现代酶工程生物质原料处理过程与设备PPT课件.pptx

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1、第一节 生物质原料筛选(shixun)与分级 生物加工原料在很多情况下往往会混入沙土、石子甚至金属等杂物。进行生产(shngchn)前，必须先将原料中混杂的杂物除去。所以在生产(shngchn)前，原料的除杂、筛选与分级处理是十分必要的。 一、筛选(shixun)与分级设备二、筛选设备第1页/共16页第一页，共16页。一、筛选与分级(fn j)设备（一）磁力(cl)除铁器（二）精选(jn xun)机 目的是将夹杂在原料中的小铁块、螺丝等金属杂物除去，磁选设备分永磁溜管和永磁滚筒。 AAA - A图1-1 永磁溜管68910712345图1-2 永磁滚筒的结构进料斗 2-观察窗 3-滚筒 4-磁

2、芯 5-隔板 6-小麦出口 7-铁杂质收集盒 8-变速机构 9-电动机 10-机壳 颗粒状的生物质原料（如大麦、小麦）等必须进行精选和分级，其主要原理是按颗粒长度进行分级，以除去不必要的杂粒，有滚筒精选机和碟片精选机两种 。1234短粒长粒图1-6 滚筒精选机工作示意图51234 图1-4 碟片的工作情况1-碟片 2-叶片 3-短粒出口 4-盛物槽312456712111098 图1-5 碟片精选机结构 1-进料口 2-碟片 3-轴 4-轴承 5-绞龙 6-大链轮 7-小链轮 8-链条 9-隔板 10-孔 11-长粒物料出口 12-淌板第2页/共16页第二页，共16页。二、筛选(shixun)

3、设备为保证生产质量，生产过程又往往将粒度(l d)不同的物料加以分级，这也要用筛子来完成，发酵工厂中常用的是振动筛和转筒筛。 小麦小杂质小麦进口123456789101112 图1-7 振动筛的结构1-进料斗 2-吊杆 3-筛体 4-筛格 5-自衡振动器 6-弹簧限振器 7-电动机 8-后吸风道 9-沉降室 10-风机 11-风门 12-前吸风道进料饲料大麦级大麦级大麦图1-8 圆筒分级筛第3页/共16页第三页，共16页。第二节 生物质原料(yunlio)的粉碎 在以固体生物质为原料的生物反应(fnyng)生产过程中，对原料粉碎的效果好坏，不仅直接反映出粉碎操作的合理性和经济性，而且会间接影响

4、到下一工序如蒸煮、浸出、水解（酸解和酶解）和发酵等的效果和效率。（一）锤式粉碎机（二）辊式粉碎机（三）湿式粉碎机（四）球磨机（五）切片机（六）超细粉碎机（七）纳米(n m)粉碎机第4页/共16页第四页，共16页。（一）锤式粉碎机 锤式粉碎机最大特点是具有很高的破碎比（达1050）这是其他粉碎机不能比拟的。此外单位产量能耗低、构造(guzo)简单、结构紧凑、生产能力高等都是锤式粉碎机的优点。 12345 图1-9 锤碎机的一般形式轴 2-转鼓 3-锤刀 4-栅栏 5-抽风机第5页/共16页第五页，共16页。（二）辊式粉碎机 辊式粉碎机广泛用于破碎粘性(zhn xn)和湿物料块。啤酒厂粉碎麦芽和大

5、米都是用辊式粉碎机，常用的有两辊式、四辊式、无辊式和六辊式等。（a）（b）图1-12 两辊粉碎机简图皮壳细粉细粉物料辊筒筛图1-14 四辊式粉碎机图1-15 五辊式粉碎机细粉细粒皮壳细粉物料 图 1-16 六辊式粉碎机细粉皮壳细粒细粉物料第6页/共16页第六页，共16页。（三）湿式粉碎机 生物加工工厂中，粉碎原料时，往往(wngwng)会逸出较多的粉尘，影响环境。这是干法粉碎的一个不足之处。为了避免这一缺点，在某些产品的生产过程中，采用湿式粉碎操作，其所用到的粉碎机称为湿式粉碎机。湿式粉碎设备主要包括：输料装置、加料器、粉碎机和加热器等几部分。 1水进口水出口23出料进料 图1-17 PM-D

