發(fā)酵液的固液分離

1、發(fā)酵液的固液分離發(fā)酵液的固液分離固液分離的目的固液分離的目的 收集胞內(nèi)產(chǎn)物的細(xì)胞或菌體，分離收集胞內(nèi)產(chǎn)物的細(xì)胞或菌體，分離除去液相除去液相 收集含生化物質(zhì)的液相，分離除去收集含生化物質(zhì)的液相，分離除去固體懸浮物（細(xì)胞、菌體、細(xì)胞碎固體懸浮物（細(xì)胞、菌體、細(xì)胞碎片、蛋白質(zhì)的沉淀物和它們的絮凝片、蛋白質(zhì)的沉淀物和它們的絮凝體等）。體等）。影響發(fā)酵液固液分離的因素影響發(fā)酵液固液分離的因素 1 1）發(fā)酵液中懸浮離子的大?。┌l(fā)酵液中懸浮離子的大小2 2）發(fā)酵液的黏度）發(fā)酵液的黏度viscosity ：固液分離速度通常與粘度成反比，粘度越大，固液固液分離速度通常與粘度成反比，粘度越大，固液分離越困難。影響

2、粘度的因素：分離越困難。影響粘度的因素：l 菌體的種類(lèi)和濃度（重要因素），菌體的種類(lèi)和濃度（重要因素），通常絲狀菌、通常絲狀菌、動(dòng)物或植物細(xì)胞懸浮液粘度較大，濃度增大，粘動(dòng)物或植物細(xì)胞懸浮液粘度較大，濃度增大，粘度也提高。度也提高。l 培養(yǎng)液中蛋白質(zhì)、核酸大量存在培養(yǎng)液中蛋白質(zhì)、核酸大量存在：通常細(xì)胞破碎：通常細(xì)胞破碎或細(xì)胞自溶后粘度增大。因此細(xì)胞破碎的程度應(yīng)或細(xì)胞自溶后粘度增大。因此細(xì)胞破碎的程度應(yīng)控制，發(fā)酵放罐時(shí)間要適宜?？刂疲l(fā)酵放罐時(shí)間要適宜。l 培養(yǎng)基成分培養(yǎng)基成分：如用黃豆粉、花生粉作氮源，淀粉：如用黃豆粉、花生粉作氮源，淀粉作碳源，粘度都會(huì)升高。作碳源，粘度都會(huì)升高。l 此外，某

3、些染菌發(fā)酵液，如染細(xì)菌，則粘度會(huì)增此外，某些染菌發(fā)酵液，如染細(xì)菌，則粘度會(huì)增大。大。l 發(fā)酵過(guò)程的不正常處理，如大量過(guò)剩的培養(yǎng)基和發(fā)酵過(guò)程的不正常處理，如大量過(guò)剩的培養(yǎng)基和消沫油加入，都會(huì)使粘度增大。消沫油加入，都會(huì)使粘度增大。常見(jiàn)的固液分離方法常見(jiàn)的固液分離方法（一）過(guò)濾 常規(guī)過(guò)濾 錯(cuò)流過(guò)濾（二）離心分離（三）發(fā)酵液不經(jīng)固液分離直接提取分離過(guò)過(guò) 濾濾 filtrationfiltration過(guò)濾操作過(guò)濾操作是借助于過(guò)濾介質(zhì)，在一定的壓力是借助于過(guò)濾介質(zhì)，在一定的壓力差差PP作用下，使懸浮液中的液體通過(guò)介質(zhì)作用下，使懸浮液中的液體通過(guò)介質(zhì)的孔道，而固體顆粒被截留在介質(zhì)上，從的孔道，而固體顆粒被

4、截留在介質(zhì)上，從而實(shí)現(xiàn)固液分離的單元操作。而實(shí)現(xiàn)固液分離的單元操作。過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾介質(zhì)filter mediumfilter medium : : 過(guò)濾采用的多孔過(guò)濾采用的多孔物質(zhì)；物質(zhì)； 濾漿濾漿filter pulpfilter pulp : : 所處理的懸浮液；所處理的懸浮液； 濾液濾液filtratefiltrate : : 通過(guò)多孔通道的液體；通過(guò)多孔通道的液體； 濾餅或?yàn)V渣濾餅或?yàn)V渣 filter cake:filter cake:被截留的固體物質(zhì)。被截留的固體物質(zhì)。當(dāng)懸浮液通過(guò)濾布時(shí)，固體顆粒被濾布阻攔而逐當(dāng)懸浮液通過(guò)濾布時(shí)，固體顆粒被濾布阻攔而逐漸形成濾餅（濾渣）。漸形成濾餅（濾

