过滤与离心分离设备讲稿.ppt
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1、关于过滤与离心分离设备第一页,讲稿共五十四页哦第一节第一节 概概 述述一、目的一、目的v固相与液相分离固相与液相分离v在生物技术产业中,微生物发酵液、动植物细胞培在生物技术产业中,微生物发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液等都是多组分混合物,而且是由固养液、酶反应液等都是多组分混合物,而且是由固相与液相组成的相与液相组成的v悬浮液的固液分离是生物产品提取过程中首先遇到悬浮液的固液分离是生物产品提取过程中首先遇到的问题的问题 第二页,讲稿共五十四页哦二、方法二、方法v沉沉降降u重力沉降重力沉降u离心沉降离心沉降u常压过滤常压过滤u减压(真空)过滤减压(真空)过滤u加压过滤加压过滤u离心过滤离心过滤
2、v过过滤滤悬浮液悬浮液滤饼滤饼过滤介质过滤介质滤液滤液第三页,讲稿共五十四页哦v选择选择v固体颗粒的大小、含量,可压缩性固体颗粒的大小、含量,可压缩性v液体的粘度,与固体粒子的密度差液体的粘度,与固体粒子的密度差v操作规模,设备和使用费用操作规模,设备和使用费用v料液对设备的腐蚀性,尽量不要带入新的杂质料液对设备的腐蚀性,尽量不要带入新的杂质第四页,讲稿共五十四页哦三、过滤介质三、过滤介质v要求要求u过滤性能(过滤性能(截留能力、渗透性截留能力、渗透性)u经济、耐用、性质稳定经济、耐用、性质稳定v种类种类u编织物:编织物:滤布、滤网滤布、滤网u多孔固体:多孔固体:多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料多
3、孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料u颗粒状:颗粒状:硅藻土、珍珠岩石、细砂、活性碳硅藻土、珍珠岩石、细砂、活性碳u膜:膜:反渗透膜、超滤膜、微过滤膜等反渗透膜、超滤膜、微过滤膜等第五页,讲稿共五十四页哦四、强化过滤速率的措施四、强化过滤速率的措施v提高推动力提高推动力:在一定过滤压力差范围内,增大压力在一定过滤压力差范围内,增大压力差有利于过滤,但当压力差大到一定程度后,继续差有利于过滤,但当压力差大到一定程度后,继续增大将使过滤速度降低增大将使过滤速度降低v改变悬浮液的物理性质改变悬浮液的物理性质:降低滤液粘度、减少滤降低滤液粘度、减少滤饼阻力、减少固形物含量饼阻力、减少固形物含量u加热加热u凝聚和
4、絮凝凝聚和絮凝u加入盐类加入盐类u调节调节pHu加入助滤剂(用法、用量)加入助滤剂(用法、用量)第六页,讲稿共五十四页哦第二节第二节 过滤分离设备过滤分离设备v推动力较小,工业推动力较小,工业生产中很少使用生产中很少使用v在啤酒生产过程中在啤酒生产过程中的麦芽糖化醪液过的麦芽糖化醪液过滤仍多用常压平底滤仍多用常压平底筛板过滤机筛板过滤机一、一、常压过滤机常压过滤机 第七页,讲稿共五十四页哦二、二、加压过滤机加压过滤机 1 1、板框过滤机、板框过滤机v应用较广的过滤设备,在发酵工业中用于霉菌、应用较广的过滤设备,在发酵工业中用于霉菌、放线菌和细菌等多种发酵液的固液分离放线菌和细菌等多种发酵液的固
