生物分離工程-發(fā)酵液預處理和固液分離

生物分離工程-發(fā)酵液預處理和固液分離匯報人：AA2024-01-25發(fā)酵液預處理固液分離方法過濾技術在固液分離中應用沉降技術在固液分離中應用離心技術在固液分離中應用其他固液分離方法及新技術展望目錄01發(fā)酵液預處理通過去除發(fā)酵液中的雜質和有害物質，提高后續(xù)分離純化過程中產品的純度和質量。提高產品質量保護設備優(yōu)化工藝減少雜質對設備的磨損和腐蝕，延長設備使用壽命。調整發(fā)酵液的pH值、濃度等參數(shù)，使其更適合后續(xù)的分離純化操作。030201預處理目的通過濾布、濾紙等過濾材料去除發(fā)酵液中的固體顆粒和懸浮物。過濾利用離心力將發(fā)酵液中的固體顆粒和懸浮物分離出來。離心使用活性炭、硅膠等吸附劑吸附發(fā)酵液中的色素、異味等雜質。吸附去除雜質根據(jù)發(fā)酵液的pH值，適量加入酸或堿進行調整，使其達到后續(xù)操作所需的pH范圍。加酸或加堿使用緩沖溶液穩(wěn)定發(fā)酵液的pH值，避免在后續(xù)操作中因pH值波動而影響產品質量。緩沖溶液調整pH值濃縮通過蒸發(fā)、膜分離等方法將發(fā)酵液中的水分去除，提高有效成分的濃度。稀釋向發(fā)酵液中加入適量溶劑或水，降低有效成分的濃度，以便于后續(xù)操作。濃縮與稀釋02固液分離方法利用過濾介質（如濾紙、濾布、燒結金屬等）的孔隙，使液體通過而固體顆粒被截留，從而實現(xiàn)固液分離。過濾原理根據(jù)過濾推動力不同，可分為重力過濾、加壓過濾和真空過濾等。過濾類型板框壓濾機、葉濾機、轉鼓真空過濾機等。過濾設備過濾法利用固體顆粒與液體的密度差異，在重力作用下使固體顆粒自然沉降，從而實現(xiàn)固液分離。沉降原理根據(jù)操作方式不同，可分為間歇式沉降和連續(xù)式沉降。沉降類型沉降槽、濃縮機等。沉降設備沉降法

離心法離心原理利用離心力場的作用，使固體顆粒與液體產生不同的徑向速度，從而實現(xiàn)固液分離。離心類型根據(jù)離心機結構和工作原理不同，可分為過濾式離心機、沉降式離心機和分離式離心機等。離心設備三足式離心機、臥式刮刀卸料離心機、碟片式分離機等。萃取法01利用溶質在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來。電滲析法02在外加直流電場作用下，利用離子交換膜對溶液中離子的選擇透過性，使溶液中陰、陽離子發(fā)生離子遷移，分別通過陰、陽離子交換膜而達到除鹽或濃縮的目的。膜分離法03利用膜的選擇性分離實現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程。其他方法03過濾技術在固液分離中應用利用多孔介質（濾料）攔截固體顆粒，實現(xiàn)固液分離的過程。板框壓濾機、真空過濾機、葉濾機等。過濾原理及設備過濾設備過濾原理濾餅形成固體顆粒在過濾介質上逐漸堆積形成濾餅的過程。濾餅特性濾餅的厚度、密度、滲透率等特性影響過濾效果。濾餅形成與特性溫度控制溫度影響濾液粘度和固體顆粒的聚集狀態(tài)，需根據(jù)物料性質調整溫度。操作壓力適當提高操作壓力可增大過濾速率，但需注意設備耐壓能力。過濾介質選擇根據(jù)固體顆粒大小和形狀選擇合適的過濾介質，提高過濾效率。過濾操作條件優(yōu)化03交叉流過濾技術使料液與過濾介質呈交叉流動，降低濾餅厚度，提高過濾速度。01膜過濾技術利用微孔膜作為過濾介質，實現(xiàn)高精度固液分離，如微濾、超濾等。02動態(tài)過濾技術在過濾過程中引入振動、攪拌等動態(tài)因素，防止濾餅堵塞，提高過濾效率。