5、渣）。在濾餅過(guò)濾中，當(dāng)濾餅至一定厚度時(shí)即起主要的在濾餅過(guò)濾中，當(dāng)濾餅至一定厚度時(shí)即起主要的過(guò)濾作用過(guò)濾作用適合于固體含量大于適合于固體含量大于0.1%0.1%的懸浮液的過(guò)濾分離。的懸浮液的過(guò)濾分離。u過(guò)濾推動(dòng)力：過(guò)濾推動(dòng)力： 懸浮液自身壓強(qiáng)差、重力懸浮液自身壓強(qiáng)差、重力 懸浮液的懸浮液的外加壓力外加壓力 過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾介質(zhì)的抽真空抽真空 離心力離心力u過(guò)濾阻力：過(guò)濾阻力： 介質(zhì)阻力介質(zhì)阻力：可視為平變，且一般過(guò)濾初較明顯可視為平變，且一般過(guò)濾初較明顯 濾餅阻力濾餅阻力: :濾餅厚度：隨過(guò)濾進(jìn)行而增加濾餅厚度：隨過(guò)濾進(jìn)行而增加濾餅特性：顆粒形狀、大小。濾餅特性：顆粒形狀、大小。 大多情況下，過(guò)濾

6、阻力主要取決于濾餅阻力。大多情況下，過(guò)濾阻力主要取決于濾餅阻力。過(guò)濾速度的強(qiáng)化過(guò)濾速度的強(qiáng)化1 1降低濾餅比阻力降低濾餅比阻力rBrB 一切能夠降低一切能夠降低rB的方法：如添加電解質(zhì)、絮凝的方法：如添加電解質(zhì)、絮凝劑、凝固劑助濾劑等。劑、凝固劑助濾劑等。2 2降低濾液黏度降低濾液黏度 黏度愈低，過(guò)濾阻力愈小。加熱、去雜蛋白、黏度愈低，過(guò)濾阻力愈小。加熱、去雜蛋白、絮凝、調(diào)絮凝、調(diào)PH、選擇合適的放罐時(shí)間、選擇合適的放罐時(shí)間。3 3降低懸浮液中懸浮固體的濃度降低懸浮液中懸浮固體的濃度 過(guò)濾速度與獲得濾餅體積成反比。因此應(yīng)盡可過(guò)濾速度與獲得濾餅體積成反比。因此應(yīng)盡可能降低培養(yǎng)基配料濃度（如玉米粉

7、、豆餅粉的能降低培養(yǎng)基配料濃度（如玉米粉、豆餅粉的濃度）。濃度）。4. 4. 對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行預(yù)處理，改善濾液性質(zhì)。對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行預(yù)處理，改善濾液性質(zhì)。過(guò)濾介質(zhì)選擇過(guò)濾介質(zhì)選擇 過(guò)濾介質(zhì)起過(guò)濾作用，還是濾餅的支撐物。應(yīng)過(guò)濾介質(zhì)起過(guò)濾作用，還是濾餅的支撐物。應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和盡可能小的流動(dòng)阻力。具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和盡可能小的流動(dòng)阻力。合理選擇過(guò)濾介質(zhì)：合理選擇過(guò)濾介質(zhì)： 過(guò)濾介質(zhì)所能截留的固體粒子大小過(guò)濾介質(zhì)所能截留的固體粒子大?。和ǔＲ赃^(guò)通常以過(guò)濾介質(zhì)的濾介質(zhì)的孔徑孔徑表示。常用的過(guò)濾介質(zhì)中，纖維表示。常用的過(guò)濾介質(zhì)中，纖維濾布所能截留的最小粒子約濾布所能截留的最小粒子約10m10m，硅藻土為，

