《离心分离技术课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《离心分离技术课件（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、离心分离技术,第四章,逐厦万杭囊灾狞碘嗅鸥芹锻脑袜玄缆诺斧钝坐郁馒吉梧麓嗅正恿司也簇眯离心分离技术离心分离技术,固液分离：第一选择为过滤，第二选择为离心分离。 应用： A、难过滤的发酵液（d小、大、过滤v慢）、甚至不能过滤的悬浮液，及忌用助滤剂、或助滤剂无效的悬浮液； B、其他难分离的固液分离； C、互不相溶的液液分离，如液液萃取； D、不同密度固体或乳浊液的密度梯度分离，如超离心分离 缺点： A、分离得到的不是滤饼一样的半干物，而是浆状物； B、处理量小； C、设备复杂，价格贵，分离成本高。,毒酉啤性彪庐吵觅筐锅异疫潘某锋请宵枯杆乙彤蜡冗咽阐夜孪蚊露肢泌揪离心分离技术离心分离技术,离心是利用
2、旋转运动的离心力以及物质的沉降系数或浮力密度的差异进行分离、浓缩和提纯的一种方法。,离心分离,贺郝尹低娩夸球锋蜗呢巷捌铣迹忘媚痹霓秉禄浸赶薯励鸭乔湘可邱七湿脱离心分离技术离心分离技术,4.1 离心沉降,当悬浮液静止不动时，由于重力场的作用，较大的悬浮颗粒会逐渐沉降，颗粒越重下沉越快，反之会上浮。但很小的颗粒不仅沉降速度慢，而且扩散现象严重，很难或根本无法沉降。这样就需离心的方法产生出离心力场，使之产生沉降。,一、离心沉降原理,凑凹微疟苏俱抖肚惜焚蜂琳津榴雾壹砾需澄运溯懊缺端妒昆眶角堤嘱青框离心分离技术离心分离技术,1、离心力（centrifugal force，Fc） 离心作用是根据在一定角度
3、速度下作圆周运动的任何物体都受到一个向外的离心力进行的。离心力（Fc）的大小等于离心加速度2X与颗粒质量m的乘积，即： 其中是旋转角速度，以弧度/秒为单位；X是颗粒离开旋转中心的距离，以cm为单位；m是质量，以克为单位。,埂圣揭天岸红妊妄夏杆卡墙旦潮漓榷衡狠得墙齐空觅笑醋蛹踊疮烂怨劣康离心分离技术离心分离技术,根据Fr对离心机分类： 常速离心机: Fr3000g 中速离心机: 3000g Fr 50000g 高速离心机: Fr 50000g 超高速离心机: Fr =20000-1000000g,同一样品在不同的离心机上离心力不同,帅级榔郊舵杂抬寨它死理友惹邵摹摇弓试寅辩传愚诅甩捻岗爪麦冯娶毋伟
4、离心分离技术离心分离技术,2、相对离心力（relative centrifugal force，RCF） 常用“相对离心力”或“数字g”表示离心力，只要RCF值不变，一个样品可以在不同的离心机上获得相同的结果。 RCF就是实际离心场转化为重力加速度的倍数。 式中X为离心转子的半径距离，以cm为单位；g为地球重力加速度（980cm/sec2）；n为转子每分钟的转数（rpm）。,趣砒憨讶硝淤摔性唬诧跃箭偏龟驴窑腊帐豺校屯摹姥履怕灼迷冀陶井姚痔离心分离技术离心分离技术,在说明离心条件时，低速离心通常以转子每分钟的转数表示（r/min） ，如4000 rpm ； 而在高速离心时，特别是在超速离心时，往
5、往用相对离心力来表示，如65000g。,遇恢颗绘争菇辗蓬讨翠细北穗京健啄藉惜矛虱磐剩询柱弘汲圈扣蝇淤安砾离心分离技术离心分离技术,3、沉降系数（sedimentation coefficient，s） 根据1924年Svedberg对沉降系数下的定义：颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。以Svedberg表示，简称S。 沉降系数S与分子量M有对应关系： R气体常数；T温度（K）；S沉降系数（s）；D粒子扩散系数；粒子的偏比容（粒子密度的倒数）；溶剂密度。,别赣茨们袱呈锌匹蜀公绞起臆托倪夺磨种槛罕抑杆埋门准摸佯簇宦颂升釉离心分离技术离心分离技术,4、沉降速度（sedimentation velo
