离心分离设备-食品伙伴网(原食品伴侣网)关注食品安全,探
基础生物化学-食品伙伴网（原食品伴侣网）关注食品安全，探讨
1997年
1 stanley B.prusiner(美)发现一中新型的致病因子－感染性
研究发现黑猩猩 和人类基因组存 在关键性差异
3、生物化学的分类 生物体：动物、植物、微生物等 •按研究对象分：动物 ~ 、植物 ~ 、微生物 ~ 。 •按研究目的分：医学～、工业～、农业～、生物化学产生前时期
最早可追溯到离现在4000多年前。
公元前22世纪 夏禹时代 酿酒
现代定义：是在分子水平上研究生物体的化学本质 及生命活动过程中化学变化规律的科学。
2、生物化学的研究任务
（1）研究生物体内物质的化学组成、结构、性质与 功能。
高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及 水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质， 如维生素、激素、氨基酸、多肽、核苷酸及一些分 解产物。
使用教材
生物化学 李庆章 吴永尧主编 中国农业出版社 高等农林院校十五规划教材
动物生物化学 周顺伍等主编 中国农业出版社
参考书目
❖ 生物化学（第五版）周爱儒 主编 人民卫生出版社 ❖ 哈珀生物化学（第25版） 科学出版社 ❖ 生物化学（影印第二版） RH.Garrett等编 高等教育出版社 ❖ 生物化学导论（第二版） 科学出版社 ❖ 现代生物化学 于自然等主编 化学工业出版社 ❖ 生物化学（第三版）王静岩主编 高等教育出版社
染色体的形态结构
1953年，沃森—克里克（Watson—Crick）确定DNA双螺旋 结构，获1962年诺贝尔生理、医学奖。
食品分离技术(5) 离心技术
(三).等密度离心法
1原理 预先配制介质的密度梯度（包含了被分离样品中所有
粒子的密度），样品铺在梯度液顶上或混合,离心开始后, 梯度液受离心力的作用逐渐形成底浓而管顶稀的密度梯度, 与此同时原来分布均匀的样品粒子也发生重新分布。各种 颗粒移动到与它们各自密度恰好相等的位置上形成区带。
特点： （1）与样品粒子的密度有关 （2）与样品粒子的大小和其他参数无关 （3）转速、温度不变,则延长离心时间也 不改变这些=0 S=0 粒子平衡
ρp-ρm>0 即ρp>ρm V>0 S>0 粒子沉降
ρp-ρm<0 即ρp<ρm V<0 S<0 粒子逆着离心方向上浮
12
二、离心设备分类
离心机
转子 主机 附件
13
分类标准多种多样： （一）根据转速分类：低速、高速、超速
项目 转数(rpm) 离心力(rcf)
2、转子桶内装有十字形隔板，把桶内分隔成多个扇形小室， 隔板内有导管；
3、区带转头的“管壁效应”极小，分离效果好，转速高， 容量大，回收容易；
缺点：
区带转头的样品及介质与转头直接接触，要求转子耐腐蚀， 并且操作复杂。
30
31
5、连续转头：
32
自动排出沉渣的离心澄清机
33
分批自动排出沉渣的离心澄清机
4
离心力
离心力（F）：当离心机转子以一定的角速度ω（弧度/秒） 旋转，颗粒的旋转半径为r（厘米）时，颗粒所受的向外的 力即离心力。
F ma m2r
ω: 旋转角速度 r：旋转体离旋转轴的距离
2 n rad / sec
60
5
相对离心力
相对离心力（RCF）：又称分离因数，是衡量离心程度的 参数，是指在离心力场中，作用于颗粒的离心力相当于地 球 引 力 的 倍 数 ， 单 位 是 重 力 加 速 度 g （ 980cm/ 秒 2 ） 。 RCF=ω2r/980 = 4π2n2r/3600*980 = 1.119*10-5n2r
营养师实用网络资源
3.日本厚生劳动省食物成分数据库
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu3/toushin/05031802.htm
http://database.food.sugiyama-u.ac.jp/index_asia.php
营养方面的电子书
5.加拿大营养学会：http://www.nin.ca/
6.美国ADA：/default.aspx
7.询问营养师：/
8.黍匀营养创造网：/
9.香港卫生署食物安全中心
4.美国DRIs表
/nal_display/index.php?info_center=4&tax_level=3&tax_subject=256&topic_id=1342&level3_id=5140