8、硅藻土為lmlm，超濾膜可小于，超濾膜可小于0.5m0.5m。 過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾介質(zhì)的透過(guò)性透過(guò)性：是指在一定的壓力差下，是指在一定的壓力差下，單位時(shí)間單位過(guò)濾面積上通過(guò)濾液的體積量，單位時(shí)間單位過(guò)濾面積上通過(guò)濾液的體積量，它取決于過(guò)濾介質(zhì)上毛細(xì)孔徑的大小及數(shù)目。它取決于過(guò)濾介質(zhì)上毛細(xì)孔徑的大小及數(shù)目。過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾介質(zhì)- -織物介質(zhì)織物介質(zhì) 又稱(chēng)濾布，應(yīng)用最廣泛，包括由棉、麻等天然纖又稱(chēng)濾布，應(yīng)用最廣泛，包括由棉、麻等天然纖維濾布和合成纖維濾布。維濾布和合成纖維濾布。 其過(guò)濾性能受許多因素的影響，其中最重要的是其過(guò)濾性能受許多因素的影響，其中最重要的是纖維的特性、編織紋法和線(xiàn)型纖維的特性、編織紋

9、法和線(xiàn)型。過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾介質(zhì)- -粒狀介質(zhì)粒狀介質(zhì)有硅藻土、珍珠巖粉、細(xì)砂、活性炭、白土等。有硅藻土、珍珠巖粉、細(xì)砂、活性炭、白土等。最常用的是硅藻土，是優(yōu)良的過(guò)濾介質(zhì)：最常用的是硅藻土，是優(yōu)良的過(guò)濾介質(zhì)：一般不與酸堿反應(yīng)，化學(xué)性能穩(wěn)定；一般不與酸堿反應(yīng)，化學(xué)性能穩(wěn)定；形狀不規(guī)則，空隙大且多孔，具有很大的吸附表面；形狀不規(guī)則，空隙大且多孔，具有很大的吸附表面；無(wú)毒且不可壓縮，形成的過(guò)濾層阻力不隨操作壓力無(wú)毒且不可壓縮，形成的過(guò)濾層阻力不隨操作壓力變化。變化。硅藻土過(guò)濾介質(zhì)通常有三種用法：硅藻土過(guò)濾介質(zhì)通常有三種用法：（1 1）作為深層過(guò)濾介質(zhì)作為深層過(guò)濾介質(zhì)。硅藻土過(guò)濾層具有曲折的硅藻土過(guò)濾層具

10、有曲折的毛細(xì)孔道，借篩分、吸附和深層效應(yīng)作用除去懸浮毛細(xì)孔道，借篩分、吸附和深層效應(yīng)作用除去懸浮液中的固體粒子，截留效果可達(dá)到液中的固體粒子，截留效果可達(dá)到1m1m。（2 2）作為預(yù)涂層。作為預(yù)涂層。在支持介質(zhì)的表面上預(yù)先形成一在支持介質(zhì)的表面上預(yù)先形成一層較薄的硅藻土預(yù)涂層，用以保護(hù)支持介質(zhì)的毛細(xì)層較薄的硅藻土預(yù)涂層，用以保護(hù)支持介質(zhì)的毛細(xì)孔道不被濾餅層中的固體粒子堵塞。孔道不被濾餅層中的固體粒子堵塞。（3 3）用作助濾劑用作助濾劑。過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾介質(zhì)- -多孔固體介質(zhì)多孔固體介質(zhì) 如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料等，可加工如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料等，可加工成板狀或管狀，孔隙很小且耐腐蝕，

11、常用于過(guò)成板狀或管狀，孔隙很小且耐腐蝕，常用于過(guò)濾含有少量微粒的懸浮液。濾含有少量微粒的懸浮液。 典型過(guò)濾設(shè)備典型過(guò)濾設(shè)備：按操作方式分類(lèi)：間歇過(guò)濾機(jī)、連續(xù)過(guò)濾機(jī)按操作方式分類(lèi)：間歇過(guò)濾機(jī)、連續(xù)過(guò)濾機(jī)按操作壓強(qiáng)差分類(lèi)：壓濾、吸濾和離心過(guò)濾按操作壓強(qiáng)差分類(lèi)：壓濾、吸濾和離心過(guò)濾實(shí)驗(yàn)室用抽濾裝置實(shí)驗(yàn)室用抽濾裝置板框壓濾機(jī)（間歇操作）板框壓濾機(jī)（間歇操作） 轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)（連續(xù)操作）轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)（連續(xù)操作） 過(guò)濾式離心機(jī)過(guò)濾式離心機(jī)固液分離過(guò)濾設(shè)備固液分離過(guò)濾設(shè)備151 1）實(shí)驗(yàn)室用抽濾裝置）實(shí)驗(yàn)室用抽濾裝置2 2）板框壓濾機(jī)）板框壓濾機(jī)plate and frame filterplate an

