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1、第二章发酵液的预处理第二章发酵液的预处理第1页，本讲稿共52页第2页，本讲稿共52页概述概述n n无论是胞内产物还是胞外产物，在分无论是胞内产物还是胞外产物，在分无论是胞内产物还是胞外产物，在分无论是胞内产物还是胞外产物，在分离纯化目的产物之前，首先要对发酵离纯化目的产物之前，首先要对发酵离纯化目的产物之前，首先要对发酵离纯化目的产物之前，首先要对发酵液进行预处理，将固相、液相分离后，液进行预处理，将固相、液相分离后，液进行预处理，将固相、液相分离后，液进行预处理，将固相、液相分离后，才能采用各种物理、化学、生物的方才能采用各种物理、化学、生物的方才能采用各种物理、化学、生物的方才能采用各种物
2、理、化学、生物的方法进行产物的进一步分离纯化。法进行产物的进一步分离纯化。法进行产物的进一步分离纯化。法进行产物的进一步分离纯化。n n预处理预处理预处理预处理(Pretreatment)(Pretreatment)是指采用絮凝是指采用絮凝是指采用絮凝是指采用絮凝和凝集等技术加速固液分离，提高过和凝集等技术加速固液分离，提高过和凝集等技术加速固液分离，提高过和凝集等技术加速固液分离，提高过滤速度。滤速度。滤速度。滤速度。n n过滤过滤过滤过滤和和和和离心离心离心离心是其最基本的操作单元。是其最基本的操作单元。是其最基本的操作单元。是其最基本的操作单元。第3页，本讲稿共52页第一节第一节 发酵液
3、预处理的方法发酵液预处理的方法n n一、发酵液的一般特性一、发酵液的一般特性一、发酵液的一般特性一、发酵液的一般特性n n二、发酵液预处理的目的和要求二、发酵液预处理的目的和要求二、发酵液预处理的目的和要求二、发酵液预处理的目的和要求n n三、发酵液预处理的方法三、发酵液预处理的方法三、发酵液预处理的方法三、发酵液预处理的方法第4页，本讲稿共52页一、发酵液的一般特性一、发酵液的一般特性n n水分含量高（水分含量高（水分含量高（水分含量高（90-99%90-99%）n n产物浓度低（产物浓度低（产物浓度低（产物浓度低（10%10%）n n发酵液黏度大，不易过滤发酵液黏度大，不易过滤发酵液黏度大
4、，不易过滤发酵液黏度大，不易过滤n n残留培养基成分残留培养基成分残留培养基成分残留培养基成分n n含有发酵代谢副产物含有发酵代谢副产物含有发酵代谢副产物含有发酵代谢副产物n n发酵液含有色素、毒性物质和热源物发酵液含有色素、毒性物质和热源物发酵液含有色素、毒性物质和热源物发酵液含有色素、毒性物质和热源物质等有机杂质质等有机杂质质等有机杂质质等有机杂质第5页，本讲稿共52页二、发酵液预处理的目的和要求二、发酵液预处理的目的和要求n n（一）目的（一）目的（一）目的（一）目的n n改变发酵液特性，加速固液分离改变发酵液特性，加速固液分离改变发酵液特性，加速固液分离改变发酵液特性，加速固液分离n
5、n富集分离产物于固相（或液相）富集分离产物于固相（或液相）富集分离产物于固相（或液相）富集分离产物于固相（或液相）n n去除部分杂质，减少后续分离负荷去除部分杂质，减少后续分离负荷去除部分杂质，减少后续分离负荷去除部分杂质，减少后续分离负荷第6页，本讲稿共52页二、发酵液预处理的目的和要求二、发酵液预处理的目的和要求n n（二）要求（二）要求（二）要求（二）要求n n菌体分离菌体分离菌体分离菌体分离n n发酵悬浮物的去除发酵悬浮物的去除发酵悬浮物的去除发酵悬浮物的去除n n固液悬浮物的去除固液悬浮物的去除固液悬浮物的去除固液悬浮物的去除n n蛋白质的去除蛋白质的去除蛋白质的去除蛋白质的去除n
