第二章發(fā)酵液預(yù)處理與固液分離

1、生物分離工程bioseparation engineering第二章第二章 發(fā)酵液預(yù)處理與固液分離發(fā)酵液預(yù)處理與固液分離 張翠英 天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院 生物分離過程的一般流程生物分離過程的一般流程2.發(fā)酵液預(yù)處理與固液分離發(fā)酵液預(yù)處理與固液分離 2.1 發(fā)酵液預(yù)處理發(fā)酵液預(yù)處理 2.1.1 引言引言 2.1.2 發(fā)酵液過濾性能的改變發(fā)酵液過濾性能的改變 2.1.3 發(fā)酵液的相對(duì)純化發(fā)酵液的相對(duì)純化2.2 固液分離固液分離 2.2.1 過濾過濾 2.2.2 離心離心預(yù)處理和固液分離內(nèi)容預(yù)處理和固液分離內(nèi)容固液分離固液分離發(fā)酵液發(fā)酵液胞外胞外上清液上清液/濾液濾液預(yù)處理預(yù)處理提取生化物質(zhì)的第一

2、步，分兩部分：提取生化物質(zhì)的第一步，分兩部分：胞內(nèi)胞內(nèi)富集細(xì)胞富集細(xì)胞生物產(chǎn)品的分類生物產(chǎn)品的分類（根據(jù)分離特點(diǎn)）：（根據(jù)分離特點(diǎn)）：n培養(yǎng)液產(chǎn)品：培養(yǎng)液產(chǎn)品：如飲料酒類，沒有提取與精制，只需考如飲料酒類，沒有提取與精制，只需考慮除去固相雜質(zhì)即可。慮除去固相雜質(zhì)即可。n細(xì)胞產(chǎn)品：細(xì)胞產(chǎn)品：如活性干酵母，只需固液分離和洗滌可溶如活性干酵母，只需固液分離和洗滌可溶性雜質(zhì)的過程。性雜質(zhì)的過程。n粗制產(chǎn)品：粗制產(chǎn)品：如工業(yè)用酶制劑，只需考慮產(chǎn)品提取。如工業(yè)用酶制劑，只需考慮產(chǎn)品提取。n精制產(chǎn)品：精制產(chǎn)品：有純度要求，大多數(shù)生物產(chǎn)品屬此類，其有純度要求，大多數(shù)生物產(chǎn)品屬此類，其分離回收過程一般包括預(yù)處理

3、與固液分離、提取、精分離回收過程一般包括預(yù)處理與固液分離、提取、精制和成品加工四步。制和成品加工四步。精制產(chǎn)品分離純化一般流程精制產(chǎn)品分離純化一般流程：n胞外產(chǎn)品：胞外產(chǎn)品：發(fā)酵液發(fā)酵液 預(yù)處理預(yù)處理目的產(chǎn)物盡量進(jìn)液相目的產(chǎn)物盡量進(jìn)液相 固液分離固液分離收集液相收集液相 后提取與精制后提取與精制 胞內(nèi)產(chǎn)品：胞內(nèi)產(chǎn)品：發(fā)酵液發(fā)酵液 預(yù)處理預(yù)處理 除雜、改變液相性質(zhì)除雜、改變液相性質(zhì) 固液分離固液分離 收集細(xì)胞或菌體收集細(xì)胞或菌體 細(xì)胞細(xì)胞破碎破碎 目的產(chǎn)物進(jìn)液相目的產(chǎn)物進(jìn)液相 固液分離固液分離 收集液相收集液相 后提取與精制后提取與精制2.1 發(fā)酵液預(yù)處理發(fā)酵液預(yù)處理 2.1.1 引言引言n發(fā)酵

4、液預(yù)處理的目的：發(fā)酵液預(yù)處理的目的：改變?yōu)V液的性質(zhì)改變?yōu)V液的性質(zhì)除去部分可溶性雜質(zhì)除去部分可溶性雜質(zhì)盡可能使產(chǎn)物轉(zhuǎn)入便于后處理的一相中（多數(shù)盡可能使產(chǎn)物轉(zhuǎn)入便于后處理的一相中（多數(shù)是液相）是液相） 以利于后繼各工序的順利進(jìn)行以利于后繼各工序的順利進(jìn)行 預(yù)處理的方法預(yù)處理的方法n加水稀釋法加水稀釋法dilution with watern加熱法加熱法 heatingn調(diào)節(jié)懸浮液的調(diào)節(jié)懸浮液的ph值值 regulation of phn凝聚和絮凝凝聚和絮凝 coagulation and flocculation n助濾劑助濾劑filter aids和反應(yīng)劑和反應(yīng)劑 reactantn高價(jià)無機(jī)離子

