第三章发酵液预处理讲课.pptVIP

优点： 真空转鼓过滤机具有自动化程度高、操作连续、处理量大。特别适合固体含量大（10％）的悬浮液的分离，在发酵工业中广泛用于霉菌、放线菌和酵母发酵液或细胞悬浮液的过滤分离。 缺点： 由于受真空度的限制，不适于菌体较小和粘度较大的细菌发酵液的过滤，且过滤所得固相的干度不如加压过滤。 （2）真空转鼓过滤机 硅藻土的使用方法： 作为过滤介质 预涂在支持介质上 加入到悬浮液中 按支撑单元分： 板框过滤机，叶片式过滤机等 （3）硅藻土过滤机 1）切向流过滤（Cross-Flow Filtration）又称错流过滤 交叉过滤和十字流过滤，是一种维持恒压下高速过滤的技术。其操作特点是使悬浮液在过滤介质表面作切向流动，利用流动的剪切作用将过滤介质表面的固体（滤饼）移走。 3. 其他固液分离方法 2）双水相萃取 向水相中加入溶于水的某些高分子化合物（如葡聚糖、聚乙二醇等）后，形成密度不同的两相，轻相中富含某种高分子化合物，重相中富含盐类或另一种高分子化合物，从而达到分离和提纯某种高分子化合物的目的。 3）吸附法 向细胞碎片悬浮液中加入某种固体吸附剂，或者用细胞碎片悬浮液通过装有吸附剂的固定床，即可达到除去细胞碎片的目的。主要的问题是很难选择合适的吸附剂，以保证目的产物不被吸附而损失。 扩张床是利用吸附剂的粒径和密度分布，当料液从扩张床底部泵入时，吸附剂能在扩张床中膨胀，相互间的空隙增大，并且形成了一梯度分布，限制了颗粒的运动。液相流动为平推流，从而得到稳定的扩张床，目标产物被吸附在扩张床内的吸附剂上，从而实现了料液的初步分离。 作业： 1.名词解释：絮凝；凝聚；混凝 2.发酵液中的高价无机离子和杂蛋白可以采用哪些方法去除？ 3.试述生物工业中常用固液分离设备的原理、特点、及适用范围。 碟片式离心机 是传统离心机，为目前工业上应用最广泛的离心机。分离因数可达1000-20000，最大处理量达到300m3/h，常用于大规模的分离过程。 适用范围 细菌、酵母菌、放线菌、 细胞碎片 卸料方式的不同而分类 1，人工排渣 适用：固相浓度很低，液液分离，同时除去少量固体；澄清作业 工业实例：提取抗生素 生产疫苗 收集梭状芽孢杆菌 生物素 生物碱类化合物 2，喷嘴排渣 适用：多用于浓缩过程，浓缩比可达5-20 300m3/h 颗粒直径：0.1-100微米 体积浓度: 10%的悬浮液 3，活塞排渣 利用活门启闭排渣孔进行断续自动排渣。 位于转鼓底部的环板状活门在操作时可上下移动，位置在上，关闭排渣口，停止卸料。下降时开启排渣口，因此排渣时可以不停机。 最大处理能力：40m3/h 适合处理直径0.1-500微米，固液密度差大于0.01g/m3，固相含量小于10%的悬浮液。 活门排渣碟片离心机是近年新开发的机型， 可使速率增加23%-30%,故可使分离因数达15000左右，这是其他碟片离心机所不能及的。 管式离心机 管式离心机是一种分离效率很高的离心分离设备，其转鼓细长，可在15000-50000的高转速下工作，分离因数可达104-6×105。它设备简单、操作稳定。 适用范围 细胞、细胞碎片、细胞器、病毒、蛋白质、核酸等。特别适合一般分离机难以分离的固形物含量1% 发酵液的分离。 管式离心机工作原理图 GF型，用于分离各种乳浊液, 特别适用于二相相对密度差甚微的液一液分离以及含有少量杂质的液一液一固分离。 分离原理：密度大的液相形成外环，密度轻的液相形成内环，流体到转鼓上部各自的排液口排出，微量固体沉积在转鼓壁上，待停机后人工卸出。 GQ型，用于分离各种难于分离的悬浮液。特别适合于浓度小、粘度大，固相颗粒细，固液重度差较小的固液分离。 分离原理：密度较大的固体微粒逐渐沉积在转鼓内壁形成沉渣层，待停机后人工卸出，澄清后的液相流动转鼓上部的排液口排出。 倾析式分离机 是一种靠离心力和螺旋的推动力作用自动连续排渣的离心机。具操作连续、适应性强、结构紧凑和维修方便的优点。分离因数为1500-3000。 适用范围 特别适合固形物含量较多的悬浮液的分离。因分离因数较低，不适合细菌、酵母等微小微生物悬浮液的分离。（P53图） 可以在高温高压下操作，也可用于催化剂的回收。 2 过滤 定义： 在一定的压力差下，利用多孔性介质截留固液