1、第三讲第三讲固固 液液 分分 离离固液分离固液分离发酵液发酵液胞外胞外上清液上清液/滤液滤液预处理预处理提取生化物质的第一步，分两部分：提取生化物质的第一步，分两部分：胞内胞内富集细胞富集细胞目的目的典型过滤设备典型过滤设备：按操作方式分类：间歇过滤机、连续过滤机按操作方式分类：间歇过滤机、连续过滤机按操作压强差分类：加压过滤、减压过滤和离心过滤按操作压强差分类：加压过滤、减压过滤和离心过滤实验室用抽滤装置实验室用抽滤装置工业：工业：板框压滤机（间歇操作）板框压滤机（间歇操作）真空转鼓过滤机（连续操作）真空转鼓过滤机（连续操作）离心过滤机离心过滤机广泛应用于培养基制备的过广泛应用于培养基制备的
2、过滤及霉菌、放线菌、酵母菌滤及霉菌、放线菌、酵母菌和细菌等多种发酵液的固液和细菌等多种发酵液的固液分离。分离。适合于固体含量适合于固体含量1-10%1-10%的悬的悬浮液的分离。浮液的分离。板框式压滤机在过滤时，悬浮液由离心泵或齿轮泵经滤浆通道打人框内，滤液穿过滤框两侧滤布，沿相邻滤板沟槽流至滤液出口，固体则被截留于框内形成滤饼。滤饼充满滤框后停止过滤。板框压滤机板框压滤机优点优点过滤面积大，结构简单，价格低，动力消耗过滤面积大，结构简单，价格低，动力消耗少，少，对不同过滤特性的发酵液适应性强。对不同过滤特性的发酵液适应性强。它最重要的特征是通过过滤介质时产生的压它最重要的特征是通过过滤介质时
3、产生的压力降可以力降可以超过超过0.1MPa,0.1MPa,这是真空过滤器无法达到的。这是真空过滤器无法达到的。缺点缺点不能连续操作，设备笨重，劳动强度大，不能连续操作，设备笨重，劳动强度大，卫生条件差，非过滤的辅助时间较长。卫生条件差，非过滤的辅助时间较长。演示动画3）真空转鼓过滤机（）真空转鼓过滤机（rotary-drum vacuum filter）真空过滤设备以大气与真空之间的压力差作为过滤真空过滤设备以大气与真空之间的压力差作为过滤操作的推动力。生物工业中，操作的推动力。生物工业中，用得较多的是转筒式真空用得较多的是转筒式真空过滤机和带式真空过滤机。过滤机和带式真空过滤机。结构结构：
4、转鼓转鼓滤饼滤饼滤布滤布滤网滤网离心过滤机工作原理图离心过滤机工作原理图p转鼓转鼓(上有小孔，上有小孔，亦称悬框亦称悬框)；滤网；滤网；滤布；滤布；p机架。机架。原理：原理：由于离心力作用，液体产生径向压差，通过滤饼、滤由于离心力作用，液体产生径向压差，通过滤饼、滤网及滤筐而流出。网及滤筐而流出。硅藻土过滤机硅藻土过滤机在压力推动下，在压力推动下，悬浮液悬浮液以高速在管状滤膜的内壁以高速在管状滤膜的内壁作切作切向流动，利用流动的剪切作用将过滤介质表面的固体向流动，利用流动的剪切作用将过滤介质表面的固体（滤饼）移走，（滤饼）移走，而附着在滤膜上的滤饼很薄，因而能而附着在滤膜上的滤饼很薄，因而能在
5、长时间内保持稳定不变的过滤速度在长时间内保持稳定不变的过滤速度优点：优点：分离速度快，分离速度快，分离效率高、分离效率高、液相澄清度好；液相澄清度好；缺点：缺点：设备投资高、设备投资高、能耗大、能耗大、离心产生的固体浓缩物和过滤产生的浓缩不同。离心产生的固体浓缩物和过滤产生的浓缩不同。通常情况下离心只能得到一种较为浓缩的悬浮液通常情况下离心只能得到一种较为浓缩的悬浮液或浆体。而过滤可获得的水分含量较低的滤饼。或浆体。而过滤可获得的水分含量较低的滤饼。离心分离离心分离 对于常速和高速离心机，由于所分离的颗粒大小和密度相差较大，只要选择好离心速度和时间，就能达到分离效果。按离心机的作用方式可分为：
6、斜角式离心机、平抛式离心机、管式、碟片式、螺旋式离心机等。v是一类结构最简单的实验室常用离是一类结构最简单的实验室常用离心机，心机，v指离心管腔与转轴成一定倾角的指离心管腔与转轴成一定倾角的转子；转子；v角度越大，沉降越结实，分离效角度越大，沉降越结实，分离效果越好，果越好，v角度越小，颗粒沉降距离短，沉角度越小，颗粒沉降距离短，沉降速度快，但分离效果差。降速度快，但分离效果差。1 1）斜角式离心机）斜角式离心机v平抛式离心机一类结构简单的实验室常用的低中速离平抛式离心机一类结构简单的实验室常用的低中速离心机，转速一般在心机，转速一般在 3000-6000rpm3000-6000rpm。v 转
7、子活动管套内的离心管，转子活动管套内的离心管，静止时垂直挂在转头上，静止时垂直挂在转头上，旋转时随着转子转动，从垂直悬吊上升到水平位置（约旋转时随着转子转动，从垂直悬吊上升到水平位置（约200200800rpm800rpm）。）。v颗粒在水平转子中的沉降颗粒在水平转子中的沉降 是沿管子是沿管子轴向移动轴向移动v样品便于收集样品便于收集v但转头结构复杂，但转头结构复杂，v最高转速相对要低最高转速相对要低2 2）平抛式离心机平抛式离心机10 机盖11 沉渣器12 电机13 制动14 齿轮15 操作水系统16 空心钵轴.现代化的密闭式分离机现代化的密闭式分离机.碟片的结构是：碟片的结构是：1.1.碟片用薄的不锈钢冲成；碟片用薄的不锈钢冲成；2.2.碟片呈圆台形；碟片呈圆台形；3.3.在碟片上开有对称的孔。在碟片上开有对称的孔。有立式和卧式两种，卧螺机是一种全速旋转，连续有立式和卧式两种，卧螺机是一种全速旋转，连续进料、分离和卸料的离心机，最大离心力可达进料、分离和卸料的离心机，最大离心力可达60006000，操作温度可达操作温度可达300300用于分离含固量较多的悬浮液，生产能力较大。用于分离含固量较多的悬浮液，生产能力较大。连续操作的沉降设连续操作的沉降设备。备。转鼓内有可旋转的转鼓内有可旋转的螺旋输送器，其转螺旋输送器，其转数比转鼓的转数稍数比转鼓的转数稍低低