5、的去除高價(jià)無機(jī)離子的去除 removal of inorganic ionn雜蛋白的去除雜蛋白的去除 removal of useless protein2.1.2 發(fā)酵液過濾性能的改變發(fā)酵液過濾性能的改變n生物懸浮液的特性：生物懸浮液的特性：懸浮物顆粒小，比重與液相相差不大；懸浮物顆粒小，比重與液相相差不大；固體粒子可壓縮性大；固體粒子可壓縮性大；粘度大，含有蛋白質(zhì)、多糖等膠體物質(zhì)，大多粘度大，含有蛋白質(zhì)、多糖等膠體物質(zhì)，大多為非牛頓型流體。為非牛頓型流體。n改性的目的：降低濾餅比阻，提高過濾與分離改性的目的：降低濾餅比阻，提高過濾與分離的速率。的速率。 2.1.2.1 加水稀釋加水稀釋n加

6、水稀釋法：雖能降低液相粘度，但會(huì)增加懸浮液的加水稀釋法：雖能降低液相粘度，但會(huì)增加懸浮液的體積，加大后繼過程的處理任務(wù)。體積，加大后繼過程的處理任務(wù)。后處理能耗產(chǎn)物濃度發(fā)酵液體積過濾速率粘度加水稀釋加水稀釋2.1.2.2 加熱加熱n加熱：可有效降低液相黏度，改善過濾性能。但加加熱：可有效降低液相黏度，改善過濾性能。但加熱的溫度必須是在不影響目的產(chǎn)物活性的范圍內(nèi)。熱的溫度必須是在不影響目的產(chǎn)物活性的范圍內(nèi)。 溫度溫度 分離的復(fù)雜性胞內(nèi)產(chǎn)物釋放細(xì)胞溶解降目的產(chǎn)物活性有可能下過濾速率粘度熱凝固蛋白質(zhì)等膠體物質(zhì)發(fā)生過濾速率粘度2.1.2.3 調(diào)整調(diào)整phn對(duì)于氨基酸、蛋白質(zhì)等兩性物質(zhì)，調(diào)對(duì)于氨基酸、蛋

7、白質(zhì)等兩性物質(zhì)，調(diào)ph至等至等電點(diǎn)，在等電點(diǎn)下溶解度最小，此即為等電點(diǎn)電點(diǎn)，在等電點(diǎn)下溶解度最小，此即為等電點(diǎn)沉淀。沉淀。n在極端在極端ph值下，蛋白質(zhì)發(fā)生凝固，使之分離值下，蛋白質(zhì)發(fā)生凝固，使之分離。n可以使存在于胞內(nèi)的發(fā)酵產(chǎn)物轉(zhuǎn)入液相或使發(fā)可以使存在于胞內(nèi)的發(fā)酵產(chǎn)物轉(zhuǎn)入液相或使發(fā)酵產(chǎn)物以適合的離子狀態(tài)或游離狀態(tài)存在于發(fā)酵產(chǎn)物以適合的離子狀態(tài)或游離狀態(tài)存在于發(fā)酵液中，防止其沉淀、氧化或變性等。酵液中，防止其沉淀、氧化或變性等。 n通過調(diào)整通過調(diào)整ph值改變膜過濾中易吸附分子的電荷值改變膜過濾中易吸附分子的電荷性質(zhì)，可減少膜堵塞和污染。性質(zhì)，可減少膜堵塞和污染。n調(diào)整調(diào)整ph改變某些物質(zhì)的電荷