6、n重金属离子的去除重金属离子的去除重金属离子的去除重金属离子的去除n n色素、毒物和色素、毒物和色素、毒物和色素、毒物和热源物热源物热源物热源物等有机质的去除等有机质的去除等有机质的去除等有机质的去除n n改变发酵液特性，利于后续分离工作改变发酵液特性，利于后续分离工作改变发酵液特性，利于后续分离工作改变发酵液特性，利于后续分离工作n n调节适宜的调节适宜的调节适宜的调节适宜的pHpH值和温度值和温度值和温度值和温度第7页，本讲稿共52页三、发酵液预处理的方法三、发酵液预处理的方法n n（一）凝集和絮凝方法（一）凝集和絮凝方法（一）凝集和絮凝方法（一）凝集和絮凝方法n n1 1、凝集、凝集、凝
7、集、凝集n n在凝聚剂的作用下，使发酵液中的胶在凝聚剂的作用下，使发酵液中的胶在凝聚剂的作用下，使发酵液中的胶在凝聚剂的作用下，使发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝聚为体脱稳并使粒子相互凝聚为体脱稳并使粒子相互凝聚为体脱稳并使粒子相互凝聚为1mm1mm大小大小大小大小块状絮凝体的过程。块状絮凝体的过程。块状絮凝体的过程。块状絮凝体的过程。n n本质：对初始粒子表面电荷的中和、本质：对初始粒子表面电荷的中和、本质：对初始粒子表面电荷的中和、本质：对初始粒子表面电荷的中和、消除离子表面稳定的消除离子表面稳定的消除离子表面稳定的消除离子表面稳定的双电荷层双电荷层双电荷层双电荷层。第8页，本讲稿共52页
8、卤水点豆腐卤水点豆腐凝聚原理凝聚原理n n黄豆里的蛋白质团粒被水簇拥着不停地运动，黄豆里的蛋白质团粒被水簇拥着不停地运动，黄豆里的蛋白质团粒被水簇拥着不停地运动，黄豆里的蛋白质团粒被水簇拥着不停地运动，聚不到一块儿，形成了聚不到一块儿，形成了聚不到一块儿，形成了聚不到一块儿，形成了“胶体胶体胶体胶体”溶液。点卤用溶液。点卤用溶液。点卤用溶液。点卤用盐卤或石膏，盐卤主要含氯化镁，石膏是硫酸盐卤或石膏，盐卤主要含氯化镁，石膏是硫酸盐卤或石膏，盐卤主要含氯化镁，石膏是硫酸盐卤或石膏，盐卤主要含氯化镁，石膏是硫酸钙，它们能使分散的蛋白质团粒很快地聚集到钙，它们能使分散的蛋白质团粒很快地聚集到钙，它们能
9、使分散的蛋白质团粒很快地聚集到钙，它们能使分散的蛋白质团粒很快地聚集到一块儿，成了白花花的豆腐脑。一块儿，成了白花花的豆腐脑。一块儿，成了白花花的豆腐脑。一块儿，成了白花花的豆腐脑。第9页，本讲稿共52页胶体双电子层的结构胶体双电子层的结构+电电荷荷密密度度+吸附层吸附层扩散层扩散层距固体表面的距离距固体表面的距离正电荷分布正电荷分布负电荷分布负电荷分布第10页，本讲稿共52页破坏双电荷层的方法破坏双电荷层的方法n n加入具有相反电性的电解质，中和胶加入具有相反电性的电解质，中和胶加入具有相反电性的电解质，中和胶加入具有相反电性的电解质，中和胶粒电性，降低双电子层的排斥力，导粒电性，降低双电子