12、d frame filter 板框壓濾機(jī)的過(guò)濾推動(dòng)力來(lái)自泵產(chǎn)生的液壓或板框壓濾機(jī)的過(guò)濾推動(dòng)力來(lái)自泵產(chǎn)生的液壓或進(jìn)料貯槽中的氣壓。進(jìn)料貯槽中的氣壓。廣泛應(yīng)用于培養(yǎng)基制備的過(guò)濾及霉菌、放線(xiàn)菌、廣泛應(yīng)用于培養(yǎng)基制備的過(guò)濾及霉菌、放線(xiàn)菌、酵母菌和細(xì)菌等多種發(fā)酵液的固液分離。酵母菌和細(xì)菌等多種發(fā)酵液的固液分離。適合于固體含量適合于固體含量1-10%1-10%的懸浮液的分離。的懸浮液的分離。 17板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī) 包括板和框，多做成正方形，角端均開(kāi)有小孔，包括板和框，多做成正方形，角端均開(kāi)有小孔，裝合壓緊后即構(gòu)成供濾漿或洗水流通的孔道?？蜓b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

13、濾布圍成了容納濾漿及的兩側(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濾餅的空間，濾板用以支撐濾布并提供濾液流出的通道。的通道。板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)過(guò)濾面積大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，動(dòng)力消耗少，過(guò)濾面積大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，動(dòng)力消耗少，對(duì)不同過(guò)濾特性的發(fā)酵液適應(yīng)性強(qiáng)。對(duì)不同過(guò)濾特性的發(fā)酵液適應(yīng)性強(qiáng)。它最重要的特征是通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的壓力它最重要的特征是通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的壓力降可以超過(guò)降可以超過(guò)0.1MPa,0.1MPa,這是真空過(guò)濾器無(wú)法達(dá)到這是真空過(guò)濾器無(wú)法達(dá)到的。的。缺點(diǎn)缺點(diǎn)不能連續(xù)操作，設(shè)備笨重，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能連續(xù)操作，設(shè)備笨重，勞動(dòng)強(qiáng)度大，衛(wèi)

14、生條件差，非過(guò)濾的輔助時(shí)間較長(zhǎng)。衛(wèi)生條件差，非過(guò)濾的輔助時(shí)間較長(zhǎng)。自動(dòng)板框式壓濾機(jī)自動(dòng)板框式壓濾機(jī) 自動(dòng)板框壓濾機(jī)在板框壓緊；卸餅、清洗等操自動(dòng)板框壓濾機(jī)在板框壓緊；卸餅、清洗等操作中可自動(dòng)完成，勞動(dòng)強(qiáng)度小，輔助操作時(shí)間作中可自動(dòng)完成，勞動(dòng)強(qiáng)度小，輔助操作時(shí)間短。短。 自動(dòng)壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，在一定程度自動(dòng)壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，在一定程度上限制了它的應(yīng)用和發(fā)展。上限制了它的應(yīng)用和發(fā)展。轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)p轉(zhuǎn)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(pán)動(dòng)盤(pán)(18(18個(gè)孔，分別個(gè)孔，分別與扇形格的與扇形格的1818個(gè)通道個(gè)通道相連相連)

15、)； 定盤(pán)定盤(pán)( (三個(gè)凹槽：三個(gè)凹槽：濾濾液真空凹槽、洗水真空液真空凹槽、洗水真空凹槽、壓縮空氣凹槽凹槽、壓縮空氣凹槽，分別將動(dòng)盤(pán)的分別將動(dòng)盤(pán)的1818個(gè)孔個(gè)孔道分成三個(gè)通道道分成三個(gè)通道) )； p濾漿槽。濾漿槽。 轉(zhuǎn)筒下部浸入濾漿槽中，浸沒(méi)角約轉(zhuǎn)筒下部浸入濾漿槽中，浸沒(méi)角約900-1300900-1300，圓筒緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)圓筒緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)( (轉(zhuǎn)速約轉(zhuǎn)速約0.5-2r0.5-2rmin)min)，筒內(nèi)每，筒內(nèi)每一空間相繼與分配頭中的一空間相繼與分配頭中的3 3個(gè)室相通，可順序進(jìn)個(gè)室相通，可順序進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、吸干、吹松、卸餅等項(xiàng)操作。行過(guò)濾、洗滌、吸干、吹松、卸餅等項(xiàng)操作。即整個(gè)圓筒分為過(guò)濾

