過濾離心與膜分離設(shè)備ppt課件

1、第二章過濾、離心、膜分別設(shè)備第一節(jié)過濾速度的強化過濾分： 外表過濾 主要是指濾布過濾、涂層過濾。液體經(jīng)過濾布或者預(yù)涂層，液體中懸浮的固形物質(zhì)被截留在濾布或預(yù)涂層外表上，液體那么被過濾掉。深層過濾 首先在待過濾液體中參與一定量的助濾劑，液體中懸浮的固形物質(zhì)被吸附在濾布或助濾劑外表上，液體那么被過濾掉。過濾速度：Rqxrpddq00一、降低濾餅比阻力r0 濾餅比阻力：是濾液經(jīng)過1m厚的均勻濾餅層的阻力，1/m。d濾餅層毛細孔徑；n單位面積濾餅層毛細孔的數(shù)目；a毛細孔的彎曲因子。增大毛細孔的直徑、減少彎曲因子有助于降低濾餅比阻力。 40128dnar1添加電解質(zhì)、絮凝劑、凝固劑 懸浮的固形物質(zhì)的粒度

2、越大，硬度越高，構(gòu)成的濾餅比阻力愈低。 菌體細胞壁上有羧基和氨基，在中性溶液中普通在外表帶上電荷構(gòu)成溶膠，不易沉降。 加電解質(zhì)中和電荷，使膠體破壞沉淀，產(chǎn)生大顆粒。加絮凝劑、凝固劑 絮凝劑、凝固劑分子量很大，各個區(qū)段上有特殊吸附作用，可以與懸浮液中的粒子起“橋聯(lián)作用，構(gòu)成大絮團，可以是非電解質(zhì)絮凝劑，但聚合電解質(zhì)絮凝劑效果更好。 絮凝劑有聚丙烯酰胺、甲殼質(zhì)、海藻酸鹽凝膠、聚合鋁鹽、聚合鐵鹽、CaHPO4等。 發(fā)酵液中加CaCl2和Na2HPO4，立刻產(chǎn)生龐大的凝膠狀沉淀CaHPO4。影響高分子絮凝劑運用效果的要素： 1添加濃度CaHPO41% 2pH值中性 3攪拌速度 絮凝前提是絮凝劑與懸浮液

3、中的粒子充分接觸，因此必需有攪拌，但絮凝物沉淀通常很脆弱，過分?jǐn)嚢枰资剐鯛钗锲扑椤?2添加助濾劑添加助濾劑 助濾劑：多為較大比外表積的粉末物質(zhì)，有硅助濾劑：多為較大比外表積的粉末物質(zhì)，有硅藻土、活性炭、石英砂、石棉粉、棉花、爐渣、白藻土、活性炭、石英砂、石棉粉、棉花、爐渣、白土等。土等。助濾劑的作用：助濾劑的作用： 1經(jīng)過凹凸外表吸附懸浮固形物。經(jīng)過凹凸外表吸附懸浮固形物。 2作為懸浮固形物的載體，均勻分布于濾餅中，作為懸浮固形物的載體，均勻分布于濾餅中，相應(yīng)地改動了濾餅構(gòu)造，濾餅可緊縮性下降了，降相應(yīng)地改動了濾餅構(gòu)造，濾餅可緊縮性下降了，降低了過濾阻力。低了過濾阻力。硅藻土：是硅藻遺骸經(jīng)煅燒

4、后的產(chǎn)物。普通為懸浮固硅藻土：是硅藻遺骸經(jīng)煅燒后的產(chǎn)物。普通為懸浮固形物的形物的510%。 制備：硅藻土制備：硅藻土破碎破碎磨粉磨粉篩分篩分枯燥枯燥煅燒煅燒 煅燒后的硅藻土密度降低了1/2-3/4，相對浸透率提高了320倍。 普通其含SiO2為85.891.1%，Al2O33.84%硅藻土特性： 1化學(xué)性能穩(wěn)定，不會改動液體組成。 2外形不規(guī)那么，空隙大而多，粒徑普通為2100um，密度100250kg/m3，比外表積1000020000m2/kg，具有很大的吸附外表。 3無毒且不可緊縮，構(gòu)成的過濾層不會因操作壓變化而使阻力發(fā)生變化。硅藻土的三種用途： 1作為深層過濾介質(zhì)。以過濾含少量的懸浮固

5、形物的液體，除去1um粒子。 2作為預(yù)涂層。在支持介質(zhì)外表上預(yù)先構(gòu)成硅藻土的薄層，以維護支持介質(zhì)孔道在較長時間內(nèi)不被懸浮在液體中的固形物質(zhì)所堵塞。 3作助濾劑。將適量的硅藻土分散在待濾的懸液中，使之構(gòu)成的濾餅具有多孔隙性，降低濾餅的可緊縮性，以提高過濾速度和延伸操作的周期。 濾餅較厚時50100時為防止龜裂，可加1%5%纖維素或活性炭。3調(diào)理pH 將pH調(diào)至濾液的等電點附近，使蛋白量變性凝固。二、加熱 1熱處置能使蛋白量變性凝固，從而使過濾速度大提高。 2液體的黏度普通是溫度的指數(shù)函數(shù)，溫度升高，液體的黏度也會明顯下降，過濾速度也會加快。麥汁過濾75比40快好幾倍。三、降低懸浮液中固形物的濃度