10、层的排斥力，导粒电性，降低双电子层的排斥力，导粒电性，降低双电子层的排斥力，导致胶粒的相互碰撞。致胶粒的相互碰撞。致胶粒的相互碰撞。致胶粒的相互碰撞。n n另外，由于电解质在水中的水化作用，另外，由于电解质在水中的水化作用，另外，由于电解质在水中的水化作用，另外，由于电解质在水中的水化作用，会破坏胶粒周围的水化层，促使胶粒会破坏胶粒周围的水化层，促使胶粒会破坏胶粒周围的水化层，促使胶粒会破坏胶粒周围的水化层，促使胶粒碰撞、聚集、沉降。碰撞、聚集、沉降。碰撞、聚集、沉降。碰撞、聚集、沉降。第11页，本讲稿共52页三、发酵液预处理的方法三、发酵液预处理的方法n n（一）凝集和絮凝方法（一）凝集和絮
11、凝方法（一）凝集和絮凝方法（一）凝集和絮凝方法n n2 2、絮凝、絮凝、絮凝、絮凝n n在高分子絮凝剂的作用下，通过桥架在高分子絮凝剂的作用下，通过桥架在高分子絮凝剂的作用下，通过桥架在高分子絮凝剂的作用下，通过桥架作用使粒子相互作用形成较大的絮凝作用使粒子相互作用形成较大的絮凝作用使粒子相互作用形成较大的絮凝作用使粒子相互作用形成较大的絮凝团的过程。团的过程。团的过程。团的过程。n n本质：悬浮粒子与絮凝剂之间的桥架本质：悬浮粒子与絮凝剂之间的桥架本质：悬浮粒子与絮凝剂之间的桥架本质：悬浮粒子与絮凝剂之间的桥架作用。作用。作用。作用。第12页，本讲稿共52页絮凝现象与原理絮凝现象与原理絮凝剂
12、絮凝剂菌体细胞菌体细胞第13页，本讲稿共52页絮凝现象与原理絮凝现象与原理第14页，本讲稿共52页絮凝剂的种类絮凝剂的种类n n无机絮凝剂无机絮凝剂无机絮凝剂无机絮凝剂l l硫酸铝、氯化钙、氯化镁、碱式氯化铝硫酸铝、氯化钙、氯化镁、碱式氯化铝硫酸铝、氯化钙、氯化镁、碱式氯化铝硫酸铝、氯化钙、氯化镁、碱式氯化铝n n有机絮凝剂有机絮凝剂有机絮凝剂有机絮凝剂l l壳多糖、海藻酸钠、明胶、聚丙烯酰胺、壳多糖、海藻酸钠、明胶、聚丙烯酰胺、壳多糖、海藻酸钠、明胶、聚丙烯酰胺、壳多糖、海藻酸钠、明胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等聚乙烯亚胺等聚乙烯亚胺等聚乙烯亚胺等n n微生物絮凝剂微生物絮凝剂微生物絮凝剂微生
13、物絮凝剂l l真菌、细菌等代谢产生的多糖、蛋白质真菌、细菌等代谢产生的多糖、蛋白质真菌、细菌等代谢产生的多糖、蛋白质真菌、细菌等代谢产生的多糖、蛋白质和核酸类大分子物质。和核酸类大分子物质。和核酸类大分子物质。和核酸类大分子物质。第15页，本讲稿共52页复合型生物絮凝剂复合型生物絮凝剂(Compound Bio-flocculants)第16页，本讲稿共52页影响絮凝效果的因素影响絮凝效果的因素n n絮凝剂的种类絮凝剂的种类絮凝剂的种类絮凝剂的种类n n絮凝剂的浓度絮凝剂的浓度絮凝剂的浓度絮凝剂的浓度n npHpH值值值值n n搅拌速度和时间搅拌速度和时间搅拌速度和时间搅拌速度和时间V ml/
14、minV ml/min浓度浓度pHFR/%时间时间温度温度第17页，本讲稿共52页3 3、对发酵液凝聚和絮凝方法的研究、对发酵液凝聚和絮凝方法的研究、对发酵液凝聚和絮凝方法的研究、对发酵液凝聚和絮凝方法的研究n n见教材见教材见教材见教材Page13-14Page13-14n n文中内容均为文献研究报告的摘要和文中内容均为文献研究报告的摘要和文中内容均为文献研究报告的摘要和文中内容均为文献研究报告的摘要和重要结论部分。重要结论部分。重要结论部分。重要结论部分。第18页，本讲稿共52页（二）加热法（二）加热法n n前提：产物的热稳定性高前提：产物的热稳定性高前提：产物的热稳定性高前提：产物的热稳