8、性質(zhì)與強(qiáng)度改變某些物質(zhì)的電荷性質(zhì)與強(qiáng)度發(fā)發(fā)生絮凝生絮凝便于分離。便于分離。n細(xì)胞細(xì)胞(碎片碎片)及某些膠體物質(zhì)在某個(gè)及某些膠體物質(zhì)在某個(gè)ph值下也可值下也可能趨于絮凝而成為較大顆粒，有利于過濾的進(jìn)能趨于絮凝而成為較大顆粒，有利于過濾的進(jìn)行。行。2.1.2.4 凝聚與絮凝凝聚與絮凝（1）凝聚：指在電解質(zhì)作用下，由于膠粒間雙電層）凝聚：指在電解質(zhì)作用下，由于膠粒間雙電層排斥電位的降低，而使膠體體系不穩(wěn)定的現(xiàn)象。排斥電位的降低，而使膠體體系不穩(wěn)定的現(xiàn)象。 膠體穩(wěn)定機(jī)理：膠體穩(wěn)定機(jī)理：菌體、蛋白質(zhì)等膠體菌體、蛋白質(zhì)等膠體粒子表面都帶負(fù)電荷粒子表面都帶負(fù)電荷在靜電引力作用下在靜電引力作用下形成雙電層形成

9、雙電層保持膠體的分散狀態(tài)保持膠體的分散狀態(tài)凝聚作用機(jī)理：凝聚作用機(jī)理：加入電解質(zhì)加入電解質(zhì)電解質(zhì)中的高價(jià)陽離子電解質(zhì)中的高價(jià)陽離子對(duì)膠體周圍離子的影響對(duì)膠體周圍離子的影響雙電層電位雙電層電位膠體穩(wěn)定性膠體穩(wěn)定性，發(fā)生凝聚，發(fā)生凝聚n電解質(zhì)的凝聚能力可用凝聚值來表示，使膠粒發(fā)生凝電解質(zhì)的凝聚能力可用凝聚值來表示，使膠粒發(fā)生凝聚作用的最小電解質(zhì)濃度（聚作用的最小電解質(zhì)濃度（mmol/l)稱為凝聚值。稱為凝聚值。n陽離子對(duì)帶負(fù)電荷的發(fā)酵液膠體粒子凝聚能力的次序陽離子對(duì)帶負(fù)電荷的發(fā)酵液膠體粒子凝聚能力的次序?yàn)椋簽椋篴l3+fe3+h+ca2+mg2+k+na+li+n常用的凝聚電解質(zhì)有硫酸鋁常用的凝聚

10、電解質(zhì)有硫酸鋁al2(so4)318h2o(明礬明礬)、氯化鋁氯化鋁alcl36h2o、三氯化鐵、三氯化鐵fecl36h2o、硫酸亞、硫酸亞鐵鐵feso47h2o、石灰、石灰、znso4、mgco3等。等。（2）絮凝：）絮凝：指在某些高分子絮凝劑存在下，基指在某些高分子絮凝劑存在下，基于橋架作用，使膠粒形成較大絮凝團(tuán)的過程。于橋架作用，使膠粒形成較大絮凝團(tuán)的過程。 膠膠 體體 粒粒 子子高分子絮凝劑高分子絮凝劑靜電引力范德華力氫鍵作用 相互吸附作用相互吸附作用形成絮團(tuán)形成絮團(tuán)n絮凝劑是一種能溶于水的高分子聚合物，具長鏈狀結(jié)絮凝劑是一種能溶于水的高分子聚合物，具長鏈狀結(jié)構(gòu)，其鏈上含有許多構(gòu)，其鏈

11、上含有許多活性功能團(tuán)活性功能團(tuán)，包括帶電荷的離子，包括帶電荷的離子基團(tuán)和不帶電荷的非離子型基團(tuán)?；鶊F(tuán)和不帶電荷的非離子型基團(tuán)。n根據(jù)其來源的不同，常用絮凝劑分為如下三類：根據(jù)其來源的不同，常用絮凝劑分為如下三類： 有機(jī)高分子聚合物，如聚丙烯酰胺類衍生物、聚苯有機(jī)高分子聚合物，如聚丙烯酰胺類衍生物、聚苯乙烯類衍生物；乙烯類衍生物； 無機(jī)高分子聚合物，如聚合鋁鹽、聚合鐵鹽等；無機(jī)高分子聚合物，如聚合鋁鹽、聚合鐵鹽等； 天然有機(jī)高分子絮凝劑，如聚糖類膠粘物、海藻酸天然有機(jī)高分子絮凝劑，如聚糖類膠粘物、海藻酸鈉、明膠、骨膠、殼多糖、脫乙酰殼多糖等。鈉、明膠、骨膠、殼多糖、脫乙酰殼多糖等。（3）混凝）混

