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1、第六章第六章 过滤与离心分离设备过滤与离心分离设备主要内容：主要内容：第一节第一节 概概 述述 第二节第二节 过滤分离设备过滤分离设备 第三节第三节 离心分离设备离心分离设备 第四节第四节 膜分离设备膜分离设备学习要求：学习要求：了解固液分离了解固液分离的方法的方法 掌握掌握过滤和离心分离过滤和离心分离 设备的类型、构造设备的类型、构造第一节第一节 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u在生物技术产业中，微生物发酵液、动植物在生物技术产业中，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，细胞培养液、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而且是由固
2、相与液相组成的u悬浮液的固液分离是生物产品提取过程中首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先遇到的问题 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v选择选择u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u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u操作规模，设备和使用费用操作规模，设备和使用费用u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三、过滤介质
3、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种种类类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，压力差有利于过滤，但当压力差大到一定程度
4、后，继续增大将使过滤速度降低继续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、减降低滤液粘度、减少滤饼阻力、减少固形物含量少滤饼阻力、减少固形物含量u加热加热u凝聚和絮凝凝聚和絮凝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 二、二、加压过滤机加压过滤机 1 1、板框过滤机、板框过
5、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液分离组成部件组成部件：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
6、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，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：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
7、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u结构简单，造价低，过滤面积大，过滤推动力大，结构简单，造价低，过滤面积大，过滤推动力大，动力消耗小动力消耗小 u设备笨重，间歇操作，需人工卸除滤饼和换洗滤设备笨重，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布，劳动强度大，明流滤液卫生条件差台数：台数：类型类型：BMS、BAS、BMY、BAYvv滤液引出方式：滤液引出方式：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
8、 Avv压紧方式：压紧方式：压紧方式：压紧方式：手动手动手动手动S S S S、液压、液压、液压、液压Y Y 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框厚度厚度结构结构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、洗涤特点特点