5. SFDA：
/datasearch/face3/base.jsp?tableId=30&tableName=TABLE30&title=国产保健食品&bcId=118103385532690845640177699192
11.询问营养师/
12.中国肠内营养网/
13.中国营养师网/
14.营养总揽(Nutrition Reviews中文版)
Nutrition Reviews是国际生命科学学会出版John Wiley & Sons发行的具有很强国际影响的营养学学术期刊，最新公布的2010年影响因子达到4.077,在70种营养类学术期刊中排名第9位。其主要介绍国际上最新的营养科学和政策等方面的研究进展。从2010年第9期开始将全部文章的摘要和部分文章的全文进行中文翻译，并在国际生命科学学会中国办事处中文网站（）发行，授权用户可以免费浏览、下载。因为版权需要注册。/login.aspx
离心分离技术在食品工业中的应用
离心分离技术在食品工业中的应用
离心分离技术是一种重要的分离技术，在食品工业中有着广泛的应用。
离心分离技术可以通过离心力将混合物中的不同组分分离出来，常用于去除固体颗粒、分离液体、提取油脂等。
在食品工业中，离心分离技术可以应用于各种不同的领域。
例如，在乳制品加工中，通过离心分离技术可以将牛奶中的脂肪分离出来，制成黄油、奶油等产品。
在果汁生产中，离心分离技术可以去除果汁中的固体颗粒，提高果汁的透明度和口感。
在酿酒业中，离心分离技术可以分离出酿酒过程中产生的沉淀和酵母菌，提高酒的质量和口感。
此外，离心分离技术还可以应用于提取食品中的活性成分。
例如，在药食同源的中草药提取中，离心分离技术可以分离出草药中的有效成分，制成保健品、药品等产品。
总之，离心分离技术在食品工业中的应用十分广泛，可以帮助生产商提高产品的质量和效率，满足消费者对于食品安全和品质的要求。
- 1 -。
食品分离机械介绍和设备应用
4 加压叶滤机
4.1 结构
滤叶是两面紧覆着细金属丝网的滤框。它 由里层的支撑网、边框和覆在外层的细金属丝 网或编织滤布组成。
4 加压叶滤机
4.2 工作原理
在密闭的耐压机壳内，装有一组并联滤叶。 悬浮液在压力作用下送入机壳内，滤渣截留在 滤叶表面，滤液透过滤叶后经管道排出。
过滤操作示意图 (滤饼过滤)
2 过滤方式
过滤的操作基本方式有两种：滤饼过滤和深层过滤。
2.1 滤饼过滤(cake filtration)：饼层过滤
滤饼过滤过程：
➢ 刚开始：有细小颗粒通过孔道，滤液混浊。 ➢ 开始后：迅速发生“架桥现象”，颗粒被拦截， 滤液澄清。 ➢ 所以，在滤饼过滤时真正起过滤作用的是滤饼本 身，而非过滤介质。
4 加压叶滤机
应用
过滤前，先循环过滤预涂，使滤叶表面形成一层预涂层，待滤液清 亮后，即可进行正常过滤。
先将～的助滤剂活性炭粉末或硅藻土加入150～200kg澄清良好的液 体中，通过流体泵输入过滤机中，随着过滤的进行，助滤剂活性炭粉末 或硅藻土将在滤叶上涂布形成滤饼层，至预涂液达到澄清要求后，结束 预涂，泵入添加助滤剂的待滤液，进行正常的过滤操作。
深层过滤
➢应用：适于处理生产能力大而悬浮液中颗粒小而 且含量少的场合，如水处理和酒的过滤。
3 板框压滤设备
利用滤板作为支承过滤介质，滤浆在加压下强制进入滤板之 间的空间内，并形成滤饼。
3.1 结构
由端板、滤板、滤框、滤布、支承横梁、螺旋压紧装置组成。 许多交替排列的滤板和滤框构成主要工作部件，板和框架都被支 承在一对横梁上。
2 离心过滤机（centrifugal filter）
离心分离技术在食品工业的应用
离心分离技术在食品工业中的应用摘要:根据离心原理，离心技术又可以分为差速离心法、密度梯度离心法和等密度梯度离心法。
用于食品工业中的离心机和分离机可分为二大类，即沉降离心机和过滤离心机。
离心分离技术在食品工业中的应用。
关键词:差速离心；密度梯度离心；沉降离心机；过滤离心机；果蔬的应用前言：在现代工业中，离心分离技求己越来越重要，这不仅由于离心机和其它分离机械相较，可得含湿1低的固相和高纯度的液相，而且具有节省劳力、减轻劳动强度，改善劳动条件，并具有连续运转、自动遥控、占地面积小等优青、。
故自1836年第一台三足式离心机在德国问世以来，迄今已获很大的发展，各类离心机品种繁多，正在向高参数、系列化、专用化及自动化方向发展。