15、定性高n n目的：降低发酵液黏度目的：降低发酵液黏度目的：降低发酵液黏度目的：降低发酵液黏度l l加速凝聚作用加速凝聚作用加速凝聚作用加速凝聚作用l l除去热变性蛋白除去热变性蛋白除去热变性蛋白除去热变性蛋白l l破坏凝胶状胶体稳定性破坏凝胶状胶体稳定性破坏凝胶状胶体稳定性破坏凝胶状胶体稳定性l l增加滤饼空隙率增加滤饼空隙率增加滤饼空隙率增加滤饼空隙率第19页，本讲稿共52页（三）调节（三）调节pH值法值法n n促进絮凝和凝聚作用促进絮凝和凝聚作用促进絮凝和凝聚作用促进絮凝和凝聚作用n n释放或稳定产物，防止其氧化、变性释放或稳定产物，防止其氧化、变性释放或稳定产物，防止其氧化、变性释放或稳
16、定产物，防止其氧化、变性或沉淀。或沉淀。或沉淀。或沉淀。n n调节调节调节调节pHpH值时应防止过酸或过碱值时应防止过酸或过碱值时应防止过酸或过碱值时应防止过酸或过碱（四）加水稀释法（四）加水稀释法n n提高后续的离心沉降速度提高后续的离心沉降速度第20页，本讲稿共52页不同不同不同不同pHpH值条件下小球藻具有不同的悬浮特性值条件下小球藻具有不同的悬浮特性值条件下小球藻具有不同的悬浮特性值条件下小球藻具有不同的悬浮特性第21页，本讲稿共52页小球藻调小球藻调pH值自絮凝沉淀实验值自絮凝沉淀实验加入磷酸氢二钠和氯化钙形成的加入磷酸氢二钠和氯化钙形成的加入磷酸氢二钠和氯化钙形成的加入磷酸氢二钠和
17、氯化钙形成的CaHPOCaHPO4 4凝胶凝胶凝胶凝胶第22页，本讲稿共52页（五）加入助滤剂法（五）加入助滤剂法n n防止滤布或生成的滤饼阻塞而影响过防止滤布或生成的滤饼阻塞而影响过防止滤布或生成的滤饼阻塞而影响过防止滤布或生成的滤饼阻塞而影响过滤。滤。滤。滤。n n常用的助滤剂：常用的助滤剂：常用的助滤剂：常用的助滤剂：l l纸浆纸浆纸浆纸浆l l石棉石棉石棉石棉l l活性炭活性炭活性炭活性炭l l硅藻土硅藻土硅藻土硅藻土l l酸性白土酸性白土酸性白土酸性白土第23页，本讲稿共52页助滤剂的使用方法助滤剂的使用方法n n先涂层后再过滤先涂层后再过滤先涂层后再过滤先涂层后再过滤n n先预混后
18、再一起过滤先预混后再一起过滤先预混后再一起过滤先预混后再一起过滤n n将含助滤剂的发酵液先压滤形成过滤将含助滤剂的发酵液先压滤形成过滤将含助滤剂的发酵液先压滤形成过滤将含助滤剂的发酵液先压滤形成过滤介质层，然后再进行过滤。介质层，然后再进行过滤。介质层，然后再进行过滤。介质层，然后再进行过滤。过滤介质过滤介质助滤层助滤层滤液滤液第24页，本讲稿共52页（六）加吸附剂或盐（六）加吸附剂或盐n n吸附细胞吸附细胞吸附细胞吸附细胞n n常用的吸附剂有磷酸氢二钠和氯化钙常用的吸附剂有磷酸氢二钠和氯化钙常用的吸附剂有磷酸氢二钠和氯化钙常用的吸附剂有磷酸氢二钠和氯化钙形成的形成的形成的形成的CaHPOCa
19、HPO4 4凝胶、氧化铝凝胶和凝胶、氧化铝凝胶和凝胶、氧化铝凝胶和凝胶、氧化铝凝胶和聚丙烯酰胺凝胶等。聚丙烯酰胺凝胶等。聚丙烯酰胺凝胶等。聚丙烯酰胺凝胶等。第25页，本讲稿共52页（七）高价态无机离子的去除方法（七）高价态无机离子的去除方法n n在发酵液中高价态的无机离子主要为在发酵液中高价态的无机离子主要为在发酵液中高价态的无机离子主要为在发酵液中高价态的无机离子主要为Ca Ca 2+2+、Mg Mg 2+2+、Fe Fe 3+3+三种。三种。三种。三种。n nCa Ca 2+2+：加入草酸或草酸钠：加入草酸或草酸钠：加入草酸或草酸钠：加入草酸或草酸钠n nMg Mg 2+2+：与磷酸盐生成