16、區(qū)、洗滌及脫水區(qū)，卸渣即整個(gè)圓筒分為過(guò)濾區(qū)、洗滌及脫水區(qū)，卸渣及再生區(qū)及再生區(qū)3 3個(gè)區(qū)域。個(gè)區(qū)域。 轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)可吸濾、洗滌、卸餅、再生連轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)可吸濾、洗滌、卸餅、再生連續(xù)化操作，生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)強(qiáng)度小續(xù)化操作，生產(chǎn)能力大，勞動(dòng)強(qiáng)度小缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 輔助設(shè)備多，投資大，輔助設(shè)備多，投資大， 且由于真空過(guò)濾，推動(dòng)力小（不超過(guò)且由于真空過(guò)濾，推動(dòng)力?。ú怀^(guò)8 8104 104 PaPa），濾餅濕度大（），濾餅濕度大（20203030）。）。 主要適用霉菌發(fā)酵液，對(duì)菌體細(xì)小、黏度大鋪主要適用霉菌發(fā)酵液，對(duì)菌體細(xì)小、黏度大鋪助濾劑。對(duì)于濾餅阻力較大

17、的物料適應(yīng)能力較助濾劑。對(duì)于濾餅阻力較大的物料適應(yīng)能力較差。差。23結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)鼓濾餅濾餅濾布濾布濾網(wǎng)濾網(wǎng)離心過(guò)濾機(jī)工作原理圖離心過(guò)濾機(jī)工作原理圖p轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)鼓( (上有小孔，亦稱(chēng)懸上有小孔，亦稱(chēng)懸框框) )； 濾網(wǎng)；濾網(wǎng)； 濾布；濾布； p機(jī)架。機(jī)架。 原理：原理： 由于離心力作用，液體產(chǎn)生徑向壓差，通過(guò)濾由于離心力作用，液體產(chǎn)生徑向壓差，通過(guò)濾餅、濾網(wǎng)及濾筐而流出。餅、濾網(wǎng)及濾筐而流出。離心過(guò)濾機(jī)（離心過(guò)濾機(jī)（centrifugal filter）濾板濾板/ /濾框?yàn)V框/ /夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)/ /機(jī)機(jī)架架裝合裝合過(guò)濾過(guò)濾洗滌洗滌卸渣卸渣整理整理幾種過(guò)濾設(shè)備的比較幾種過(guò)濾設(shè)備的比較又稱(chēng)切向流

18、過(guò)濾（又稱(chēng)切向流過(guò)濾（Cross-Flow Filtration）傳統(tǒng)過(guò)濾時(shí)過(guò)濾液體垂直于過(guò)濾介質(zhì)，過(guò)濾阻力主要傳統(tǒng)過(guò)濾時(shí)過(guò)濾液體垂直于過(guò)濾介質(zhì)，過(guò)濾阻力主要來(lái)之濾餅。錯(cuò)流過(guò)濾打破了傳統(tǒng)過(guò)濾的機(jī)制，即來(lái)之濾餅。錯(cuò)流過(guò)濾打破了傳統(tǒng)過(guò)濾的機(jī)制，即液體液體的流向和濾膜相切。的流向和濾膜相切。在壓力推動(dòng)下，在壓力推動(dòng)下，懸浮液懸浮液以高速在管狀濾膜的內(nèi)壁以高速在管狀濾膜的內(nèi)壁作切作切向流動(dòng)向流動(dòng)，利用流動(dòng)的剪切作用將過(guò)濾介質(zhì)表面的固體利用流動(dòng)的剪切作用將過(guò)濾介質(zhì)表面的固體（濾餅）移走，（濾餅）移走，而附著在濾膜上的濾餅很薄，因而能而附著在濾膜上的濾餅很薄，因而能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定不變的過(guò)濾速度在長(zhǎng)時(shí)間