5、液分离第八页,讲稿共五十四页哦组成部件组成部件:滤布、滤板、滤框、机架和压紧装置滤布、滤板、滤框、机架和压紧装置vv滤板和滤框间隔排列,板、框之间覆以滤布后压紧滤板和滤框间隔排列,板、框之间覆以滤布后压紧滤板和滤框间隔排列,板、框之间覆以滤布后压紧滤板和滤框间隔排列,板、框之间覆以滤布后压紧第九页,讲稿共五十四页哦vv滤板:滤板:滤板:滤板:支撑滤布,提供滤液流出的通道支撑滤布,提供滤液流出的通道支撑滤布,提供滤液流出的通道支撑滤布,提供滤液流出的通道 正方形,角端开有小孔,两面制成沟槽,正方形,角端开有小孔,两面制成沟槽,与滤液出口和洗水孔道连通与滤液出口和洗水孔道连通vv滤框:滤框:滤框:
6、滤框:提供滤浆进入的空间,容纳滤饼提供滤浆进入的空间,容纳滤饼提供滤浆进入的空间,容纳滤饼提供滤浆进入的空间,容纳滤饼第十页,讲稿共五十四页哦过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布操作过程:操作过程:过滤阶段过滤阶段洗涤阶段洗涤阶段第十一页,讲稿共五十四页哦特点:特点:式中:式中:V VF F发酵液体积,发酵液体积,m m3 3 E E湿滤渣体积与发酵液体积之比湿滤渣体积与发酵液体积之比 V VP P单台板框过滤机的滤箱容积,单台板框过滤机的滤箱容积,m m3 3 K K滤箱的充满系数滤箱的充满系数v结构简单,造价低,过滤面积大,过滤推动力大,动力结构简单,造价低,过滤面积大,过
7、滤推动力大,动力消耗小消耗小 v设备笨重,间歇操作,需人工卸除滤饼和换洗滤布,劳设备笨重,间歇操作,需人工卸除滤饼和换洗滤布,劳动强度大,明流滤液卫生条件差动强度大,明流滤液卫生条件差台数:台数:第十二页,讲稿共五十四页哦类型类型:BMS、BAS、BMY、BAYvv滤液引出方式:滤液引出方式:明流明流明流明流M M M M、暗流、暗流、暗流、暗流A A A Avv压紧方式:压紧方式:压紧方式:压紧方式:手动手动S S S S、液压、液压、液压、液压Y YBMS 40/635-25板框压滤机板框压滤机明流明流手动压紧手动压紧过滤面积过滤面积滤框规格滤框规格框厚度框厚度第十三页,讲稿共五十四页哦结
8、构结构u滤布滤布:首尾封闭为一体首尾封闭为一体u过滤:过滤:过滤、洗饼操作与普通板框过滤机相同过滤、洗饼操作与普通板框过滤机相同IFP自动板框压滤机工作原理图自动板框压滤机工作原理图(2)降框、卸饼及洗刷滤布u卸除滤饼:卸除滤饼:机械拉开框、降框、卸饼机械拉开框、降框、卸饼u滤布洗涤:滤布洗涤:传动装置带动环形滤布旋转、洗涤传动装置带动环形滤布旋转、洗涤第十四页,讲稿共五十四页哦特点特点v板框的拆装、滤饼的脱落卸出和滤布的清洗等操作都板框的拆装、滤饼的脱落卸出和滤布的清洗等操作都自动进行,自动进行,降低了劳动强度降低了劳动强度v缩短了缩短了辅助操作时间辅助操作时间,1010分钟即可分钟即可v结
9、构复杂,价格昂贵结构复杂,价格昂贵第十五页,讲稿共五十四页哦v全部由滤板并列全部由滤板并列组合而成组合而成v凹面形圆盘滤板,凹面形圆盘滤板,合并后形成凹腔,合并后形成凹腔,装滤饼装滤饼v板的两侧放置过板的两侧放置过滤介质滤介质3 3、凹腔板式压滤机、凹腔板式压滤机第十六页,讲稿共五十四页哦4 4、叶片式硅藻土过滤机叶片式硅藻土过滤机垂直叶片式硅藻土过滤机垂直叶片式硅藻土过滤机构造:构造:顶部为快开式顶盖,底部有顶部为快开式顶盖,底部有一条水平的滤液汇集总管,一条水平的滤液汇集总管,两者之间垂直排列了许多扁两者之间垂直排列了许多扁平的滤叶平的滤叶每张滤叶的下部有一根滤液导每张滤叶的下部有一根滤液