9、u板框的拆装、滤饼的脱落卸出和滤布的清洗等操板框的拆装、滤饼的脱落卸出和滤布的清洗等操作都自动进行，作都自动进行，降低了劳动强度降低了劳动强度u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u结构复杂，价格昂贵结构复杂，价格昂贵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：v顶部为快开式顶盖，底部顶部为快开式顶盖，底部有一条
10、水平的滤液汇集总有一条水平的滤液汇集总管，两者之间垂直排列了管，两者之间垂直排列了许多扁平的滤叶许多扁平的滤叶v每张滤叶的下部有一根滤每张滤叶的下部有一根滤液导出管，将其内腔与滤液导出管，将其内腔与滤液汇集总管连接液汇集总管连接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
11、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 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：v在垂直空心轴上装有许在垂直空心轴上装有许多水平排列的多水平排列的
12、滤叶滤叶v滤叶的上侧是一层细金滤叶的上侧是一层细金属丝网，中央夹着一层属丝网，中央夹着一层大孔格粗金属丝网，滤大孔格粗金属丝网，滤叶下侧则是叶下侧则是金属薄板金属薄板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：u与垂直叶片式过滤机相与垂直叶片式过滤机相同同u在过滤结束后，开动空在过滤结束后，开动空心转轴，在惯性离心力作心转轴，在惯性离心力作用下，更容易卸除用下，更容易卸除滤饼滤饼三、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2 2、转筒真空过滤机、转筒真空过滤机流
13、程流程：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圆筒圆筒，表面有一层金属丝网，网上覆盖表面有一层金属丝网，网上覆盖表面有一层金属丝网，网上覆盖表面有一层金属丝网，网上覆盖滤布滤布滤布滤布，筋板分隔成，筋板分隔成，筋板分隔成，筋板分隔成若干个空间，若干个空间，若干个空间，若干个空间，分配头分配头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
14、空间相继筒内每一空间相继筒内每一空间相继筒内每一空间相继与分配头中的与分配头中的与分配头中的与分配头中的1 1 1 1，2 2 2 2，3 3 3 3室相通室相通室相通室相通vv顺序进行顺序进行顺序进行顺序进行过滤、洗过滤、洗过滤、洗过滤、洗涤、吸干、吹松、涤、吸干、吹松、涤、吸干、吹松、涤、吸干、吹松、卸饼卸饼卸饼卸饼等项操作等项操作等项操作等项操作vv整个圆筒分为过滤整个圆筒分为过滤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、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卸渣及再生区卸渣及再生区3 3 3 3个个个个区域区域区域区域vv过滤区：过滤区：
15、过滤区：过滤区：空间与真空间与真空间与真空间与真空管连通（吸滤）空管连通（吸滤）空管连通（吸滤）空管连通（吸滤）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：空间空间空间空间也与真空管连通，吸也与真空管连通，吸也与真空管连通，吸也与真空管连通，吸入洗涤水，吸干滤饼入洗涤水，吸干滤饼入洗涤水，吸干滤饼入洗涤水，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：与与与与压缩空气管路连通，压缩空气管路连通，压缩空气管路连通，压缩空气管路连通，压缩空气由筒内向外，压缩空气由筒内向外，压缩空气由筒内向外，压缩空气由筒内向外，穿过滤布而将滤饼吹穿过滤布而将滤饼吹穿过滤布而将