20、磷酸镁沉淀，三：与磷酸盐生成磷酸镁沉淀，三：与磷酸盐生成磷酸镁沉淀，三：与磷酸盐生成磷酸镁沉淀，三聚磷酸钠聚磷酸钠聚磷酸钠聚磷酸钠n nFe Fe 3+3+：加入黄血盐，生成普鲁士沉淀：加入黄血盐，生成普鲁士沉淀：加入黄血盐，生成普鲁士沉淀：加入黄血盐，生成普鲁士沉淀而去除。也可加入碱化剂（而去除。也可加入碱化剂（而去除。也可加入碱化剂（而去除。也可加入碱化剂（NaOHNaOH、NaNa2 2COCO3 3等）。等）。等）。等）。第26页，本讲稿共52页（八）可溶性杂蛋白质的去除方法（八）可溶性杂蛋白质的去除方法（八）可溶性杂蛋白质的去除方法（八）可溶性杂蛋白质的去除方法n n等电点沉淀法等电
21、点沉淀法等电点沉淀法等电点沉淀法l l酸化剂和碱化剂调节酸化剂和碱化剂调节酸化剂和碱化剂调节酸化剂和碱化剂调节pHpH至等电点至等电点至等电点至等电点n n热处理法热处理法热处理法热处理法l l加热变性蛋白质沉淀加热变性蛋白质沉淀加热变性蛋白质沉淀加热变性蛋白质沉淀n n化学变性沉淀法化学变性沉淀法化学变性沉淀法化学变性沉淀法l l酸、有机溶剂、重金属变性蛋白质酸、有机溶剂、重金属变性蛋白质酸、有机溶剂、重金属变性蛋白质酸、有机溶剂、重金属变性蛋白质n n吸附法吸附法吸附法吸附法l l利用吸附法去除杂蛋白利用吸附法去除杂蛋白利用吸附法去除杂蛋白利用吸附法去除杂蛋白第27页，本讲稿共52页（九）
22、色素及其它杂质的去除方法（九）色素及其它杂质的去除方法n n常用的脱色方法有离子交换法和吸附法。常用的脱色方法有离子交换法和吸附法。常用的脱色方法有离子交换法和吸附法。常用的脱色方法有离子交换法和吸附法。第28页，本讲稿共52页第二节第二节 发酵液的过滤发酵液的过滤n n一、发酵液过滤的目的一、发酵液过滤的目的一、发酵液过滤的目的一、发酵液过滤的目的n n二、影响发酵液过滤的因素二、影响发酵液过滤的因素二、影响发酵液过滤的因素二、影响发酵液过滤的因素n n三、发酵液过滤的方法三、发酵液过滤的方法三、发酵液过滤的方法三、发酵液过滤的方法n n四、提高过滤性能的方法四、提高过滤性能的方法四、提高过
23、滤性能的方法四、提高过滤性能的方法n n五、过滤介质的选择五、过滤介质的选择五、过滤介质的选择五、过滤介质的选择n n六、过滤操作条件优化六、过滤操作条件优化六、过滤操作条件优化六、过滤操作条件优化n n七、过滤设备七、过滤设备七、过滤设备七、过滤设备第29页，本讲稿共52页一、发酵液过滤的目的一、发酵液过滤的目的n n获得含有目标产物的细胞或发酵液。获得含有目标产物的细胞或发酵液。获得含有目标产物的细胞或发酵液。获得含有目标产物的细胞或发酵液。n n除去发酵液中的固形杂质。除去发酵液中的固形杂质。除去发酵液中的固形杂质。除去发酵液中的固形杂质。n n发酵液的固液分离是指发酵液的固液分离是指发