现已广泛用于化工，轻工，食品，医药，军工，船舶等近三十个工业领域。
食品工业虽是一种历史悠久的工业，但随着人们生活水平的提高，营养与保健食品，一些与食品有关的新技术正在不断问世，故其发展前途，大有可为。
本文首先简述了离心分离的原理，其次甘食品工业中的离心机和分离机机型及选用作了剖析，文章结尾则对离心分离技术在食品工业中的应用及邵分分离工艺流程作简单介绍。
一、离心分离技术基本原理和特点离心技术是利用物体高速旋转时产生强大的离心力，使置于旋转体中的悬浮颗粒发生沉降或漂浮，从而使某些颗粒达到浓缩或与其他颗粒分离之目的。
这里的悬浮颗粒往往是指制成悬浮状态的细胞、细胞器、病毒和生物大分子等。
离心机转子高速旋转时，当悬浮颗粒密度大于周围介质密度时，颗粒离开轴心方向移动，发生沉降；如果颗粒密度低于周围介质的密度时，则颗粒朝向轴心方向移动而发生漂浮。
根据离心原理，离心技术又可以分为差速离心法、密度梯度离心法和等密度梯度离心法。
1.1 差速离心。
采用不同的离心速度和离心时间，使沉降速度不同的颗粒分批分离的方法，称为差速离心。
操作时，采用均匀的悬浮液进行离心，选择好离心力和离心时间，使大颗粒先沉降，取出上清液，在加大离心力的条件下再进行离心，分离较小的颗粒。
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第二章 清洗和原料预处理机械第一节 清洗机械一、空灌清洗机（镀锡薄钢板） 1、工作过程:清洗圆盘由连杆3调整固定至天花板。
空罐从二楼仓库或摩擦式生送机送到进灌槽1,再进入到星形轮10中（逆时针旋转),热水通过星形轮的中心轴借八个分配管把水送入喷嘴，喷出的热水对空灌内部进行冲洗,1０转过315o 空灌进入第二星形轮，由此轮轴的喷嘴喷出的蒸汽进行消毒，再转过225ｏ进入第三个星形轮5，排往下罐坑道进入装罐工段,喷嘴与轴一起旋转,空罐在清洗机中回转时应有一些倾斜,以便使罐内水流出,生产能力与清洗时间和星形轮的齿数有关，还与罐的污染程度有关。
２、特点结构简单,生产能力较大,占地面积小,易于调节操作，用水和蒸汽较少而清洗率高,缺点：多罐型生产时适应性较差。
3、生产能力计算2. 生产能力计算若以n 表示星型轮１0的转数,z 表示齿数,则生产能力Ｍ为： M=nz (罐/分）则空罐在星型轮10中只转过α角后就进入星型轮４中 , 因此空罐的实际清洗时间为: t = 36060α⨯n （秒) 则 n= t36060α ＝ t 6α （转/分) 将公式2-2带入公式２-１中得M ＝t z 6α (罐/分）二．全自动洗瓶机（用于玻璃瓶及回收瓶)1、分类：单端：进、出瓶口在一侧双端:进、出瓶口在两侧2、优缺点：双端易组成连续生产流水线。
单端空间利用率高，但易污染清洗后的瓶子两种结构的工作原理相同。
3、简单工艺过程输送带上的瓶子→进瓶装置→瓶托→预泡槽（35~40℃）→蒸汽雾45℃→碱水池（碱液浓度视浸泡时间、温度有关,温度一般为7０~７5℃）→碱液上下喷淋,喷出内部杂质→碱液二次浸泡→热水喷射5５℃上下洗掉碱液→温水喷射→冷水喷射至常温→清水再次清洗→出口。
4、总体结构:(1)去掉残余物与预热部分瓶子在此预热消毒,去掉瓶子上大部分的松散杂质，使后面浸泡槽洗液吸附的杂质尽量减少，瓶子得到充分预热,温度30~４０℃。
（2）洗液浸泡部分瓶子洗涤效果主要取决于瓶子在这里停留的时间和洗液的温度，杂质须溶解,脂肪必须乳化。
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微生物学检验
• 病毒分离 • 血清学诊疗
检测特异性lgM 抗体 检测特异性lgG抗体 • 注意防护
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疱疹病毒
• 双股DNA，有包膜 • 在细胞内形成包函体 • 感染类型
增殖性感染 潜伏感染 整合感染 先天性感染
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－红细胞吸附试验 • 抗原抗体检测： • 采取免疫标识技术检测标本中抗原 • 采取双份血清检测特异性抗体
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防治标准
• 接种乙脑疫苗 • 防蚊灭蚊
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登革病毒