12、凝n凝聚的特點(diǎn)是速度快，但顆粒??；凝聚的特點(diǎn)是速度快，但顆粒?。籲絮凝的特點(diǎn)是速度慢，而顆粒較大。絮凝的特點(diǎn)是速度慢，而顆粒較大。n它們單獨(dú)使用時(shí)效果較差，所以絮凝劑常與無機(jī)電解它們單獨(dú)使用時(shí)效果較差，所以絮凝劑常與無機(jī)電解質(zhì)凝聚劑搭配使用質(zhì)凝聚劑搭配使用 。 首先加入電解質(zhì)，使懸浮粒子間的雙電層電位降首先加入電解質(zhì)，使懸浮粒子間的雙電層電位降低、脫穩(wěn)、凝聚成微粒，然后再加入絮凝劑絮凝成低、脫穩(wěn)、凝聚成微粒，然后再加入絮凝劑絮凝成較大的顆粒。較大的顆粒。 無機(jī)電解質(zhì)的凝聚作用為高分子絮凝劑的架橋創(chuàng)無機(jī)電解質(zhì)的凝聚作用為高分子絮凝劑的架橋創(chuàng)造了良好的條件，從而大大提高了絮凝的效果。這造了良好的條

13、件，從而大大提高了絮凝的效果。這種包括凝聚和絮凝機(jī)理的過程，稱為混凝。種包括凝聚和絮凝機(jī)理的過程，稱為混凝。 膠體懸浮液膠體懸浮液 加入電解質(zhì)加入電解質(zhì)粒子間的排斥作用降低、脫穩(wěn)、凝聚成微粒粒子間的排斥作用降低、脫穩(wěn)、凝聚成微粒 加入絮凝劑加入絮凝劑絮凝成較大的顆粒絮凝成較大的顆粒2.1.2.5 加入助濾劑加入助濾劑n助濾劑是一種助濾劑是一種不可壓縮的多孔微粒不可壓縮的多孔微粒。常用的助濾劑有。常用的助濾劑有硅藻土硅藻土、纖維素、石棉粉、珍珠巖、白土、碳粒、淀、纖維素、石棉粉、珍珠巖、白土、碳粒、淀粉等。粉等。懸浮液懸浮液 加入助濾劑加入助濾劑懸浮液中的細(xì)微膠體粒子被吸附到助濾劑的表面上懸浮液

14、中的細(xì)微膠體粒子被吸附到助濾劑的表面上濾餅的結(jié)構(gòu)改變，可壓縮性下降濾餅的結(jié)構(gòu)改變，可壓縮性下降過濾阻力降低，過濾速率提高過濾阻力降低，過濾速率提高 助濾劑使用要點(diǎn)：助濾劑使用要點(diǎn)： （1）根據(jù)目的產(chǎn)物選擇助濾劑品種：）根據(jù)目的產(chǎn)物選擇助濾劑品種：n當(dāng)目的產(chǎn)物為液相時(shí)，要注意目的產(chǎn)物是否會(huì)被助濾當(dāng)目的產(chǎn)物為液相時(shí)，要注意目的產(chǎn)物是否會(huì)被助濾劑吸附；劑吸附；n當(dāng)目的產(chǎn)物為固相時(shí)，要注意助濾劑對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影當(dāng)目的產(chǎn)物為固相時(shí)，要注意助濾劑對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。響。 （2）根據(jù)過濾介質(zhì)（如濾布）和過濾情況選擇助濾劑）根據(jù)過濾介質(zhì)（如濾布）和過濾情況選擇助濾劑品種：品種：n要注意防止泄漏和堵塞過濾介質(zhì)。要注