10、导出管,将其内腔与滤液汇集总出管,将其内腔与滤液汇集总管连接管连接第十七页,讲稿共五十四页哦v滤叶的骨架是滤叶的骨架是管子弯制成的管子弯制成的长方形框长方形框v中央平面上夹中央平面上夹着一层大孔格着一层大孔格粗金属丝网,粗金属丝网,在其两面紧覆在其两面紧覆以细金属丝网以细金属丝网第十八页,讲稿共五十四页哦工作过程:(啤酒过滤)工作过程:(啤酒过滤)u过滤时顶盖紧闭,将啤酒与硅藻土的混合液泵过滤时顶盖紧闭,将啤酒与硅藻土的混合液泵送入过滤器,以制备硅藻土送入过滤器,以制备硅藻土预涂层预涂层u混合液中的硅藻土颗粒被截留在混合液中的硅藻土颗粒被截留在滤叶滤叶表面的细表面的细金属网上面,啤酒则穿过金属
11、网,流进滤叶内腔,金属网上面,啤酒则穿过金属网,流进滤叶内腔,然后在汇集总管流出然后在汇集总管流出u浊液返流,直到流出的啤酒澄清,表明预涂层浊液返流,直到流出的啤酒澄清,表明预涂层制备完毕,接着可以制备完毕,接着可以过滤过滤啤酒啤酒u过滤结束后,压出器内啤酒,然后反向压入清过滤结束后,压出器内啤酒,然后反向压入清水,使水,使滤饼滤饼脱落,自底部卸出脱落,自底部卸出 第十九页,讲稿共五十四页哦水平叶片式硅藻土过滤机水平叶片式硅藻土过滤机构造:构造:在垂直空心轴上装有许多水在垂直空心轴上装有许多水平排列的平排列的滤叶滤叶滤叶的上侧是一层细金属滤叶的上侧是一层细金属丝网,中央夹着一层大孔丝网,中央夹
12、着一层大孔格粗金属丝网,滤叶下侧格粗金属丝网,滤叶下侧则是则是金属薄板金属薄板第二十页,讲稿共五十四页哦v滤叶内腔与空心轴内腔相滤叶内腔与空心轴内腔相通,滤液从滤叶内腔汇集通,滤液从滤叶内腔汇集空心轴空心轴,然后从底部排出,然后从底部排出工作过程工作过程:与垂直叶片式过滤机相同与垂直叶片式过滤机相同在过滤结束后,开动空心转在过滤结束后,开动空心转轴,在惯性离心力作用下,轴,在惯性离心力作用下,更容易卸除更容易卸除滤饼滤饼第二十一页,讲稿共五十四页哦三、真空过滤机三、真空过滤机1 1、小型过滤实验装置、小型过滤实验装置第二十二页,讲稿共五十四页哦2 2、转筒真空过滤机、转筒真空过滤机流程流程:第
13、二十三页,讲稿共五十四页哦构造构造:主体是一个由筛板组成能转动的水平主体是一个由筛板组成能转动的水平主体是一个由筛板组成能转动的水平主体是一个由筛板组成能转动的水平圆筒圆筒,表,表,表,表面有一层金属丝网,网上覆盖面有一层金属丝网,网上覆盖面有一层金属丝网,网上覆盖面有一层金属丝网,网上覆盖滤布滤布,筋板分隔成若干个,筋板分隔成若干个空间,空间,分配头分配头内沿径向隔离成内沿径向隔离成内沿径向隔离成内沿径向隔离成3 3 3 3个室个室个室个室第二十四页,讲稿共五十四页哦工作过程工作过程:vv当圆筒缓慢旋转时,当圆筒缓慢旋转时,当圆筒缓慢旋转时,当圆筒缓慢旋转时,筒内每一空间相继与筒内每一空间相