6、 盡能夠使培育基配料濃度降低 發(fā)酵后過濾時，應(yīng)盡能夠使發(fā)酵徹底，防止菌體自溶等。 加水稀釋能否提高過濾速度？ 實際證明是完全無益，反而有害。例： 加水1倍，速度要提高1倍以上方能提高過濾速度。速度提高1倍，動能1/2mV2那么添加了4倍，對濾餅的沖擊力也大大添加，構(gòu)成的濾餅也更加嚴(yán)密，過濾阻力也會大大添加，呵斥后期過濾困難 .過濾放線菌加水稀釋過濾放線菌加水稀釋加水率加水率%0102040過濾速率L/m2h223207186176過濾放線菌加水稀釋過濾放線菌加水稀釋加水率加水率%0102040過濾速率L/m2h223207186176四、提高過濾壓力差P 對于可緊縮性的濾餅r0=f(P), P

7、增大，r0也增大，過濾速度不一定添加。 最忌在過濾一開場就使P很大，導(dǎo)致構(gòu)成嚴(yán)密的過濾層，使過濾速度快速下降。 原那么上：P開場很小，隨后緩慢添加，最大范圍23kgf/cm2。第二節(jié)過濾設(shè)備 按任務(wù)壓力分： 常壓過濾設(shè)備 加壓過濾設(shè)備 真空過濾設(shè)備1平底篩板啤酒麥汁過濾槽 篩板：銅、鋼、不銹鋼制成。 開孔率10%左右， 篩孔孔徑：0.40.720mm 為了便于清洗，篩孔普通銑成喇叭狀。 麥糟、麩皮和蛋白質(zhì)能構(gòu)成很厚的過濾層濾餅。不需求加任何過濾介質(zhì)，在常壓下進展。 有耕糟器，作用是疏松過濾層麥糟層。 反復(fù)過濾直到麥汁廓清為止，堅持溫度75。2板框式壓濾機 主要是由許多濾板和濾框間隔陳列而成。板

8、框裝合壓緊后即構(gòu)成供濾漿或洗滌水流通的孔道。 常用板框壓濾機有BMS、BAS、BMY和BAY等。 B表示板框壓濾機； M表示明流； A表示暗流； S表示手動壓緊； Y表示液壓壓緊。 代號后的數(shù)字表示過濾面積、濾框規(guī)格及框厚度。 如BMY60/810-25表示 明流、液壓壓緊板框壓濾機，過濾面積60m2，內(nèi)框尺寸810810mm，框厚為25mm。3板式壓濾機4硅藻土過濾機 特點：金屬絲網(wǎng)支撐、硅藻土作預(yù)涂層。5自動板框壓濾機6轉(zhuǎn)筒真空過濾機7小型過濾實驗安裝 1布氏漏斗過濾安裝 2小型濾葉過濾安裝第三節(jié)離心分別設(shè)備 離心分別設(shè)備分： 1過濾式離心分別設(shè)備 2沉降式離心分別設(shè)備一、碟式離心機分別機

9、原理與分別因數(shù)分別原理： 當(dāng)懸浮液在動壓頭的作用下，經(jīng)中心管流入高速旋轉(zhuǎn)的碟片之間的間隙時，便產(chǎn)生了慣性離心力，其中密度大的固體顆粒在離心力作用下向上層碟片的下外表運動，而后沿碟片的下外表向轉(zhuǎn)子周圍下滑，液體那么沿轉(zhuǎn)子中心上升，從套管排出，到達分別的目的。 工業(yè)上離心分三類： 1普通離心機f3000，直徑大、轉(zhuǎn)速低、分別0.011.0mm固體。 2高速離心機f=3000-50000，分別乳濁液 3超速度離心機f50000，分別乳濁液二、常見離心機 1管式離心機、 分： 1GF型離心分別機，分別乳濁液，延續(xù)操作 2GQ型離心廓清機，分別懸浮液，間歇操作，人工卸渣。 管式離心機轉(zhuǎn)鼓直徑小，轉(zhuǎn)速高，

10、15000r/min，f可達50000。 2碟式離心機 轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有數(shù)十個錐形碟片，碟片間隙0.52.5mm。 自動排渣的有特殊的噴嘴或活門824個，能自動排渣。 三、離心分別設(shè)備的放大 1以等效時間放大 等效時間：離心分別因數(shù)與分別時間的乘積。 te=ft 2以幾何特性參數(shù)放大 幾何特性參數(shù)C 管式： 碟式： QVTC 同類型：沉降速度相等。即Q1/C1Q2/C2 不同類型：Q1/(1C1)Q2/(2C2)glrC222cot)(3231322rrgZC第四節(jié)膜分別設(shè)備一、膜分別方法 1浸透 2透析 3電滲析 4反滲析 5微過濾 6超濾 7氣體透過二、幾種常見的膜 1醋酸纖維 2聚丙烯腈 3聚砜 4聚醚砜三、膜分別設(shè)備 良好的膜分別設(shè)備具備的條件： 1膜面切向速度快，減少濃差極化。 2單位體積中所含膜面積大。 3容易拆洗和改換。 4保管體積小，無死角。 1板式膜過濾器 2管式過濾器 管子是膜的支撐體有管內(nèi)流和管外流式3中空纖維式膜分別器 纖維膜內(nèi)徑普通為0.51.4mm，外徑1.12.3mm 分內(nèi)壓式和外壓式。 內(nèi)壓式料液在管內(nèi)流過。