16、滤饼吹穿过滤布而将滤饼吹松，随后由刮刀刮除松，随后由刮刀刮除松，随后由刮刀刮除松，随后由刮刀刮除吹净残渣，滤布再生吹净残渣，滤布再生吹净残渣，滤布再生吹净残渣，滤布再生 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行进的滤布载着行进的滤布载着
17、吹松的滤饼通过滤吹松的滤饼通过滤饼剥离滚筒，因行饼剥离滚筒，因行进方向的转折，使进方向的转折，使滤饼脱离滤布滤饼脱离滤布v在普通转鼓式真空过滤机的转鼓表面安装了一条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由转鼓驱动的首尾闭合的滤布带滤布带 v滤布在行进过程滤布在行进过程中从正反两方面受中从正反两方面受到洗刷而再生到洗刷而再生 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，初步确定选择哪根据物料的过滤性能，初步确定选择哪种推动力的设备种推动力的设备v对所需过滤的物料进行过滤性能测试，包括含固对所需过滤的物料进行过滤性能测试，包括含固率、密度、
18、固体颗粒的平均粒径和粒度分布、颗率、密度、固体颗粒的平均粒径和粒度分布、颗粒的沉降速度、滤饼的平均比阻力系数和滤饼的粒的沉降速度、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含湿率、滤饼的可压缩性系数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
19、以进行密闭操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作的过滤设备3 3根据工艺过程的特点和生产规模对选择的根据工艺过程的特点和生产规模对选择的过滤设备进行筛选过滤设备进行筛选v生产规模大，应选择连续式、劳动强度小的设备生产规模大，应选择连续式、劳动强度小的设备v对生产规模小的或本身是间歇操作的，选用间歇操对生产规模小的或本身是间歇操作的，选用间歇操作的过滤机可以节省设备费用和操作费用作的过滤机可以节省设备费用和操作费用4 4根据对滤饼的纯度或母液回收率等要求来根据对滤饼的纯度或母液回收率等要求来确定过滤机类型确定过滤机类型v为提高滤饼洗涤效率，一般可以使用过滤面是水为提高滤饼洗
20、涤效率，一般可以使用过滤面是水平的设备平的设备5 5根据对滤饼含湿率的要求，决定是否选用根据对滤饼含湿率的要求，决定是否选用带有机械挤压过程的设备带有机械挤压过程的设备v如果滤饼具有较高的可压缩性，又要求生产较低如果滤饼具有较高的可压缩性，又要求生产较低含湿率的滤饼时，可以使用带有机械挤压过程的含湿率的滤饼时，可以使用带有机械挤压过程的过滤设备过滤设备6 6根据所选择的设备，物料的基本特性数根据所选择的设备，物料的基本特性数据进行设备生产能力和最佳操作条件的计据进行设备生产能力和最佳操作条件的计算，以确定设备的大小，投资费用，操作算，以确定设备的大小，投资费用，操作费用费用v若有几种设备可供选
21、择，应根据物料的过滤特性和若有几种设备可供选择，应根据物料的过滤特性和模型实验结果，进行技术综合评价，确定一种工艺模型实验结果，进行技术综合评价，确定一种工艺上合理、投资和操作费用最经济的设备上合理、投资和操作费用最经济的设备第三节第三节 离心分离设备离心分离设备一、离心分离原理与分离因数一、离心分离原理与分离因数原理：原理：原理：原理：利用高速旋转产利用高速旋转产利用高速旋转产利用高速旋转产生的强大离心力生的强大离心力生的强大离心力生的强大离心力作为推动力，实作为推动力，实作为推动力，实作为推动力，实现分离现分离现分离现分离作用：作用：作用：作用：离心分离可以实离心分离可以实离心分离可以实离