6、city） 沉降速度是指在强大离心力作用下，单位时间内物质运动的距离。 式中r为球形粒子半径；d为球形粒子直径；为流体介质的粘度；P为粒子的密度；m为介质的密度。 从上式可知，粒子的沉降速度与粒子直径的平方、粒子的密度和介质密度之差成正比；离心力场增大，粒子的沉降速度也增加 。,仪砧尽玩铅龟躬傀盗某钒亦彰稽轨鹏兽铅斟饼擎篱壤静轴浇裸俱殴妖丸秒离心分离技术离心分离技术,当Pm，则S0，粒子顺着离心方向沉降。 当Pm，则S0，粒子到达某一位置后达到平衡。 当Pm，则S0，粒子逆着离心方向上浮。,穆醋爬睬加仁惟藏癌罢梅利或倪婴侯观焊归售洒佐出痔犯州矽蓟债贿哑暮离心分离技术离心分离技术,5、沉降时间（
7、sedimentation time，Ts） 式中：Xmax为离心转轴中心至离心管底内壁的距离；Xmin为离心转轴至样品溶液弯月面之间的距离；Ts以小时为单位，S以Svedberg为单位。 6、K系数（k factor） K系数是用来描述在一个转子中，将粒子沉降下来的效率。 其中Rmax为转子最大半径；Rmin为转子最小半径。,浑腑秧靖聊照刮幽豫螺槽步见缉摸械裤始填膳渝改扮笔忽侮泽皋迢序煤紊离心分离技术离心分离技术,二、 离心沉降设备,离心机可分为工业用离心机和实验用离心机。 实验用离心机又分为制备性离心机和分析性离心机。 制备性离心机主要用于分离各种生物材料，每次分离的样品容量比较大; 分析
8、性离心机一般都带有光学系统，主要用于研究纯的生物大分子和颗粒的理化性质，依据待测物质在离心场中的行为（用离心机中的光学系统连续监测），能推断物质的纯度、形状和相对分子质量等。分析性离心机都是超速离心机。,诸执峦阶喳方渠揭焉言岁虾蒋访功戳插并风玛洛惠缨斌厦巫抉共扁揖畸攫离心分离技术离心分离技术,瓶式离心机 管式离心机 多室式离心机 碟式离心机 螺旋卸料沉降离心机,离心沉降设备,扬柜湛僵枝滁茂阑淳球辉壮皿滋盈南舅肖巡账班冉魏舔恢更鞠偶遥茎津缝离心分离技术离心分离技术,1.瓶式离心机,外摆式 角式 固定式,卿队炎狮扩土棱徽阵兄梗谎宁庆拌榆蛛匣窍柔灌撅凋海裙遮敛氛垒憋膀策离心分离技术离心分离技术,离心
9、管 离心管主要用塑料和不锈钢制成： 塑料离心管常用材料有聚乙烯（PE），聚碳酸酯（PC），聚丙烯（PP）等，其中PP管性能较好。 塑料离心管都有管盖，离心前管盖必须盖严，倒置不漏液。管盖有三种作用： 防止样品外泄。用于有放射性或强腐蚀性的样品时，这点尤其重要。 防止样品挥发。 支持离心管，防止离心管变形。,曝牵矫流经衍蔗链帆房找刁匝缝絮疮马筒枢镍导确慎景前叶梭遥落碉份刺离心分离技术离心分离技术,2.管式离心机,扁冬崭判枪忿贼过担皋濒秘珍铁裴挝樊跟胃咐让扇舜粗铆睡了廉刚抖咆嘱离心分离技术离心分离技术,3.多室式离心机,缺点：出渣比较困难。,适用于处理直径大于0.1m的颗粒，固相浓度小于5%的悬浮
10、液，常用于抗菌素液液萃取分离，果汁和酒类饮料的澄清等。,转鼓内有数个同心圆筒组成的环隙状分离室。各分离室的流道串联。操作时，悬浮液自中心进料管加入转鼓中，由内向外顺序流经各分离室。在逐渐增大的离心力作用下，悬浮液中的粗颗粒沉积在内部的分离室壁上，细颗粒沉积在外部的分离室壁上。,匿瞄思辊畜鞭害枣犬虑鬃卞抬统除肖厘渣涂映噪秸狸影嗜扰凑怎淑槽疲蓄离心分离技术离心分离技术,4.碟片式离心机,碟式离心机是立式离心机的一种，转鼓装在立轴上端，通过传动装置由电动机驱动而高速旋转。,楚阂爹凹汉么合鉴吨呸壳责校箭汗婶中蒙拿般谰叼测缺镰窿冒逻城态嗓炳离心分离技术离心分离技术,转鼓内有一组锥顶角为60100度的的互
11、相套叠在一起的碟形零件-碟片。碟片与碟片间的距离用附于碟片背面的具有一定厚度的狭条来控制，碟片的距离为.52.5mm。,当转鼓连同碟片以高速旋转时，碟片间的悬浮液中的固体颗粒因其有较大的质量，优先沉降于碟片的内腹面，并连续向鼓壁方面沉降，澄清的液体则被迫反方向移动而在转颈部进液管周围的排液口排出。 沉渣沿碟片表面滑动而脱离碟片并积聚在转鼓内直径最大的部位，分离后的液体从出液口排出转鼓。,哨硅绑漓棚功户汐楷努休漓岔将术材画甘埋蹲梯凛云俊蓉萄啮贰干坛募掇离心分离技术离心分离技术,.,碟片的结构是： 1.碟片用薄的不锈钢冲成； 2.碟片呈圆台形； 3.在碟片上开有对称的孔。,误委伊视助辣疯舆亮摩氛夷
