第八章过滤离心和膜分离设备.ppt

第八章过滤、离心与膜分离设备第一节概述一、分离过程的分类过滤、沉降、离心分离蒸馏、精馏、萃取结晶、浸取、吸附、离子交换等。膜分离、场分离。分离的方法机械分离平衡分离过程: 传质分离速率分离过程二、过滤、离心与膜分离及性能比较 ?过滤是传统的化工单元操作,其原理是使物料通过固态过滤介质时,固态悬浮物与溶液分离。如液相中谷氨酸钠、柠檬酸晶体的分离。 ?离心分离是基于分离体系中固液和液液两相密度存在差异,在离心场中使不同密度的两相相分离的过程。静置混合液时,密度较大的固体颗粒或重液在重力的作用下逐渐下沉,这一过程称为沉降。 ?膜分离是利用膜的选择性,以膜的两侧存在一定的能量差为推动力。膜分离常用的膜有微滤膜、超滤膜、电渗析膜和反渗透膜等。表8-1 生物工业中常用的分离方法性能比较乳品和果汁的浓缩设备简单、无相变、节能依靠能量差分离溶液膜分离从发酵液中离大肠杆菌得到含湿量的固相和高纯度的液相依靠离心力分离固液悬浮液离心分离柠檬酸发酵液流体通过多孔介质的流动依靠过滤介质分离固液悬浮液过滤分离实例性能特点操作原理原料相态分离方法第二节过滤速率的强化一、发酵液的预处理?目的: 增大悬浮液中固体粒子的尺寸,除去高价无机离子和杂蛋白质,降低液体黏度,实现有效分离。?方法: pH 5. 加入助滤剂二、过滤介质选择 1、常用过滤介质①织物介质(滤布):由棉、毛、麻等织成的天然纤维滤布和合成纤维滤布; ②多孔固体介质:多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料等。③粒状介质:硅藻土、珍珠岩石、细砂、活性碳、白土; 2. 过滤介质的选择(1)良好的过滤介质应满足的要求: ①过滤阻力小,滤饼容易剥离,不易发生堵塞。②耐高温、耐腐蚀、强度高、容易加工,易于再生,廉价易得。③过滤速度稳定,符合过滤机理,适应过滤机的型式和操作条件。(2)选择时应考虑的因素①固体颗粒的性质,包括颗粒的尺寸、形状以及相对密度的大小。颗粒尺寸是我们根据介质能截留的最小颗粒来选择合适过滤介质的依据。