离心分离系统3.ppt

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1、离心分离技术目录1概论2离心分离原理3离心技术分类4离心过滤5离心设备的选择6超速离心技术1、概论中国古代，旋转甩动陶罐，产生离心力挤压出陶罐中浆果的汁液，这就是离心分离原理的早期应用。工业离心机诞生于欧洲，19世纪中叶，先后出现纺织品脱水用的三足式离心机，和制糖厂分离结晶砂糖用的上悬式离心机。1879年，瑞典的拉瓦尔发明第一台从牛奶中分离奶油的分离机，它的转鼓仅是一个空心的圆筒。后来转鼓内增加了轴向叠置的圆锥形碟片，使分离效果显著改善，并增大了处理能力，这一技术进展导致碟式分离机迅速发展。20世纪30年代出现了连续操作的离心机，间歇操作离心机也因实现了自动控制而得

2、到发展。★离心分离是利用惯性离心力和物质的沉降系数或浮力密度的不同而进行的一项分离、浓缩或提炼操作。★优点：对固体颗粒很小、液体强度很大、过滤速度很慢，甚至难以过滤的悬浮液十分有效，对那些忌用助滤剂或助滤剂使用无效的悬浮液的分离，也能得到满意的结果。★缺点：离心分离结果得到的是浆状物而不是干的滤饼，且存在离心设备复杂、价格昂贵。★用途：悬浮液中液体或固体的直接回收两种互不相溶液体的分离，如液—液萃取不同密度固体或乳浊液的分离，如制备型超离心技术等★分离形式：①离心沉降利用固液两相的相对密度差，在离心机无孔转鼓或管子中进行悬浮液的分离操作；②离心过滤利用离心力并通过过

3、滤介质，在有孔转鼓离心机中分离悬浮液的操作；③离心分离和超离心利用不同溶质颗粒在液体中各部分分布的差异，分离不同相对密度液体的操作。2、离心分离原理仪器在运转过程中产生离心力，由于离心力导致的沉降作用使悬浮于液体中的固体物质形成沉淀，比重大的物质向转头半径最大的方向移动，而比重较轻的物质沉积于比重较重的物质之上，使不同比重的物质分层次地分离出来。★相对离心力（RCF）：表示地球引力的倍数。RCF=1.118×10-5(rpm)2r其中，r为离心机转子的半径，以cm为单位，rpm为离心机转速。常以g的倍数表示相对离心力，如1000g。当g、r和rpm3者中已知其中2个

4、，用上式就可以计算出第三个数的值。而在离心机的说明书中已经标明该离心机所用转子的半径。同时只要是配套的转子，只要设定g或rpm二者之一，离心机会自动计算出另一个值，并显示。3、离心机的种类与用途按转速分：常速（低速）、高速和超速1常速离心机<8000r/min,R.C.F<1*104g用途：分离细胞、细胞碎片、培养基残渣及粗结晶等较大颗粒2高速离心机1*104g～2.5*104r/min，R.C.F1*104g～105g用途：分离各种沉淀物、细胞碎片及较大的细胞器等高速冷冻离心机3、超速离心机：2.5×104g～8×104rpm，R.C.F5×105g或更高。结构：

5、离心管帽、冷冻装置和温控系统、真空系统、安全保护系统、制动系统、指示仪表等。在超速离心机中，根据用途不同，又可分为制备型、分析型和制备分析两用型。制备型和分析型超速离心机的主要区别在于分析型有附设的光学系统，可以在离心分离过程中通过光学系统，将大分子的沉降行为以扫描或照相的形式记录下来，有的有观察镜，在可见光波段内直接观察颗粒的沉降行为。离心机常用的离心转子有：固定角度转子、水平转子、垂直转子、区带转子和连续流转子。转子的性能和用途有一定的差异，正确选择转子有利于获得良好的实验结果。3、离心技术分类按用途分类1)、分析性：超速离心机2)、制备性：A、实验室用；B、工

6、业用按工业应用分类1)、管式离心机2)、多室离心机（管式离心机的变形）3)、碟式离心机：Ａ、人工排渣式,Ｂ、喷嘴排渣式,Ｃ、活塞排渣式4)、螺旋卸料沉降离心机5)、离心过滤6)、三足式离心机(一)管式离心机操作：应用：A、液-液分离(连续式)，B、低固体含量(<1%)的固-液分离(间歇式)。主要技术指标：A、离心管直径40-150mm，长径比4-8；B、离心强度8000—15000g；C、处理能力100-400L/h；D、适应的颗粒直径0.01-100m，固液密度差大于0.01g/cm3，固体含量小于1%优点：A、结构简单，价廉，B、分离效果好，分离因子高8000

7、—15000g缺点：A、处理能力有限;B、低固体含量的悬浮液(<1%)（二）多室离心机操作：应用：A、液-液萃取分离，B、固相浓度小于５％的固—液分离，如酒类和果汁的澄清。主要技术参数：A、3-7个分离室，B、分离因子2000-8000g，C、处理能力2.5-10m3/h，D、颗粒d>0.1m，E、固体浓度<５％。优点(与管式比较)：A、加强功能：分离液流程、沉降面积、流层减薄、沉降距离减小；B、颗粒的筛分作用：粗颗粒沉降到内层分离室，细颗粒沉降到外层分离室.缺点：沉淀清理困难。（三）碟式离心机化学、制药和生化工业应用最广泛特点：A、10-100个锥顶角为