22、心分离可以实现液固现液固现液固现液固离心沉离心沉离心沉离心沉降降降降、离心过滤离心过滤离心过滤离心过滤和和和和液液液液液液液液离心分离离心分离离心分离离心分离 分离因数：分离因数：旋转产生的离心力与重力之比旋转产生的离心力与重力之比物料在离心机中所受离心力：物料在离心机中所受离心力：式中：式中：式中：式中：DDDD转鼓直径，转鼓直径，转鼓直径，转鼓直径，m m m m n n n n转鼓转速，转鼓转速，转鼓转速，转鼓转速，r/minr/minr/minr/min离心分离因数：离心分离因数：vvf f f f大小大小大小大小反映离心机的反映离心机的反映离心机的反映离心机的分离能力分离能力分离能力
23、分离能力，它表示在离心力场，它表示在离心力场，它表示在离心力场，它表示在离心力场中，微粒可以获得比在重力场中大中，微粒可以获得比在重力场中大中，微粒可以获得比在重力场中大中，微粒可以获得比在重力场中大f f f f倍的作用力倍的作用力倍的作用力倍的作用力vvf f f f值越大，离心力越大，愈有利于分离。值越大，离心力越大，愈有利于分离。值越大，离心力越大，愈有利于分离。值越大，离心力越大，愈有利于分离。增加转鼓增加转鼓增加转鼓增加转鼓的直径的直径的直径的直径及转速均可以增大分离因数及转速均可以增大分离因数及转速均可以增大分离因数及转速均可以增大分离因数vv转鼓材料因自重和内含物（料液）的离心
24、力而产生转鼓材料因自重和内含物（料液）的离心力而产生转鼓材料因自重和内含物（料液）的离心力而产生转鼓材料因自重和内含物（料液）的离心力而产生的的的的应力应力应力应力与与与与D D D D2 2 2 2及及及及n n n n2 2 2 2成正比成正比成正比成正比vv增加转鼓增加转鼓增加转鼓增加转鼓直径直径直径直径D D D D虽然增大了虽然增大了虽然增大了虽然增大了f f f f值，但其应力值，但其应力值，但其应力值，但其应力也随着也随着也随着也随着D D D D的增加而快速增加的增加而快速增加的增加而快速增加的增加而快速增加vv由于受到转鼓材料强度的限制，要提高分离因数，由于受到转鼓材料强度的
25、限制，要提高分离因数，由于受到转鼓材料强度的限制，要提高分离因数，由于受到转鼓材料强度的限制，要提高分离因数，只有只有只有只有增加转鼓转速，同时还要降低转鼓直径增加转鼓转速，同时还要降低转鼓直径 二、特点二、特点v与加压过滤比较，离心与加压过滤比较，离心分离效率高，分离效率高，操作时卫生条件好操作时卫生条件好v适用于大规模的分离过程适用于大规模的分离过程v设备设备投资费用高，能耗较多投资费用高，能耗较多 三、类型三、类型1 1、按分离因数、按分离因数f f分类分类vv普通离心机：普通离心机：f3000f3000f3000f50000f50000f50000f50000，适用于分散度，适用于分散
26、度，适用于分散度，适用于分散度 较高的乳浊液的分离较高的乳浊液的分离较高的乳浊液的分离较高的乳浊液的分离2 2、按工作性质分类、按工作性质分类vv过滤式离心机：过滤式离心机：过滤式离心机：过滤式离心机：利用离心力推动过滤（利用离心力推动过滤（利用离心力推动过滤（利用离心力推动过滤（有孔转鼓有孔转鼓有孔转鼓有孔转鼓）vv沉降式离心机：沉降式离心机：沉降式离心机：沉降式离心机：利用固液两相的密度差，固体离利用固液两相的密度差，固体离利用固液两相的密度差，固体离利用固液两相的密度差，固体离心沉降而分离（心沉降而分离（心沉降而分离（心沉降而分离（无孔转鼓无孔转鼓无孔转鼓无孔转鼓）vv分离式离心机：分离
27、式离心机：分离式离心机：分离式离心机：利用不同液体的密度差异，离心利用不同液体的密度差异，离心利用不同液体的密度差异，离心利用不同液体的密度差异，离心分离互不相溶的液体分离互不相溶的液体分离互不相溶的液体分离互不相溶的液体 3 3、按操作方式分类、按操作方式分类vv间歇式：间歇式：间歇式：间歇式：过滤式、圆柱形转鼓的沉降式离心机过滤式、圆柱形转鼓的沉降式离心机过滤式、圆柱形转鼓的沉降式离心机过滤式、圆柱形转鼓的沉降式离心机vv连续式：连续式：连续式：连续式：分离式、圆锥形转鼓的沉降式离心机分离式、圆锥形转鼓的沉降式离心机分离式、圆锥形转鼓的沉降式离心机分离式、圆锥形转鼓的沉降式离心机1 1、管