6、CP磨1-磨罐2-圆钉3-转筒第7页/共16页第七页，共16页。（四）球磨机 球磨机是目前工业上广泛应用的粉磨机械。合理的选择粉磨设备和工艺流程非常重要(zhngyo)，因为粉磨设备的动力消耗和投资占有很大的经济比重。12341给料排料图1-18 球磨机及其粉磨原理示意图 1-筒体 2-端盖 3-轴承 4-齿圈第8页/共16页第八页，共16页。（五）切片机 对生物质原料(yunlio)的粉碎处理，根据加工工艺的不同，对粉碎后的原料(yunlio)形状有不同的要求，有的要求是粉状的，有的要求是块状或片状的。要求块状或片状的粉碎，这时要求用到切片机。123456 图1-19 切片机结构示意图1-步

7、进电机 2-传动机构 3-夹具 4-药材 5-刀架 6-电机12345 678910111213 图1-21 离心式切片机结构示意图1-接料斗 2-主轴 3-转盘 4-导向刀管 5-调节螺栓 6-切刀 7-定位圆环 8-厚度调节机构 9-制动离合器 10-操纵杆 11-传动机构 12-电机13-机架第9页/共16页第九页，共16页。（六）超细粉碎机 生物材料的超细粉碎除了使产品的粒度微细化外，还需保持产品的有效成分及营养物质不受氧化和损坏，不引入污染杂质，尽可能保持和改善产品的生化特性和风味等；另外，生物材料一般多含水分、纤维素、糖分、蛋白质及其它生物活性物质，使得加工过程中粘度(zhn d)

8、大、韧性强、抗热性差，因而使物料的粉碎和分级较为困难。图1-22 ACM 型机械冲击磨结构示意图第10页/共16页第十页，共16页。（七）纳米(n m)粉碎机 纳米粒子一般是指颗粒(kl)尺寸在1nm到100nm之间具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应的超细粒子，该粒子具有的比表面积、表面原子数、表面能和表面张力很大，且随粒径的下降急剧增加，因而展现出许多特有的性质。 冲击波金属容器炸药粉体减压器吸尘器营值图1-23 冲击粉碎工艺设计示意图1342222 图1-24 多层次分级纳米球磨流程图1-驱动装置 2-粉碎装置 3-为收集装置 4-为进料装置第11页/共16页第十一页

9、，共16页。第三节 生物质原料固体(gt)间的混合 在生物加工的过程中，固体间的混合也是操作单元之一。固体间的混合与气体间的混合有很大的差别。气体通过分子扩散，互相掺合，最终自动达到均匀混合。而固体间混合需要外加机械作用才能进行。因固体粒子形状、粒径、密度等各不相同，各成分在混合的同时(tngsh)伴随着分离现象，所以固体间的混合不能达到完全的均匀，只能达到总体的均匀而不能达到局部的均匀性。（一）固体混合(hnh)的机理（二）混合设备第12页/共16页第十二页，共16页。（一）固体混合(hnh)的机理 固体(gt)粒子在混合器内混合时，会发生对流、剪切、扩散等三种不同运动形式，形成三种不同的混

10、合：对流(duli)混合2剪切混合3扩散混合第13页/共16页第十三页，共16页。（二）混合(hnh)设备 混合设备有两种，一种是不能转动的固定型混合机；一种是可以(ky)转动的回旋型混合机。1回旋(huxun)型混合机双锥型立方体型V型倾斜圆筒型水平圆筒型图1-26 回转型混合机的型式2固定型混合机（1）搅拌槽式混合机 图1-27 搅拌槽式混合机（2）锥形混合机 图1-28 锥型混合机（3）回转圆板型混合机 加料口圆板上锥形板出料挡板出料口下部圆板粒子混合区加料口加料口图1-29 回转原板式混合机（4）流动型混合机 底座排出口搅拌叶排出阀快开螺栓混合室图1-30 流动型混合机皮带加料盖 夹套 电机第14页/共16页第十四页，共16页。The End第15页/共16页第十五页，共16页。感谢您的观看(gunkn)！第16页/共16页第十六页，共16页。