24、酵液的固液分离是指发酵液的固液分离是指用过滤或离心用过滤或离心用过滤或离心用过滤或离心等手段除去发酵液中的悬浮固体等手段除去发酵液中的悬浮固体等手段除去发酵液中的悬浮固体等手段除去发酵液中的悬浮固体（如（如（如（如菌体、细胞、细胞碎片、蛋白质及其菌体、细胞、细胞碎片、蛋白质及其菌体、细胞、细胞碎片、蛋白质及其菌体、细胞、细胞碎片、蛋白质及其絮凝体）的过程。絮凝体）的过程。絮凝体）的过程。絮凝体）的过程。第30页，本讲稿共52页二、影响发酵液过滤的因素二、影响发酵液过滤的因素n n（一）菌种（一）菌种n n（二）发酵液黏度（二）发酵液黏度l l发酵条件发酵条件l l放罐时间放罐时间l l发酵染菌
25、发酵染菌l l发酵液的发酵液的pH值、温度值、温度第31页，本讲稿共52页三、发酵液过滤的方法三、发酵液过滤的方法n n（一）过滤（一）过滤（一）过滤（一）过滤l l常规过滤常规过滤常规过滤常规过滤l l错流过滤错流过滤错流过滤错流过滤n n（二）离心（二）离心（二）离心（二）离心l l过滤式离心过滤式离心过滤式离心过滤式离心l l沉降式离心沉降式离心沉降式离心沉降式离心n n（三）不经固液分离的直接分离提取（三）不经固液分离的直接分离提取（三）不经固液分离的直接分离提取（三）不经固液分离的直接分离提取l l离子交换离子交换离子交换离子交换l l萃取萃取萃取萃取第32页，本讲稿共52页错流过滤
26、设备装置错流过滤设备装置 错流过滤运行示意图错流过滤运行示意图 第33页，本讲稿共52页离心分离机离心分离机n n分为分为分为分为过滤式离心机过滤式离心机过滤式离心机过滤式离心机和和和和沉降式离心机沉降式离心机沉降式离心机沉降式离心机。卧式离心分离机卧式离心分离机 第34页，本讲稿共52页三足离心机三足离心机三足离心机三足离心机n nSSSS型三足离心机运转正常时，从顶部加料管进入物料，物料在离型三足离心机运转正常时，从顶部加料管进入物料，物料在离型三足离心机运转正常时，从顶部加料管进入物料，物料在离型三足离心机运转正常时，从顶部加料管进入物料，物料在离心力场的作用下，均匀分布于转鼓内壁，液体
27、穿过离心机网经转心力场的作用下，均匀分布于转鼓内壁，液体穿过离心机网经转心力场的作用下，均匀分布于转鼓内壁，液体穿过离心机网经转心力场的作用下，均匀分布于转鼓内壁，液体穿过离心机网经转鼓滤孔而泄出，固体则被截留在转鼓的内壁，当达到分离要求后，鼓滤孔而泄出，固体则被截留在转鼓的内壁，当达到分离要求后，鼓滤孔而泄出，固体则被截留在转鼓的内壁，当达到分离要求后，鼓滤孔而泄出，固体则被截留在转鼓的内壁，当达到分离要求后，关闭电机，制动停机，由人工把物料从该机上部卸出。具有结构关闭电机，制动停机，由人工把物料从该机上部卸出。具有结构关闭电机，制动停机，由人工把物料从该机上部卸出。具有结构关闭电机，制动停
28、机，由人工把物料从该机上部卸出。具有结构简单、操作方便，通用性强等特点。简单、操作方便，通用性强等特点。简单、操作方便，通用性强等特点。简单、操作方便，通用性强等特点。第35页，本讲稿共52页离心分离机优缺点比较离心分离机优缺点比较n n优点：优点：优点：优点：l l分离速度快、效率高；分离速度快、效率高；分离速度快、效率高；分离速度快、效率高；l l操作卫生条件好，占地面积小；操作卫生条件好，占地面积小；操作卫生条件好，占地面积小；操作卫生条件好，占地面积小；l l可实现自动化、连续化和程序化控制；可实现自动化、连续化和程序化控制；可实现自动化、连续化和程序化控制；可实现自动化、连续化和程序