15、意防止泄漏和堵塞過濾介質(zhì)。助濾劑使用要點(diǎn)：助濾劑使用要點(diǎn)： （3）粒度選擇）粒度選擇 ：n助濾劑的粒度必須與懸浮液中固體粒子的尺寸相適應(yīng)，助濾劑的粒度必須與懸浮液中固體粒子的尺寸相適應(yīng)，顆粒較小的懸浮液應(yīng)采用較細(xì)的助濾劑。顆粒較小的懸浮液應(yīng)采用較細(xì)的助濾劑。 （4）使用量的選擇）使用量的選擇 ：n助濾劑的使用量必須適合，使用量過少，起不到有效助濾劑的使用量必須適合，使用量過少，起不到有效的作用；的作用；n使用量過大，不僅浪費(fèi)，而且會(huì)因助濾劑成為主要的使用量過大，不僅浪費(fèi)，而且會(huì)因助濾劑成為主要的濾餅阻力而使過濾速率下降。濾餅阻力而使過濾速率下降。 （過濾速率與使用量的關(guān)系） 2.1.2.6 加

16、入反應(yīng)劑加入反應(yīng)劑（1）生成不溶性沉淀）生成不溶性沉淀 n加入反應(yīng)劑和某些可溶性鹽類發(fā)生反應(yīng)生成不溶性沉淀加入反應(yīng)劑和某些可溶性鹽類發(fā)生反應(yīng)生成不溶性沉淀 ，如，如caso4 、alpo4 等。等。n產(chǎn)生的沉淀可作為助濾劑，并且能使膠狀物和懸浮物凝固，從而產(chǎn)生的沉淀可作為助濾劑，并且能使膠狀物和懸浮物凝固，從而改善過濾性能。改善過濾性能。 n如環(huán)絲氨酸發(fā)酵液用氧化鈣和磷酸處理，生成磷酸鈣沉淀，能使如環(huán)絲氨酸發(fā)酵液用氧化鈣和磷酸處理，生成磷酸鈣沉淀，能使過濾速率提高過濾速率提高310倍。倍。（2）分解大分子物質(zhì)）分解大分子物質(zhì) n如發(fā)酵液中含有多糖、蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)，可用如發(fā)酵液中含有多糖、蛋

17、白質(zhì)等高分子物質(zhì)，可用內(nèi)切酶內(nèi)切酶分解，分解，以提高過濾速率。以提高過濾速率。n例如萬古霉素發(fā)酵液殘留一定的淀粉，過濾前加入例如萬古霉素發(fā)酵液殘留一定的淀粉，過濾前加入-淀粉酶處理，淀粉酶處理，配合硅藻土助濾劑，可使過濾速率提高配合硅藻土助濾劑，可使過濾速率提高5倍。倍。 2.1.3 發(fā)酵液的相對(duì)純化發(fā)酵液的相對(duì)純化n發(fā)酵液中的雜質(zhì)不僅直接影響發(fā)酵液中的雜質(zhì)不僅直接影響產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量和和收得率收得率，同，同時(shí)對(duì)時(shí)對(duì)后繼提取和精制后繼提取和精制有很大影響。有很大影響。 n高價(jià)無機(jī)離子（高價(jià)無機(jī)離子（ca2+、mg2+ 、fe2+ 等）等）影響離影響離子交換法提取時(shí)樹脂的交換容量。子交換法提取時(shí)

18、樹脂的交換容量。n可溶性蛋白質(zhì)可溶性蛋白質(zhì)影響影響離子交換離子交換和和吸附法吸附法提取時(shí)的交提取時(shí)的交換容量和吸附能力；換容量和吸附能力；萃取萃取時(shí)易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，使兩相時(shí)易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，使兩相分離不清；分離不清；膜過濾膜過濾時(shí)，易堵塞或污染，影響過濾速率。時(shí)，易堵塞或污染，影響過濾速率。 2.1.3.1 高價(jià)無機(jī)離子的去除高價(jià)無機(jī)離子的去除（1）ca2+加草酸鈉加草酸鈉沉淀沉淀 c2o4na2 + ca2+ c2o4ca + 2na+ （2）mg2+加三聚磷酸鈉形成加三聚磷酸鈉形成絡(luò)合物絡(luò)合物 na5p3o10 + mg2+ mgna3p3o10 + 2na+ （3）fe2+加入黃血鹽，形成