28、式离心机、管式离心机四、常用的离心机四、常用的离心机v类型：类型：uGFGF型用于乳浊液进行的液型用于乳浊液进行的液- -液分离液分离uGQGQ型用于悬浮液进行液型用于悬浮液进行液- -固分离固分离v结构：结构：u由转鼓、分离盘、机壳、机架、由转鼓、分离盘、机壳、机架、传动装置等组成传动装置等组成 u转筒直径为转筒直径为4545150mm 150mm ，转速，转速150001500050000r/min50000r/minv操操作作过过程程：待待处处理理的的料料液液由由进进料料管管经经底底部部中中心心轴轴进进入入鼓鼓底底，靠靠圆圆形形挡挡板板分分散散到到四四周周，受受到到高速离心力作用而旋转向
29、上高速离心力作用而旋转向上u轻轻液液位位于于转转筒筒的的中中央央，呈呈螺螺旋旋形运转，向上移动形运转，向上移动u重重液液相相靠靠近近筒筒壁壁，至至分分离离盘盘时时，轻轻、重重液液相相则则沿沿相相应应孔孔道道进进入入集液槽后排出集液槽后排出u固固体体在在离离心心力力场场的的作作用用下下沉沉积积于于鼓鼓壁壁上上，达达到到一一定定数数量量后后，停机人工除渣停机人工除渣v特点：特点：u设备简单，操作稳定设备简单，操作稳定u分离纯度高，可用于分离纯度高，可用于液液- -液分离和微粒较液分离和微粒较小的悬浮液分离小的悬浮液分离u常用于微生物菌体和常用于微生物菌体和蛋白质的分离蛋白质的分离u生产能力较低生产
30、能力较低2 2、碟片式离心机碟片式离心机v构造：构造：密闭转鼓内密闭转鼓内设有数十个至上百设有数十个至上百个锥角为个锥角为6060120120的锥形碟片的锥形碟片v特点：特点：具有许多重具有许多重叠的碟片，缩短了叠的碟片，缩短了颗粒的沉降距离，颗粒的沉降距离，提高了分离效率提高了分离效率u密度小密度小的清液沿碟片的上的清液沿碟片的上表面的碟片向轴心方向移表面的碟片向轴心方向移动，在轻液出口处排出动，在轻液出口处排出v工作过程：工作过程：发酵醪由转鼓中心进入高速旋转的发酵醪由转鼓中心进入高速旋转的转鼓内，因固转鼓内，因固- -液密度不同，在碟片空隙内受到液密度不同，在碟片空隙内受到离心力的作用下
31、，将发酵醪分成固液两相离心力的作用下，将发酵醪分成固液两相u密度大密度大的浓缩物或菌体，的浓缩物或菌体，则沿着上一碟片的底表面则沿着上一碟片的底表面下滑到碟片外边缘，经转下滑到碟片外边缘，经转鼓壁上的喷嘴喷出鼓壁上的喷嘴喷出3 3、螺旋卸料离心机、螺旋卸料离心机v结构：结构：沉降式螺旋卸料离心机的转动部分是由转沉降式螺旋卸料离心机的转动部分是由转鼓和螺旋两个部件组成的。鼓和螺旋两个部件组成的。料液由中心管加入，料液由中心管加入，进料位置约在螺旋的中部，其前面部分为沉降区，进料位置约在螺旋的中部，其前面部分为沉降区，后面部分为甩干区后面部分为甩干区v工作过程：工作过程：在离心在离心力作用下，固形
32、物力作用下，固形物被沉降在转鼓壁上，被沉降在转鼓壁上，液体由右侧溢流孔液体由右侧溢流孔排出，固体则由螺排出，固体则由螺旋从大端推向小端，旋从大端推向小端，同时被甩干，从排同时被甩干，从排渣口排出渣口排出 4、三足式离心机、三足式离心机 v结构：结构：转鼓由主轴连接传动装置，它们通过滚动转鼓由主轴连接传动装置，它们通过滚动轴承装于轴承座上，轴承座与外壳均固定在底盘轴承装于轴承座上，轴承座与外壳均固定在底盘上，并用三根摆杆悬挂于上，并用三根摆杆悬挂于三根支足三根支足的球面座上的球面座上转鼓转鼓滤饼滤饼滤布滤布滤网滤网工作原理图工作原理图u三足式离心机的悬挂点比机体重心高，保证了机三足式离心机的悬挂
33、点比机体重心高，保证了机器的稳定性，压缩弹簧可以减轻垂直方向的振动器的稳定性，压缩弹簧可以减轻垂直方向的振动u主轴较短，结构紧凑，机身高度小，便于从上方主轴较短，结构紧凑，机身高度小，便于从上方加料和卸料，转鼓内壁放置滤布加料和卸料，转鼓内壁放置滤布u电动机电动机装在底盘上，当机装在底盘上，当机身摆动时，电动机也随之身摆动时，电动机也随之摇动摇动u三个支足三个支足安装在同一底板安装在同一底板上以便于整体安装上以便于整体安装u在在传动皮带轮传动皮带轮上还装有离上还装有离心式离合器和刹车装置心式离合器和刹车装置 v用途：用途：u可用于分离中等粒度（可用于分离中等粒度（0.10.1）和较细粒度）和较