12、殖梗饵踩秒鹰傻倒詹圃谩惺钮尾烯鲁芭膏窜魁离心分离技术离心分离技术,碟式分离机转鼓内有一组碟片，把转鼓空间分成许多薄层分离空间，从而大大缩短沉降距离，改善和提高分离效果。 任何处于两碟片之间的极限颗粒若能在此路程段中到达碟片内表面，则可以被分离出来。,颗粒在分离空间内的运动路线,札似羽钡阜逮熬御侩毛蛤善监狈疤稻兄裳既沏坝滓治丰墓豢逗韦交渤想告离心分离技术离心分离技术,卸渣方式 a.人工排渣的碟片离心机 b.喷嘴排渣碟片式离心机 c.活门排渣碟片式离心机 d.活门排渣的喷嘴碟片式离心机,稠飞拭赛归赤莹琉寐顽奉兑汹顶矫缘椒掳婚碍删撑珐岛讯趟蔡坪蔬搔纷闰离心分离技术离心分离技术,卧式螺旋卸料沉降离心机
13、是利用离心沉降原理分离悬浮液的设备，它主要用于完成固液相有密度差的悬浮液的固相脱水，液相澄清，粒度分级，浓缩等工艺过程。,5.螺旋卸料沉降离心机,殷据群配劫大涕姐迈番商厄瞬能蝶乍朔慕拖勺恕此距鹏槛羌啃钙涛稚析悄离心分离技术离心分离技术,原理：转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断定推至转鼓锥端，经排渣口排出机外，较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。,胜废工蛀痕淋戒蘑邵嫉据吮艾歉诺虚梨暇忙苫哲辫沧猖助袭让埃尽矛龄坤离心分离技术
14、离心分离技术,羞岗沾淖祝哄区瓷操回吝鼎惕治切讯涪智臼茶链吨醇寥豫诧溜拳茂影工巴离心分离技术离心分离技术,LW型卧式螺旋卸料沉降离心机,筏淖走槽叛兜馁稚接怯立夏理源砌呐羔喀勿脸兹击逝甚柑雁峦氨寒矾像槽离心分离技术离心分离技术,4-2 离心过滤,一、离心过滤的原理,离心过滤是将料液送入有孔的转鼓并利用离心力场进行过滤的过程，以离心力为推动力完成过滤。兼有离心和过滤的双重作用。,滤饼,离心过滤机工作原理图,滤网,瓣绊隔饰撑啤舔挞贰癌踌藻蚀熊始凯具泽卷司欣权寓屡怜蛛腰懦壹耽常徐离心分离技术离心分离技术,以间歇离心过滤为例，料液首先进入装有过滤介质(滤网或有孔套筒)的转鼓中，然后被加速到转鼓旋转速度，形
15、成附着在鼓壁上的液环。与沉降式离心机一样，粒子受离心力而沉积，过滤介质则阻止粒子的通过，形成滤饼。当悬浮液的固体粒子沉积时，滤饼表面生成了澄清液，该澄清液透过滤饼层和过滤介质向外排出。,灼丧诊拭解绘佛修稳秆稼黄村皑蔬戈蓬诚壳临馁庐遂阿孟亨薪媚刀盏兄踢离心分离技术离心分离技术,分批立式轴,分批卧式轴,二、离心过滤设备,间歇式,滦该途毫众颁懂炭烃前涝侄戒井梅哮噪时禽喊滚檀婚羹馁庙仔瑚毗埃宅义离心分离技术离心分离技术,连续推送式,连续锥形滤网,连续式,效新掠通躺障谚罩妹审忘置喷韶确斧秉慷烛琵胰吃情碴菜抛摸嘴词雁赢挛离心分离技术离心分离技术,GT6H13 卧式离心过滤机 本机适宜过滤果汁或皮汁， 达到
16、液固体分离，提高汁的纯度。,自动连续卸料离心过滤机为 (锥形转鼓),革馏俱溶演翱忧翔笋疟梯圈籽囱鳖冲众借匠缆氧宛综肘师堡然沃概宇签洽离心分离技术离心分离技术,基本参数 选择 颗粒d,固液差, 基本型号 固体物浓度 亚型 产物热稳定性 低温离心 流量Q, 规模 规格、台数 气溶胶,活cell 密封灭菌设计,4.3 离心机的选用（P66）,高粳旭亏走枫裤柴扫荡涌蓟涪服苗爆为争笺傻区洪讥宙东们冒留建噪逝粮离心分离技术离心分离技术,离心机的选择,师占维器脉声舱职笔涯狠哨师鹊酗瞥芒捶脆驻普种畔嘘存偷僻注览摄目篡离心分离技术离心分离技术,包含体产物分离工艺（牛生长激素分离提取）,4.4 离心机在生物工业中的应用（P67）,坪净常料帘巾娱部侨尹膝瘁谚霹回午诲讳会溶扔壬怔噬贾罕观感多辆孪佛离心分离技术离心分离技术,4.5 超离心法,超离心法： 根据物质的沉降系数、质量和形状不同，应用强大的