新型過濾技術04沉降技術在固液分離中應用利用重力作用使懸浮顆粒在液體中沉降，實現(xiàn)固液分離。沉降原理包括沉淀池、濃縮池、澄清池等。沉降設備沉降原理及設備自由沉降與區(qū)域沉降自由沉降顆粒在無限大液體中自由沉降，不受其他顆粒影響。區(qū)域沉降顆粒在有限區(qū)域內沉降，受到其他顆粒和邊界影響。顆粒性質顆粒大小、形狀、密度等。液體性質液體密度、粘度、表面張力等。操作條件溫度、壓力、pH值等。影響沉降效果因素123通過添加絮凝劑使懸浮顆粒聚集成較大顆粒，加快沉降速度。添加絮凝劑調整液體密度、粘度等性質，提高沉降效果。改變液體性質如斜板沉淀池、高效濃縮機等，提高沉降效率。采用高效沉降設備強化沉降技術05離心技術在固液分離中應用利用離心力場使懸浮液中的固相與液相分離。當懸浮液在離心機中高速旋轉時，由于固相和液相的密度差異，固相受到的離心力大于液相，從而被甩向器壁形成沉渣，而液相則留在中心部位，實現(xiàn)固液分離。離心原理主要包括離心機、轉鼓、螺旋輸送器等。其中，離心機是核心設備，根據(jù)結構和工作原理可分為過濾式、沉降式和分離式三類。離心設備離心原理及設備適用于含固量較少、粒度較細的懸浮液。具有結構簡單、操作方便、分離效果好等優(yōu)點，但易堵塞濾網，需定期清洗。過濾式離心機適用于含固量較高、粒度較粗的懸浮液。具有處理量大、連續(xù)操作、自動化程度高等優(yōu)點，但對物料適應性差，分離效果受物料性質影響較大。沉降式離心機綜合了過濾式和沉降式的優(yōu)點，適用于各種不同類型的懸浮液。具有分離效果好、操作靈活、適應性強等優(yōu)點，但結構復雜、造價高。分離式離心機不同類型離心機特點比較轉速越高，離心力越大，分離效果越好。但過高的轉速可能導致設備振動、噪音增大等問題。轉速溫度對物料粘度和密度有影響，進而影響離心效果。一般來說，溫度升高會降低物料粘度和密度差，有利于固液分離。溫度物料的粒度、密度、粘度等性質對離心效果有很大影響。粒度越細、密度差越小、粘度越大，分離難度越大。物料性質操作條件對離心效果影響設備大型化隨著工業(yè)生產規(guī)模的擴大，對離心機的處理能力提出了更高要求。未來離心機將向大型化方向發(fā)展，提高單機處理能力和生產效率。智能化引入先進的控制技術和傳感器技術，實現(xiàn)離心機的自動化和智能化操作，提高操作精度和效率。綠色環(huán)保針對離心過程中產生的噪音、振動和廢渣等問題，加強環(huán)保措施和技術創(chuàng)新，降低對環(huán)境的影響。離心技術發(fā)展趨勢06其他固液分離方法及新技術展望電泳法利用電場力使帶電顆粒在電場中移動，實現(xiàn)固液分離。該方法適用于微小顆粒和生物大分子的分離。電滲析法通過電場作用下的離子遷移和滲透現(xiàn)象，將溶液中的離子與固體顆粒分離。此方法常用于處理含鹽溶液和廢水處理。電場作用下固液分離方法VS利用磁場對磁性顆粒的吸引力，將磁性固體顆粒從液體中分離出來。該方法廣泛應用于礦物分選、廢水處理等領域。高梯度磁選法通過產生高梯度磁場，增強對磁性顆粒的捕獲能力，提高固液分離效率。此方法適用于處理含有弱磁性顆粒的溶液。磁選法磁場作用下固液分離方法利用微孔濾膜截留固體顆粒，實現(xiàn)固液分離。微濾膜具有孔徑均勻、過濾精度高等優(yōu)點，廣泛應用于食品、醫(yī)藥等領域。采用超濾膜技術，通過膜表面的微孔結構對溶液中的大分子物質進行截留，達到固液分離的目的。超濾膜在廢水處理、蛋白質分離等領域有廣泛應用。微濾膜超濾膜膜分離技術在固液分離中應用利用超聲波的空化效應和機械振動作用，強化固液界面的相互