34、细粒度（0.010.010.10.1）的悬浮液，以及分离结晶状物料）的悬浮液，以及分离结晶状物料u可获得含水量较低的滤饼，适用于过滤周期长，可获得含水量较低的滤饼，适用于过滤周期长，处理量不大的场合处理量不大的场合u滤饼可以很好地洗涤，人工卸料的离心机其滤渣滤饼可以很好地洗涤，人工卸料的离心机其滤渣颗粒不会被破坏颗粒不会被破坏v特点：特点：工作平稳，没有陡震，占地面积比过滤设工作平稳，没有陡震，占地面积比过滤设备小，操作筒单，适应性强，在工业上广泛应用备小，操作筒单，适应性强，在工业上广泛应用5 5、卧式刮刀卸料离心机、卧式刮刀卸料离心机 v转鼓是水平安装的，转鼓的一侧与传动轴连接转鼓是水平安
35、装的，转鼓的一侧与传动轴连接v另一侧为中空，装有卸料斗、刮刀、耙齿等另一侧为中空，装有卸料斗、刮刀、耙齿等 6 6、卧式活塞推料离心机、卧式活塞推料离心机v加料、分离和洗涤都是连续的。加料、分离和洗涤都是连续的。与分配盘装一起的推与分配盘装一起的推料盘与转鼓中心轴的推杆连接，推杆的另一端与液缸的活料盘与转鼓中心轴的推杆连接，推杆的另一端与液缸的活塞连接，借液压不断往复运动。推料盘、分配盘和转鼓一塞连接，借液压不断往复运动。推料盘、分配盘和转鼓一起旋转，当推料盘移动时，将滤渣沿轴线排出鼓外起旋转，当推料盘移动时，将滤渣沿轴线排出鼓外 离心机的选择与使用离心机的选择与使用v根据物料性质来选择根据物
36、料性质来选择u当悬浮液中固相颗粒的密度大于液相时，可以采用沉降式当悬浮液中固相颗粒的密度大于液相时，可以采用沉降式u固相颗粒的密度小于或等于液相时只能采用过滤式固相颗粒的密度小于或等于液相时只能采用过滤式u当颗粒直径小于当颗粒直径小于1 1微米时，可以采用高速离心机微米时，可以采用高速离心机u当颗粒的直径在当颗粒的直径在1 19999微米时，则采用普通沉降式离心机微米时，则采用普通沉降式离心机u100100微米以上的颗粒，沉降式、过滤式都可以使用微米以上的颗粒，沉降式、过滤式都可以使用u结晶体分离采用离心过滤结晶体分离采用离心过滤u当所形成的滤饼具有压缩性质时，一般采用沉降式当所形成的滤饼具有
37、压缩性质时，一般采用沉降式u如果悬浮液中固相浓度大于如果悬浮液中固相浓度大于1%1%时，采用连续式沉降离心机时，采用连续式沉降离心机u管式离心机容量小，产量小，不适合处理大量的料液管式离心机容量小，产量小，不适合处理大量的料液u螺旋卸料沉降式离心机用于密度差大，固体浓度高的场合螺旋卸料沉降式离心机用于密度差大，固体浓度高的场合第四节第四节 膜分离设备膜分离设备一、膜分离特点一、膜分离特点v设备简单、体积小，能量消耗较少设备简单、体积小，能量消耗较少v分离效率高，容易控制分离效率高，容易控制v截留能力强（截留能力强（按分子量分离按分子量分离）v常温下操作，适于处理热敏性物料常温下操作，适于处理热
38、敏性物料v膜分离的推动力有多种，如压力差、浓度差、膜分离的推动力有多种，如压力差、浓度差、电位差等电位差等二、膜分离过程二、膜分离过程膜膜v类型：类型：u板式膜过滤器板式膜过滤器u管式膜过滤器管式膜过滤器u中空纤维式膜分离器中空纤维式膜分离器u螺旋卷式膜分离器螺旋卷式膜分离器三、膜分离设备三、膜分离设备v要求：要求：u可靠的膜支撑装置可靠的膜支撑装置u单位体积过滤面积单位体积过滤面积(m2/m3)要大要大u结构简单，无死角，便于拆装、清洗、更换结构简单，无死角，便于拆装、清洗、更换型型 式式优优 点点缺缺 点点管式管式易清洗、无死角，适宜于处理含固体易清洗、无死角，适宜于处理含固体较多的料液，
39、单根管子可以调换较多的料液，单根管子可以调换保留体积大，单位体保留体积大，单位体积中所含过滤面积较积中所含过滤面积较小，压力较大小，压力较大中空纤维式中空纤维式保留体积小，单位体积中所含过滤面保留体积小，单位体积中所含过滤面积大，可以逆洗，操作压力较低（小积大，可以逆洗，操作压力较低（小于于0.25MPa）动力消耗较低动力消耗较低料液需要预处理，单料液需要预处理，单根纤维损坏时，需调根纤维损坏时，需调换整个模件换整个模件螺旋卷绕式螺旋卷绕式单位体积中所含有过滤面积大，换新单位体积中所含有过滤面积大，换新膜容易膜容易料液需要预处理，压料液需要预处理，压力降大，易污染，清力降大，易污染，清洗困难洗困难平板式平板式保留体积小，能量消耗介于管式和螺保留体积小，能量消耗介于管式和螺旋卷绕式之间旋卷绕式之间死体积大死体积大各种膜装置性能的比较各种膜装置性能的比较