19、內(nèi)保持穩(wěn)定不變的過(guò)濾速度錯(cuò)錯(cuò) 流流 過(guò)過(guò) 濾濾26微濾過(guò)程示意圖微濾過(guò)程示意圖, ,料液快速經(jīng)過(guò)薄膜料液快速經(jīng)過(guò)薄膜, ,以減少形成濾餅以減少形成濾餅錯(cuò)錯(cuò) 流流 過(guò)過(guò) 濾濾錯(cuò)流過(guò)濾特點(diǎn)錯(cuò)流過(guò)濾特點(diǎn)(收率高收率高 （97-98%97-98%）(質(zhì)量好質(zhì)量好(減少處理步聚減少處理步聚(染菌罐也能進(jìn)行處理染菌罐也能進(jìn)行處理(介質(zhì)阻力大介質(zhì)阻力大(不能得到干濾餅不能得到干濾餅(需要大的膜面積需要大的膜面積(目前適用于小分子的分離目前適用于小分子的分離 （二）離心分離（二）離心分離 離心分離是基于固體顆粒和周?chē)后w密度存在離心分離是基于固體顆粒和周?chē)后w密度存在差異，在離心場(chǎng)中使不同密度的固體顆粒加速差

20、異，在離心場(chǎng)中使不同密度的固體顆粒加速沉降的分離過(guò)程。沉降的分離過(guò)程。細(xì)胞的收集、細(xì)胞碎片和沉淀的分離等細(xì)胞的收集、細(xì)胞碎片和沉淀的分離等常用離心分離。常用離心分離。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：分離速度快，分離速度快，分離效率高、分離效率高、液相澄清度好液相澄清度好缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：設(shè)備投資高、設(shè)備投資高、能耗大、能耗大、離心產(chǎn)生的固體濃縮物和過(guò)濾產(chǎn)生的濃縮不同。離心產(chǎn)生的固體濃縮物和過(guò)濾產(chǎn)生的濃縮不同。 通常情況下離心只能得到一種較為濃縮的懸浮液通常情況下離心只能得到一種較為濃縮的懸浮液或漿體。而過(guò)濾可獲得的水分含量較低的濾餅。或漿體。而過(guò)濾可獲得的水分含量較低的濾餅。離心分離離心分離離心力與轉(zhuǎn)速離心分離顆粒沉降

21、速度離心分離顆粒沉降速度22()(14 6)18pmpdurd 顆粒直徑；顆粒直徑； p 顆粒密度；顆粒密度；m 液體介質(zhì)密度；液體介質(zhì)密度； 液體介質(zhì)粘度；液體介質(zhì)粘度； 旋轉(zhuǎn)角速度；旋轉(zhuǎn)角速度；r 轉(zhuǎn)軸中心到顆粒中心距離。轉(zhuǎn)軸中心到顆粒中心距離。 增大離心力（增大離心力（2r）可提高沉降速度，對(duì)沉）可提高沉降速度，對(duì)沉降速度小的顆粒，提高轉(zhuǎn)速是有效的方法。降速度小的顆粒，提高轉(zhuǎn)速是有效的方法。與顆粒直徑有關(guān)，大顆粒容易沉降。與顆粒直徑有關(guān)，大顆粒容易沉降。與顆粒密度和介質(zhì)密度之差與顆粒密度和介質(zhì)密度之差(p-m)成正比，成正比，隨介質(zhì)粘度增大而減小。隨介質(zhì)粘度增大而減小。32按速度和離心力

22、：按速度和離心力：1 1、常速離心機(jī)常速離心機(jī) 最大轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)速8000rpm(r/min),8000rpm(r/min),相對(duì)離心力相對(duì)離心力(RCF)10(RCF)104 4g g以下以下, ,用于細(xì)胞、菌體和培養(yǎng)基殘?jiān)确蛛x；用于細(xì)胞、菌體和培養(yǎng)基殘?jiān)确蛛x；2 2、高速（冷凍）離心機(jī)高速（冷凍）離心機(jī) 1 110104 4-2.5-2.510104 4rpmrpm，相對(duì)離心力，相對(duì)離心力10104 410105 5g,g,用于細(xì)胞碎片、較大細(xì)胞器、大分子沉淀物等分離；用于細(xì)胞碎片、較大細(xì)胞器、大分子沉淀物等分離；3 3、超速離心機(jī)超速離心機(jī) 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速2.5-82.5-810104 4r

23、pmrpm，相對(duì)離心力，相對(duì)離心力5 5* *10105 5g g；用于；用于DNADNA、RNARNA蛋白質(zhì)、細(xì)胞器、病毒分離純化；檢測(cè)純度；沉降系蛋白質(zhì)、細(xì)胞器、病毒分離純化；檢測(cè)純度；沉降系數(shù)和相對(duì)分子量測(cè)定等。數(shù)和相對(duì)分子量測(cè)定等。離心機(jī)的種類(lèi)與用途離心機(jī)的種類(lèi)與用途對(duì)于常速和高速離心機(jī)，由于所分離的顆粒大小和密對(duì)于常速和高速離心機(jī)，由于所分離的顆粒大小和密度相差較大，只要選擇好離心速度和時(shí)間，就能達(dá)到度相差較大，只要選擇好離心速度和時(shí)間，就能達(dá)到分離效果。超速離心的離心方法：差速離心、密度梯分離效果。超速離心的離心方法：差速離心、密度梯度離心和等密度梯度離心。度離心和等密度梯度離心。