19、普魯士藍(lán)加入黃血鹽，形成普魯士藍(lán)沉淀沉淀 4fe3+ + 3k4fe(cn)6 fe4fe(cn)63 + 12k+2.1.3.2 雜蛋白質(zhì)的去除雜蛋白質(zhì)的去除（1）沉淀法）沉淀法 n酸性溶液：加陰離子沉淀，如三氯乙酸鹽、水楊酸鹽、鎢酸鹽、苦酸性溶液：加陰離子沉淀，如三氯乙酸鹽、水楊酸鹽、鎢酸鹽、苦味酸鹽、鞣酸鹽、過氯酸鹽等。味酸鹽、鞣酸鹽、過氯酸鹽等。n堿性溶液：加陽離子沉淀，如堿性溶液：加陽離子沉淀，如ag+、cu2+ 、zn2+ 、fe3+ 、pb2+ 等。等。 （2）變性法）變性法 n加熱變性：加熱變性：7080，30min，蛋白質(zhì)大多變性沉淀。，蛋白質(zhì)大多變性沉淀。 n酸堿變性：如在

20、抗生素生產(chǎn)中，常將發(fā)酵液酸堿變性：如在抗生素生產(chǎn)中，常將發(fā)酵液ph調(diào)至調(diào)至ph23或或ph89使蛋白質(zhì)凝固。使蛋白質(zhì)凝固。 n有機(jī)溶劑變性：如酒精、丙酮等使蛋白質(zhì)凝固。有機(jī)溶劑變性：如酒精、丙酮等使蛋白質(zhì)凝固。（3）吸附法）吸附法 加入某些吸附劑或沉淀劑吸附雜蛋白質(zhì)而去除加入某些吸附劑或沉淀劑吸附雜蛋白質(zhì)而去除 2.2 固液分離固液分離n固液分離的方法很多，其中用于細(xì)胞懸浮液分離的主要是固液分離的方法很多，其中用于細(xì)胞懸浮液分離的主要是過濾過濾和和離心離心分離。分離。n霉菌和放線菌為絲狀菌，體形較大，其細(xì)胞懸浮液大多采霉菌和放線菌為絲狀菌，體形較大，其細(xì)胞懸浮液大多采用過濾方法處理。用過濾方法

21、處理。n細(xì)菌和酵母菌為單細(xì)胞，體形較小，外形尺寸大多在細(xì)菌和酵母菌為單細(xì)胞，體形較小，外形尺寸大多在110m范圍，一般采用高速離心機(jī)分離。范圍，一般采用高速離心機(jī)分離。n采用絮凝和添加助濾劑等方法進(jìn)行預(yù)處理后，細(xì)菌和酵母采用絮凝和添加助濾劑等方法進(jìn)行預(yù)處理后，細(xì)菌和酵母菌細(xì)胞懸浮液亦可采用過濾方法進(jìn)行固液分離。菌細(xì)胞懸浮液亦可采用過濾方法進(jìn)行固液分離。 （粒度、密度差；投資、能耗、適應(yīng)性）（粒度、密度差；投資、能耗、適應(yīng)性）過濾操作是借助于過濾介質(zhì)，在一定的壓力差過濾操作是借助于過濾介質(zhì)，在一定的壓力差pp作用下，使懸浮液中的液體通過介質(zhì)的孔作用下，使懸浮液中的液體通過介質(zhì)的孔道，而固體顆粒被

22、截留在介質(zhì)上，從而實(shí)現(xiàn)固道，而固體顆粒被截留在介質(zhì)上，從而實(shí)現(xiàn)固液分離的單元操作。液分離的單元操作。q過濾介質(zhì)過濾介質(zhì)filter medium : : 過濾采用的多孔物質(zhì)；過濾采用的多孔物質(zhì)； q濾漿濾漿filter pulp : : 所處理的懸浮液；所處理的懸浮液； q濾液濾液filtrate : : 通過多孔通道的液體；通過多孔通道的液體； q濾餅或?yàn)V渣濾餅或?yàn)V渣 filter cakefilter cake: :被截留的被截留的固體物質(zhì)。固體物質(zhì)。2.2.1 過濾過濾n板框過濾機(jī)是一種傳統(tǒng)的過濾設(shè)備，可用于霉菌、板框過濾機(jī)是一種傳統(tǒng)的過濾設(shè)備，可用于霉菌、放線菌、酵母等多種發(fā)酵液的固液