29、化控制；l l适合于大规模分离过程。适合于大规模分离过程。适合于大规模分离过程。适合于大规模分离过程。n n缺点：缺点：缺点：缺点：l l投资费用高；投资费用高；投资费用高；投资费用高；l l耗能高。耗能高。耗能高。耗能高。第36页，本讲稿共52页四、提高过滤性能的方法四、提高过滤性能的方法n n（一）加入助滤剂（一）加入助滤剂（一）加入助滤剂（一）加入助滤剂l l粒度粒度粒度粒度l l品种品种品种品种l l用量用量用量用量n n（二）添加填充凝固剂（二）添加填充凝固剂（二）添加填充凝固剂（二）添加填充凝固剂l l生成不溶解的沉淀，防止菌丝体粘结生成不溶解的沉淀，防止菌丝体粘结生成不溶解的沉淀
30、，防止菌丝体粘结生成不溶解的沉淀，防止菌丝体粘结n n（三）加入降解酶（三）加入降解酶（三）加入降解酶（三）加入降解酶l l多糖、蛋白质水解酶多糖、蛋白质水解酶多糖、蛋白质水解酶多糖、蛋白质水解酶（纯生啤酒纯生啤酒纯生啤酒纯生啤酒过过过过滤膜的生物清洗剂）滤膜的生物清洗剂）滤膜的生物清洗剂）滤膜的生物清洗剂）第37页，本讲稿共52页五、过滤介质的选择五、过滤介质的选择n n（一）织物介质（一）织物介质（一）织物介质（一）织物介质l l天然或合成纤维滤布天然或合成纤维滤布天然或合成纤维滤布天然或合成纤维滤布n n（二）粒状介质（二）粒状介质（二）粒状介质（二）粒状介质l l硅藻土、活性炭、白土硅
31、藻土、活性炭、白土硅藻土、活性炭、白土硅藻土、活性炭、白土n n（三）多孔固体介质（三）多孔固体介质（三）多孔固体介质（三）多孔固体介质l l多孔陶瓷、金属陶瓷、烧结树脂、多孔多孔陶瓷、金属陶瓷、烧结树脂、多孔多孔陶瓷、金属陶瓷、烧结树脂、多孔多孔陶瓷、金属陶瓷、烧结树脂、多孔塑料、泡沫金属塑料、泡沫金属塑料、泡沫金属塑料、泡沫金属n n（四）微孔纤维素薄膜和金属薄膜（四）微孔纤维素薄膜和金属薄膜（四）微孔纤维素薄膜和金属薄膜（四）微孔纤维素薄膜和金属薄膜l l醋酸纤维膜、聚碳酸酯纤维素醋酸纤维膜、聚碳酸酯纤维素醋酸纤维膜、聚碳酸酯纤维素醋酸纤维膜、聚碳酸酯纤维素第38页，本讲稿共52页过滤介
32、质过滤介质滤布滤布蜂窝陶瓷过滤片蜂窝陶瓷过滤片微孔膜过滤芯微孔膜过滤芯 硅藻土硅藻土 第39页，本讲稿共52页六、过滤操作条件优化六、过滤操作条件优化n n（一）改善悬浮液的物理性质（一）改善悬浮液的物理性质（一）改善悬浮液的物理性质（一）改善悬浮液的物理性质l l酸化絮凝法、热处理法、絮凝和凝集法、酸化絮凝法、热处理法、絮凝和凝集法、酸化絮凝法、热处理法、絮凝和凝集法、酸化絮凝法、热处理法、絮凝和凝集法、添加助滤剂法。添加助滤剂法。添加助滤剂法。添加助滤剂法。n n（二）改善设备结构（二）改善设备结构（二）改善设备结构（二）改善设备结构l l扩大设备尺寸、增加过滤面积扩大设备尺寸、增加过滤面
33、积扩大设备尺寸、增加过滤面积扩大设备尺寸、增加过滤面积n n（三）改变过滤方式（三）改变过滤方式（三）改变过滤方式（三）改变过滤方式l l反向过滤、动态过滤、错流过滤反向过滤、动态过滤、错流过滤反向过滤、动态过滤、错流过滤反向过滤、动态过滤、错流过滤n n（四）适当增加压力（四）适当增加压力（四）适当增加压力（四）适当增加压力第40页，本讲稿共52页七、过滤设备七、过滤设备过滤机分类图示过滤机分类图示n n文献来源：李英昌文献来源：李英昌,周志鸿周志鸿.板框式压滤机技术发展概况板框式压滤机技术发展概况 J.J.冶金设备冶金设备,2007,(4):42-45.2007,(4):42-45.第41