24、 按離心機(jī)的作用方式按離心機(jī)的作用方式：斜角式斜角式平拋式平拋式管式管式蝶式蝶式螺旋式螺旋式多室多室341 1）斜角式離心機(jī)）斜角式離心機(jī)v是一類(lèi)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室常用離心機(jī)是一類(lèi)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室常用離心機(jī)v指離心管腔與轉(zhuǎn)軸成一定傾角的轉(zhuǎn)子；指離心管腔與轉(zhuǎn)軸成一定傾角的轉(zhuǎn)子； 角度越大，沉降越結(jié)實(shí)，分離效果越好，角度越大，沉降越結(jié)實(shí)，分離效果越好， 角度越小，顆粒沉降距離短，沉降速度快，但分離效果差角度越小，顆粒沉降距離短，沉降速度快，但分離效果差v顆粒在角轉(zhuǎn)子中沉降時(shí)，顆粒在角轉(zhuǎn)子中沉降時(shí)，先沿離心力方向撞向離心管，先沿離心力方向撞向離心管，然后再沿管壁滑向管底，然后再沿管壁滑向管底，因此

25、管的一側(cè)會(huì)出現(xiàn)顆粒沉積。因此管的一側(cè)會(huì)出現(xiàn)顆粒沉積。2 2）平拋式離心機(jī)）平拋式離心機(jī)v平拋式離心機(jī)一類(lèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)平拋式離心機(jī)一類(lèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室常用的低中速離心機(jī)，轉(zhuǎn)速一般在室常用的低中速離心機(jī)，轉(zhuǎn)速一般在 3000-6000rpm3000-6000rpm。v 轉(zhuǎn)子活動(dòng)管套內(nèi)的離心管，靜止時(shí)轉(zhuǎn)子活動(dòng)管套內(nèi)的離心管，靜止時(shí)垂直掛在轉(zhuǎn)頭上，旋轉(zhuǎn)時(shí)隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)垂直掛在轉(zhuǎn)頭上，旋轉(zhuǎn)時(shí)隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從垂直懸吊上升到水平位置（約動(dòng)，從垂直懸吊上升到水平位置（約200200800rpm800rpm）。）。v顆粒在水平轉(zhuǎn)子中的沉降是沿管子顆粒在水平轉(zhuǎn)子中的沉降是沿管子軸向移動(dòng)。軸向移動(dòng)。v樣品便于收集，受

26、振動(dòng)和變速攪亂樣品便于收集，受振動(dòng)和變速攪亂后對(duì)流現(xiàn)象小后對(duì)流現(xiàn)象小v但轉(zhuǎn)頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，最高轉(zhuǎn)速相對(duì)要但轉(zhuǎn)頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，最高轉(zhuǎn)速相對(duì)要低容量也小一些。低容量也小一些。 36平拋式離心機(jī)轉(zhuǎn)子平拋式離心機(jī)轉(zhuǎn)子37管式離心機(jī)管式離心機(jī) 待處理的物料在一定壓力（待處理的物料在一定壓力（3 310104 4 PaPa左右）下由進(jìn)料左右）下由進(jìn)料管經(jīng)底部空心軸進(jìn)入鼓內(nèi)，管經(jīng)底部空心軸進(jìn)入鼓內(nèi)， 靠擋板分布于鼓的四周，并使料液迅速達(dá)到與轉(zhuǎn)鼓相靠擋板分布于鼓的四周，并使料液迅速達(dá)到與轉(zhuǎn)鼓相同的角速度。同的角速度。 轉(zhuǎn)鼓帶動(dòng)物料高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓帶動(dòng)物料高速旋轉(zhuǎn)，在離心力下，懸浮液沿轉(zhuǎn)鼓在離心力下，懸浮液沿轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁向上流動(dòng)的，內(nèi)壁向上流動(dòng)的，料液在離心力場(chǎng)的作用下因其密度料液在離