23、分離。放線菌、酵母等多種發(fā)酵液的固液分離。n優(yōu)點(diǎn)：固相含水份低，動(dòng)力消耗低，適應(yīng)不同過優(yōu)點(diǎn)：固相含水份低，動(dòng)力消耗低，適應(yīng)不同過濾特性的發(fā)酵液的過濾。濾特性的發(fā)酵液的過濾。n缺點(diǎn)：間歇操作、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率較低。缺點(diǎn)：間歇操作、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率較低。n適合于固形物含量適合于固形物含量110%的懸浮液的分離。的懸浮液的分離。（1）板框過濾機(jī)）板框過濾機(jī)板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)n包括板和框，多做成正方形，角端均開有小孔，裝合壓緊后即構(gòu)成供濾漿或洗水流通的孔道?？虻膬蓚?cè)覆以濾布，空框與濾布圍成了容納濾漿及濾餅的空間，濾板用以支撐濾布并提供濾液流出的通道。板框式壓濾機(jī)在過濾時(shí)，懸浮液由離心泵或齒輪

24、泵經(jīng)濾漿通道打人框內(nèi)，濾液穿過濾框兩側(cè)濾布，沿相鄰濾板溝槽流至濾液出口，固體則被截留于框內(nèi)形成濾餅。濾餅充滿濾框后停止過濾。（2）真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)）真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)n可用于霉菌、放線菌、酵母菌等細(xì)胞懸浮液的過可用于霉菌、放線菌、酵母菌等細(xì)胞懸浮液的過濾分離。濾分離。n優(yōu)點(diǎn)：操作連續(xù)，處理量大，適合于固形物含量優(yōu)點(diǎn)：操作連續(xù)，處理量大，適合于固形物含量大于大于10%的懸浮液的分離。的懸浮液的分離。n缺點(diǎn)：不適合于菌體較小和粘度較大的細(xì)菌發(fā)酵缺點(diǎn)：不適合于菌體較小和粘度較大的細(xì)菌發(fā)酵液的過濾，所得固相的干度不如板框過濾液的過濾，所得固相的干度不如板框過濾。 轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：p轉(zhuǎn)

25、筒，扇形格轉(zhuǎn)筒，扇形格(18格格)； 濾室；濾室； 分配頭；分配頭； 動(dòng)盤動(dòng)盤(18(18個(gè)孔，分別與扇個(gè)孔，分別與扇形格的形格的1818個(gè)通道相連個(gè)通道相連) )； 定盤定盤( (三個(gè)凹槽：三個(gè)凹槽：濾液真濾液真空凹槽、洗水真空凹槽、空凹槽、洗水真空凹槽、壓縮空氣凹槽壓縮空氣凹槽，分別將動(dòng)，分別將動(dòng)盤的盤的1818個(gè)孔道分成三個(gè)通個(gè)孔道分成三個(gè)通道道) )； p濾漿槽。濾漿槽。n轉(zhuǎn)筒下部浸入濾漿槽中，浸沒角約轉(zhuǎn)筒下部浸入濾漿槽中，浸沒角約900-1300900-1300，圓筒緩，圓筒緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)慢旋轉(zhuǎn)時(shí)( (轉(zhuǎn)速約轉(zhuǎn)速約0.5-2r0.5-2rmin)min)，筒內(nèi)每一空間相繼與，筒內(nèi)每一空間相繼與分配頭中的分配頭中的3 3個(gè)室相通，可順序進(jìn)行過濾、洗滌、吸干、個(gè)室相通，可順序進(jìn)行過濾、洗滌、吸干、吹松、卸餅等項(xiàng)操作。即整個(gè)圓筒分為過濾區(qū)、洗滌及吹松、卸餅等項(xiàng)操作。即整個(gè)圓筒分為過濾區(qū)、洗滌及脫水區(qū)，卸渣及再生區(qū)脫水區(qū)，卸渣及再生區(qū)3 3個(gè)區(qū)域。個(gè)區(qū)域。 （3） 錯(cuò)流過濾（錯(cuò)流過濾（cross-flow filtration ）n在分離細(xì)菌、細(xì)胞碎片等懸浮液時(shí)，由于其固體顆粒細(xì)在分離細(xì)菌、細(xì)胞