• 是引发登革热病原体
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生物学特征
• 球形 • 单股正链RNA， • 有包膜
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流行病学特征
• 储存宿主：人和猴 • 传染源 ：患者和隐性感染者 • 传输媒介： 伊蚊
• 流行于热带、亚热带地域，尤其是东 南亚、西太平洋及中南美洲
• 引发登革热 • 表现:普通登革热、登革休克综合症
动物分泌物被感染
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致病性与免疫性
• 潜伏期普通为两周左右，起病急，发展快 • 经典病例含有三大主症，即发烧、出血和
肾脏损害 • 病程分为发烧期、低血压休克期、少尿期
、多尿期和恢复期 • 病后免疫力牢靠
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如果以旋转角速度ω（弧度/秒）表示，并取旋转加速度 度之比称为“离心分离因数”，以 表示。则
f
与重力加速
2R
f 2R u2 Rn2
g gR 900
M增加，F增加； R增加，F增加； n增加，F增加显著
三.离心澄清机和离心分离机
1.定义
离心澄清机定义：藉离心沉降速度的不 同将悬浮液中的液、固相分开的离心机 称作离心澄清机。
做专业的企业，做专业的事情，让自 己专业 起来。2020年12月下 午7时16分20.12.1019:16December 10, 2020
时间是人类发展的空间。2020年12月10日星 期四7时 16分38秒19:16:3810 December 2020
科学，你是国力的灵魂；同时又是社 会发展 的标志 。下午7时16分 38秒下 午7时16分19:16:3820.12.10
液沿周围向下流动而得到分离。
自动排出沉渣的离心澄清机
分批自动排出沉渣的离心澄清机
第四节 膜分离
一.定义
对溶液中粒径很小的粒子进行过滤分离的操作
浓差极化现象
当待分离液从膜面一侧流过时，靠近膜面的液 体处于层流状态，水及小分子溶质透过膜，大 分子溶质则被膜阻留。被阻留分子从膜面返回 液体主流的速度，受分子通过层流区的扩散速 度所控制，当这一速度低于被阻留分子在膜面 聚集的速度，就逐渐在膜面上，行成一高浓度 的被阻留的溶质分子层。随着浓差极化愈来愈 严重，膜的滤出速度也愈来愈低
天生我材必有用，千金散尽还复来。19:16:3819:16:3819:1612/10/2020 7:16:38 PM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.1019:16:3819:16Dec-2010-Dec-20
得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。19:16:3819:16:3819:16Thur sday, December 10, 2020
离心分离机定义：藉离心沉降速度的不 同将轻重不同或互不溶解的两种液体分 开的离心机称作离心分离机。
三足式离心澄清机
设备动画\3分离过滤\三足式离心机.swf
碟片式离心机
1.结构
转鼓：悬在转鼓 轴的顶端。
转鼓芯：在转鼓 内部，由50-80 只形状与尺寸相 同的碟片按一定 间距叠装而成。
离心澄清机的结构
设备动画\3分离过滤\膜分离过程示意图.swf
.膜分离过程
离。
四.膜分离设备
• 板式膜过滤器 • 管式膜过滤器 • 中空纤维式膜分离器 • 螺旋卷式膜分离器
思考题
1、如何强化过滤速度? 2、叙述麦汁过滤槽、板框压滤机的结构和过滤原理 3、在饲料工厂从发酵醪中分离酵母应该选用什么离
(三) 松散粉粒过滤介质
构成沙滤床的硅藻土 用法：
1.作为深层过滤介质过滤悬浮液。 2.在挠性或刚性支持性介质表面上欲先形成硅藻土
薄层，以保护支持性介质的毛细孔在过滤时不被 微小的颗粒所堵塞。 3.使形成的滤饼具有多孔隙，并降低滤饼的可 压缩 性，提高过滤速度和延长过滤操作的周期。
四、过滤速率的强化 过滤速率
心机?叙述该机分离酵母的原理 4、在工厂中要将奶油(酯)从新鲜牛奶中分离出来应
该选用什么离心机?叙述该机分离奶油的原理。 5、用膜分离(超滤和反渗透)技术分离生化产品有什
么特点?