14、继与筒内每一空间相继与筒内每一空间相继与分配头中的分配头中的分配头中的分配头中的1 1 1 1,2 2 2 2,3 3 3 3室室室室相通相通相通相通vv顺序进行顺序进行顺序进行顺序进行过滤、洗涤、过滤、洗涤、过滤、洗涤、过滤、洗涤、吸干、吹松、卸饼吸干、吹松、卸饼吸干、吹松、卸饼吸干、吹松、卸饼等等等等项操作项操作项操作项操作vv整个圆筒分为过滤整个圆筒分为过滤区、洗涤及脱水区、区、洗涤及脱水区、卸渣及再生区卸渣及再生区3 3个区个区域域第二十五页,讲稿共五十四页哦vv过滤区:过滤区:过滤区:过滤区:空间与真空管空间与真空管空间与真空管空间与真空管连通(吸滤)连通(吸滤)连通(吸滤)连通(吸
15、滤)vv洗涤及脱水区:洗涤及脱水区:洗涤及脱水区:洗涤及脱水区:空间也空间也与真空管连通,吸入与真空管连通,吸入洗涤水,吸干滤饼洗涤水,吸干滤饼vv卸渣及再生区:卸渣及再生区:卸渣及再生区:卸渣及再生区:与压与压与压与压缩空气管路连通,压缩缩空气管路连通,压缩缩空气管路连通,压缩缩空气管路连通,压缩空气由筒内向外,穿过空气由筒内向外,穿过空气由筒内向外,穿过空气由筒内向外,穿过滤布而将滤饼吹松,随滤布而将滤饼吹松,随滤布而将滤饼吹松,随滤布而将滤饼吹松,随后由刮刀刮除吹净残渣,后由刮刀刮除吹净残渣,后由刮刀刮除吹净残渣,后由刮刀刮除吹净残渣,滤布再生滤布再生滤布再生滤布再生第二十六页,讲稿共五
16、十四页哦 特点:特点:v连续过滤,生产能力大连续过滤,生产能力大v自动化程度高,劳动强度小自动化程度高,劳动强度小v过滤推动力小,滤饼湿度大,投资大过滤推动力小,滤饼湿度大,投资大v适合于固体含量较大(适合于固体含量较大(10%10%)的悬浮液的分离)的悬浮液的分离v用于霉菌、放线菌的发酵液过滤用于霉菌、放线菌的发酵液过滤第二十七页,讲稿共五十四页哦3 3、滤布循环行进式(、滤布循环行进式(RCFRCF)转鼓真空过滤机)转鼓真空过滤机v行进的滤布载着吹行进的滤布载着吹松的滤饼通过滤饼松的滤饼通过滤饼剥离滚筒,因行进剥离滚筒,因行进方向的转折,使滤方向的转折,使滤饼脱离滤布饼脱离滤布v在普通转鼓
17、式真空过滤机的转鼓表面安装了一条由转鼓在普通转鼓式真空过滤机的转鼓表面安装了一条由转鼓驱动的首尾闭合的驱动的首尾闭合的滤布带滤布带 v滤布在行进过程中滤布在行进过程中从正反两方面受到洗从正反两方面受到洗刷而再生刷而再生 第二十八页,讲稿共五十四页哦 四、四、过滤机选用的基本原则过滤机选用的基本原则1 1根据物料的过滤性能,初步确定选择哪种推根据物料的过滤性能,初步确定选择哪种推动力的设备动力的设备v对所需过滤的物料进行过滤性能测试,包括含固率、密对所需过滤的物料进行过滤性能测试,包括含固率、密度、固体颗粒的平均粒径和粒度分布、颗粒的沉降速度、度、固体颗粒的平均粒径和粒度分布、颗粒的沉降速度、滤
18、饼的平均比阻力系数和滤饼的含湿率、滤饼的可压缩滤饼的平均比阻力系数和滤饼的含湿率、滤饼的可压缩性系数性系数v滤饼平均比阻力系数小的选用真空过滤设备滤饼平均比阻力系数小的选用真空过滤设备v滤饼平均比阻力系数大的使用加压过滤设备滤饼平均比阻力系数大的使用加压过滤设备第二十九页,讲稿共五十四页哦2 2根据处理物料的化学性质,检查所选择的过根据处理物料的化学性质,检查所选择的过滤机类型是否正确滤机类型是否正确v对于易挥发、易燃物料一般不使用真空过滤设备对于易挥发、易燃物料一般不使用真空过滤设备v有毒或有放射性的物料,应当选择可以进行密闭操作有毒或有放射性的物料,应当选择可以进行密闭操作的过滤设备的过滤
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