固液分离技术-发酵液的过滤（生物分离技术课件）

任务3.1发酵液的过滤学习目标了解发酵液过滤特性的改变和过滤操作程序并合理选择过滤设备；知道影响过滤效果的因素；掌握超滤的相关知识与操作。重难点重点：进一步了解过滤；难点：掌握超滤操作。发酵液的改变1工业上常用的过滤设备2目录影响过滤效果的因素3超滤4一.发酵液的改变对发酵液直接过滤，过滤速度极为缓慢一.发酵液的改变降低黏度絮凝稀释加热调PH加助滤剂除杂一.发酵液的改变凝聚和絮凝法发酵液中细胞、菌体或蛋白质等胶体粒子表面带有同种电荷，通常菌体或细胞带负电荷，使得胶体粒子间相互排斥。另外，胶体粒子和水有高度的亲和性，其表面很容易吸住水分，形成一层水膜，也能阻碍胶粒间的直接聚集，从而使胶体粒子呈分散状态。一.发酵液的改变凝聚和絮凝法明矾氧化铝硫酸亚铁氯化铁石灰一.发酵液的改变凝聚和絮凝法一.发酵液的改变凝聚和絮凝法发酵液细胞浓度、表面电荷剂量适中PH静电力搅拌速度和时间一.发酵液的改变调节PH溶解有机酸电荷性防堵一.发酵液的改变降低液体黏度法加热加水一.发酵液的改变加入助滤剂法不可压缩纸浆、硅藻土预涂、混合、过滤二.典型的过滤操作1过滤2滤饼洗涤3滤饼脱湿4滤饼卸除三.过滤设备设备特性规模条件要求材料四.影响过滤效果的因素料液的理化性质过滤操作工艺条件助滤剂的使用固液分离设备和技术五.超滤定义：利用膜两侧的压力差为动力使分子有选择地透过膜，从而实现分离目的的操作过程。五.超滤错流过滤传统过滤五.超滤浓差极化现象任务3.1发酵液的过滤学习目标了解固液分离的概述；知道常用的过滤技术和过滤原理；掌握过滤介质的选择方法。重难点重点：了解过滤技术的分类；难点：掌握过滤的基本原理。固液分离概述1过滤技术2目录过滤分离提取丝状菌离心分离细菌酵母精制一.固液分离概述概念固液分离是指将发酵液中的悬浮固体等固体相与发酵液中液相分离的技术。悬浮固体生物细胞菌体聚合物细胞碎片蛋白质聚合物一.固液分离概述目的固相细胞菌体聚合物液相目的产物一.固液分离概述过滤离心滤液物质1物质2澄清液固态滤饼一.固液分离概述分离直径在1-10微米范围的固体颗粒且溶液黏度相对较大时采用离心技术一.固液分离概述固液分离是实现微生物发酵液、细胞破碎液、酶促反应液和组织培养液等固液两相系统中固液两相物质分离的关键步骤，关系到目标产物的分离纯化质量。从广义上来说，固液分离过程是通过相关设备除去发酵液等料液中固体杂质或得到产物的过程，固液分离的好坏将影响料液的进一步处理。由于固液分离对象常常是发酵液、细胞培养液或破碎的无细胞浆液，这些分离对象种类多、黏度大且组成成分十分复杂。意义一.固液分离概述因此，其分离难度也相当大，特别是当发酵液中固体微粒主要由细胞、细胞碎片和沉淀蛋白质等物质组成时，因这些物质的可压缩性，给固液分离增添了一定的难度。微生物发酵液、细胞破碎液、酶促反应液和组织培养液等均属于悬浮液，通常利用机械方法进行固液分离。固液分离过程按其所涉及的流动方式和作用力的不同，可分为离心分离、过滤分离和重力沉降分离等。一.固液分离概述应用分离方法离心分离过滤分离重力分离离心机过滤介质一.固液分离概述应用通用方法共同性质一.固液分离概述应用质量时间温度酸碱度空气杂菌二.过滤技术概念过滤过程以多孔性物质作为过滤介质，在外力（重力、真空度、压力或离心力等）作用下，流体及小颗粒固体通过介质孔道，而大固体颗粒被截留，从而实现流体与固相颗粒分离的技术。二.过滤技术概念理解流体既可以是液体也可以是气体，因此，过滤分离既可以分离连续相为液体的非均相混合物，也可以分离连续相为气体的非均相混合物。从广义上讲，过滤既可以分离固体颗粒（传统过滤），也可以分离不同相对分子质量的物质（膜过滤）传统过滤在固液悬浮液的分离中应用更多。二.过滤技术实质过滤操作的实质就是借助于过滤介质，在一定的压力差的作用下，使悬浮液中固液实现分离的单元操作。过滤技术的分类推力重力过滤加压过滤真空过滤离心过滤截留绝对过滤滤饼过滤深层介质过滤条件常压过滤加压过滤减压过滤流向常规过滤错流过滤操作间歇式过滤连续过滤二.过滤技术过滤的基本原理二.过滤技术过滤的基本原理二.过滤技术滤浆固体悬浮液滤渣固体悬浮物滤液液体过滤介质的选择二.过滤技术大于10微米纤维过