每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.12.1020.12.10Thursday, December 10, 2020
第七章 过滤、离心分离设备
计划
➢ 授课时间
2学时
➢ 单元目标与要求
掌握过滤的基本理论各几种形式的过滤设备的结构原理及操作 方法
➢ 授课内容
过滤速度的强化，过滤设备，离心分离设备，膜分离设备。
➢ 重点和难点
过滤速度的强化方法，板框过滤机、碟片式离心过滤机的特点、 原理、结构与计算。
一、几个基本概念
反渗透 无孔
压力差 溶液-扩散
气体透过 无孔
压力差 溶液-扩散
透析
1-3nm
浓度差 筛分+扩散
电渗析 相对分子质量 电位差 离子迁移
小于200
渗透蒸发 无孔
分压差 溶液-扩散
按膜分离推动力的不同分类 以静压力差为推动力的过程； 以蒸气分压差为推动力的过程； 以浓度差为推动力的过程； 以电位差为推动力的过程.
• 过滤介质：一种能让液体通过，将固体粒子 截留的介质。
• 滤渣：滤浆中的固体粒子 • 滤饼：被截留在过滤介质上的滤渣 • 滤液：滤过的液体
• 恒压过滤：将过滤操作的推动力维持在某一 不变的压力下进行。
• 恒速过滤：操作中以恒定的流量向过滤机供 料以维持过滤速率不变。
二、生物物料过滤特点
• 饼有高度可压缩性，过滤困难 • 胶体粒子能吸水，形成不流动的液体
5、真空过滤机
▪ 设备主体 ▪ 特点：将过滤、洗饼、吹干、卸饼分别在转鼓
的一周转动中完成。连续且滤饼阻力小。为恒 压恒速过滤过程。
▪ 操作过程 ▪ 设备改进
设备动画\3分离过滤\3-11转筒真空过滤机.swf
第三节、离心分离设备
离心分离是在液相非均匀体系中，利用离心力 来达到液液分离，液固分离的方法，通称为离 心分离。分为离心沉降和离心过滤。
过滤面积和压差 增大了, 过滤速度快。
3、板框式压滤机
设备动画\3分离过滤\3-4板框过滤 机.swf
设备动画\3分离过滤\板框压滤 机.swf
结构 滤框：正方形 滤板：支撑滤布并提
供滤液流出的通道
通常使用压力： 3-5*105Pa。
改进后的RCP设备操作过程
在过滤区形成的滤饼，依次经过吸脱、 洗饼、脱水、空气反吹剥离后行进的滤布载 着滤饼在通过滤饼脱离滚筒时，因方向转折， 滤饼被剥离。除去滤饼后再从正反两面用刷 子及高压喷嘴洗涤再生，重新进入过滤区，
层，过滤阻力增大。
三、过滤介质
（一）过滤介质的特性
1、过滤介质所能截留的固体粒子的大小
纤维
10um
硅藻土
1um
超滤膜
0.5um
2、过滤介质的渗透性
渗透性越大，阻力越小
3、其他
耐酸碱性、耐热性
(二 )天然纤维滤布和合成纤维滤布
棉花纤维或合成纤维织成的滤布是工业上应用 最广的过滤介质。
影响因素：纤维特性，耐热性，耐磨性，耐酸性 等等。
问题 关于提高过滤压力差ΔP是否是强化过滤
的的好途径?