34、页，本讲稿共52页七、过滤设备七、过滤设备n n（一）板框式压滤机（一）板框式压滤机（一）板框式压滤机（一）板框式压滤机第42页，本讲稿共52页l 滤框和滤板滤框和滤板l1-滤框滤框 2-滤板滤板 3-滤板外框架滤板外框架 4-滤板栅滤板栅 5-支撑格筛支撑格筛 6-压盖框压盖框第43页，本讲稿共52页西班牙西班牙西班牙西班牙THTH公司的公司的公司的公司的APN-18APN-18型压滤机型压滤机型压滤机型压滤机结构示意图结构示意图结构示意图结构示意图n n文献来源：李英昌文献来源：李英昌文献来源：李英昌文献来源：李英昌,周志鸿周志鸿周志鸿周志鸿.板框式压滤机技术发展概况板框式压滤机技术发展概
35、况板框式压滤机技术发展概况板框式压滤机技术发展概况 J.J.冶金冶金冶金冶金设备设备设备设备,2007,(4):42-45.,2007,(4):42-45.第44页，本讲稿共52页七、过滤设备七、过滤设备n n（二）板式压滤机（二）板式压滤机（二）板式压滤机（二）板式压滤机第45页，本讲稿共52页七、过滤设备七、过滤设备n n（三）自动板框压滤机（三）自动板框压滤机（三）自动板框压滤机（三）自动板框压滤机第46页，本讲稿共52页板框压滤机的优缺点板框压滤机的优缺点n n优点：优点：优点：优点：l l适应性强；适应性强；适应性强；适应性强；l l结构简单、造价低、动力消耗少。结构简单、造价低、动
36、力消耗少。结构简单、造价低、动力消耗少。结构简单、造价低、动力消耗少。n n缺点：缺点：缺点：缺点：l l不能连续工作；不能连续工作；不能连续工作；不能连续工作；l l设备笨重、劳动强度大；设备笨重、劳动强度大；设备笨重、劳动强度大；设备笨重、劳动强度大；l l非生产的辅助时间长。非生产的辅助时间长。非生产的辅助时间长。非生产的辅助时间长。n n压滤机改进设备：压滤机改进设备：压滤机改进设备：压滤机改进设备：自动板框压滤机自动板框压滤机自动板框压滤机自动板框压滤机非生产时间缩短，劳动强度降低。非生产时间缩短，劳动强度降低。非生产时间缩短，劳动强度降低。非生产时间缩短，劳动强度降低。第47页，本
37、讲稿共52页七、过滤设备七、过滤设备n n（四）真空过滤机（四）真空过滤机（四）真空过滤机（四）真空过滤机第48页，本讲稿共52页真空鼓式过滤机真空鼓式过滤机真空鼓式过滤机真空鼓式过滤机利用真空吸滤原理利用真空吸滤原理利用真空吸滤原理利用真空吸滤原理第49页，本讲稿共52页l转筒真空过滤机转筒结构及工作过程转筒真空过滤机转筒结构及工作过程 l1一转鼓一转鼓 2一过滤室一过滤室 3一分配阀一分配阀 4一料液槽一料液槽 5一摇摆式搅拌器一摇摆式搅拌器 6一洗一洗涤液喷嘴涤液喷嘴 7一刮刀一刮刀吸滤吸滤洗涤洗涤吸洗液吸洗液刮渣刮渣第50页，本讲稿共52页转鼓真空过滤机实物图转鼓真空过滤机实物图 第51页，本讲稿共52页真空鼓式过滤机优缺点真空鼓式过滤机优缺点n n优点：优点：l l可实现连续化操作和自动控制；可实现连续化操作和自动控制；可实现连续化操作和自动控制；可实现连续化操作和自动控制；l l劳动强度降低。劳动强度降低。劳动强度降低。劳动强度降低。n n缺点：缺点：l l压差较小，效率较低；压差较小，效率较低；压差较小，效率较低；压差较小，效率较低；l l适用范围较小。适用范围较小。适用范围较小。适用范围较小。重点思考题：重点思考题：P29-1、2、4、8题题第52页，本讲稿共52页