离（发酵醪液的预处理）2.选择适当的过滤介质和操作条件（不可压缩虑饼和可压缩虑饼）第三节：过滤设备的工

6、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。具体计算过程如下：1.通过物料计算求出每批操作得到的滤液体积V，滤渣量m1,滤渣中液体含量X2。用于选择压滤机。2.板框压滤机的选择及台数：（1）确定机型（2）根据工厂产品生产产量确定每批发酵液体积等（3）确定板框尺寸（4）计算每块滤框的过滤面积一、根据过滤原理不同过滤分为澄清过滤和滤饼过滤两种，能与举例结合说明，澄清过滤中过滤介质起着主要的过滤作用；滤饼过滤中悬浮液本身形成的滤饼起着主要的过滤作用。二、按照过滤推动力的差别，过滤机分类？