第二节 过滤设备
设备分类： 常压、加压、真空等过滤设备
1、麦汁平底筛过滤槽
结构 上半部与糊化锅相似， 平底。 滤液排出管 过滤筛板 耕槽机
喷淋水装置
主要部件
过滤筛板：由若干块排列组成离底812cm，水平，开长条形孔，开孔率 6%。
耕槽机：装于中央垂直转轴上，有耕 刀。
加压叶滤机.swf
流动方向
图8-4 垂直式硅藻土过滤机
操作过程
过滤时器盖紧闭，从混合槽中将啤酒与硅 藻土混合液泵入过滤器，以制备硅藻土预涂 层。混合液中的硅藻土粒子被截留在滤叶表 面的细金属丝网上，而啤酒进入滤框内腔进 而从水平滤液总管流出。浊液返流，直至流 出澄清的啤酒，至此预涂层完成。然后将待 过滤啤酒过滤。
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.12.1020.12.1019:1619:16:3819:16:38Dec-20
人生不是自发的自我发展，而是一长 串机缘 。事件 和决定 ，这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。2020年12月10日星期 四7时16分38秒 Thursday, December 10, 2020
dV/dτ= ΔP / [u （r0 l+R）]
滤饼比阻力的异常性与过滤速度的强化
1．降低滤饼比阻力r0 r0 = 128a/(nлd4) 增大毛细孔直径d ，滤饼阻力r0 下降。 采用方法：
✓ 添加电解质、絮凝剂、凝固剂：d增大 ✓ 加助滤剂：小粒子附于其上成大粒子，d增大 ✓ 加热：胶体粒子变性凝固，d增大 ✓ 调PH：蛋白质等电点，溶解度变小或凝固，d增
耕槽机作用：
进料时搅拌
后期疏松麦糟层
排糟
要求：麦槽层厚度为0.3-0.4m
过滤面积：100kg干麦芽需过滤面积 0.5m2左右。
特点：不用加过滤介质，运转费用低，滤液 澄清度好，但生产效率低
操作过程：
2、 快速过滤槽
结构 圆柱形或长方形
锥底结构, 槽身下部 装有5-7层过滤管。 特点
大
2．降低滤液粘度μ 升温 使粘度u下降
加酶 热敏性物料用加酶法
3．降低悬浮液中悬浮固体的浓度x0 工艺方面 主要从培养基方面考虑 设备方面 用连续能除渣的设备
4．热处理
热处理能使蛋白质等胶体粒子变性凝固， d 增大,使过滤速度大为提高。
5. 提高过滤压力差ΔP
ΔP增加， dV/dτ增大 允许压差操作≦0.3Mpa 开始压力小，逐步提高压力。
特点：比GP机速度高50-100%
1
4、垂直式叶片硅藻土过滤机
结构
不锈钢圆柱体外壳，顶部 为快开式顶盖，底部有一 根水平滤液总管
滤叶：骨架为方形框，框 中间平面上夹持一层粗的 大孔格金属丝网，两侧有 细密的金属丝网（400500目），每只滤叶下有 接管接于滤液总管上。
2 3
4
设备动画\3分离过滤\3-10
2.原理
离心分离机机的转鼓内有数十只(50-80)形状和尺寸相同的碟片, 碟片按一定间距(0.5-1.2mm)叠置起来组成碟片组，每只碟片在 离开轴线一定距离的圆周上开有几个对称分布的圆孔许多这样的 碟片叠置起来时，对应的圆孔就形成垂直的通道。两种不同重度 液体的混合液进入离心分离机后，通过碟片上圆孔形成的垂直通 道进入碟片间的隙道，并被带着高速旋转，由于两种不同重度液 体的离心沉降速度的不同，重液的离心沉降速度大，就离开轴线 向外运动，轻液的离心沉降速度小，则向轴线流动。这样，两种 不同重度液体就在碟片间的隙道流动的过程中被分开。