萃取分离设备PPT课件
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联结在骨架上的功能基（活性基）；
活性基所带的相反电荷的离子（称为可交换离子）
惰性不溶的网络骨架和活性基联成一体，不能自 由移动。
活性离子则可以在网络骨架和溶液间自由迁移。 当树脂发生离子交换时，其上的活性离子与溶液 中的同性离子，按与树脂的化学亲和力不同产生 交换过程。
.
15
离子交换的一般流程
COO CH 2OH
-
CH2CH
CH3
CH2 N+ CH3 三甲胺基
CH3
CH 2
CH 3 N+ CH 2
CH 3
CH 2OH
704或IR-45
弱碱性阴离子交换树脂
701或Dowex3 弱碱性阴离子交换树脂
CH2 NH3+
CH2 NH3+
+ CH2 NH2R
.
+ CH2 NHR2
18
2、第二类离子交换剂是多糖类骨架的离子交换树脂
目前广泛应用在离子交换分离生物大分子上
名称
DEAE-纤维素和 DEAE-葡萄糖
类型
功能团
阴离子交换 纤维素
树脂（弱碱性）或葡 聚糖
O
+C2H C3H
C2H C2H N C2HC3H
H
CM-纤维素和CM-葡 萄糖
阴离子交换 纤维素
树脂（弱酸性）或葡 聚糖
磷酸-纤维素 磷酸-葡聚糖
阴离子交换 纤维素
树脂（强酸性）或葡O 聚糖
CH 3
.
19
1．外观 大多数商品树脂多制成球形，其直径为0.2~1.2mm。 一般有黄、白、黄褐、红棕等几种颜色。
.
9
二、液-固萃取分离设备
液-固萃取:是在一定条 件下用一定浸出溶剂从固 体原料中浸出有效成分的 过程。
液-固萃取分离设备：
（一）单级间歇萃取
带蒸汽加热夹套的单级
间歇萃取装置。
.
10
（二）多级逆流连续及半连续萃取
1、多功能提取罐
.
11
2、多级逆流液固萃取罐组
.
12
第二节 离子交换及其设备
根据物质吸附性质的不同，可用吸附法进行分离； 根据分子电离（电负性）的差异，可用离子交换法、 电泳法和等电聚焦法等进行分离； 根据分子形状和大小的不同，可用凝胶过滤层析、 膜分离等分离； 根据配体特异性的不同，可用亲和层析法进行分离。
性基团为酸性 阴离子交换剂：对阴离子具有交换能力，活性基
团为碱性。 ➢ 阴阳离子交换剂又根据其活性基团的电离程度强
弱不同分为： ➢ 强酸性阳离子交换剂 ➢ 弱酸性阳离子交换剂 ➢ 强碱性阴离子交换剂 ➢ 弱碱性阴离子交换剂
.
17
根据离子交换剂的材料也可分为两类：
1、苯乙烯和聚苯乙烯树脂
常用于分离离子型小分子（如多肽，糖磷酸脂、抗生素等）
;
名称 732或Dowex50
类型 强酸性阳离子交换树脂
724或IRC-50
弱酸性阳离子交换树脂
711或Dowex1 强碱Ⅰ型阴离子交换树脂
763或Dowex2 强碱Ⅱ型阴离子交换树脂
功能团
SO
3
磺酸基 CH 3
CCH 2CCCHH22HH22NN+N++HNNH2C RHHRC 332H ++3H 2
.
5
3、喷嘴式混合器 利用工作流体在一定压 力下经过喷嘴以高速度 射
出，当流体流至喷嘴时 速度增大，压力降低产 生真空，这样就将第二 种液体吸入达到混合目 的。
.
6
原理:靠两相互不相溶的液体的密度不同，在离心力的
（二）分离设备 作用下，将液体分离。
1、碟片式离心萃取机
2、管式离心机
下部为混合区,中部是分
.
13
离子交换法：是应用合成的离子交换剂作 为吸附剂，将溶液中的物质，吸附在交换 剂上，然后用合适的洗脱剂将吸附物质从 交换剂上洗脱下来，达到分离、浓缩、提 纯的目的。
.
14
离子交换树脂是能在水溶液中交换离子的固 体，其分子可以分成三个部分：
交联的具有三维空间立体结构的网络骨架（通
常不溶于酸、碱和有机溶媒，化学稳定性良好）
.
3
一、液-液萃取分离设备
（一）混合设备 传统的混合设备是搅拌罐 1、管式混合器
在管道中混合 2、气流搅拌混合罐 将空气通入液体介质， 借鼓泡作用发生搅拌。
.
4
设备动画\8萃取器\8-01混合沉降萃取 器.swf
设备动画\8萃取器\混合器与澄清器混 合装置.swf
设备动画\8萃取器\单级转筒式离心萃 取器.swf
离区,上部是外沿重液相
三级
引出区,内沿是轻相Βιβλιοθήκη Baidu出
区
新鲜萃取剂由第三级加入,
待萃取料液由第一级加
入,萃取轻相在第一级引 出,萃余重液在第三级引
二级
出
一级
.
7
（三）离心萃取机
由11个不同直径的同心圆筒组成 的转鼓,每个圆筒上均在一端 开孔,相邻筒开孔位置上下错 开, 料液和萃取剂上下曲折流 动
重液相由底部轴周围的套管进入 转鼓后,沿螺旋通道由内向外 流经各筒,最后由外筒经溢流 环到向心泵室被排出.
轻液由底部中心管进入转鼓,流入 第十圆筒,从下端进入螺旋通 道,由外向内流过各筒,最后从 第一筒经出口排出
.
8
设备动画\8萃取器\8-07离心萃取机.swf 设备动画\8萃取器\8-02筛板萃取塔.swf 设备动画\8萃取器\8-03填料萃取塔.swf 设备动画\8萃取器\8-04转盘筛板萃取塔.swf 设备动画\8萃取器\8-05往复筛板萃取塔.swf 设备动画\8萃取器\8-06脉冲筛板萃取塔.swf
第八章
萃取分离设备
.
1
第一节 萃取分离设备
1、液-液萃取分离设备 2、液-固萃取分离设备 3、超临界萃取分离设备
.
2
萃取定义：溶质溶解与某种液体中的一种提取方法。 萃取原理:根据溶解度的不同而分离 液-液萃取：萃取的混合物料为液体。 液-固萃取：萃取的混合物料为固体。 超临界流体萃取：超临界状态下的流体对各组分 溶解度不同而分离。
（1）原料液的预处理，使得流动相易于被吸附剂 吸附；
（2）原料液和离子交换树脂的充分接触，使吸附 进行；
（3）淋洗离子交换树脂，以去除杂质； （4）把离子交换树脂上的有用物质解吸并洗脱下
来； （5）离子交换树脂的再生。
.
16
离子交换过程原理
离子交换树脂的分类 离子交换树脂按活性基团的性质不同可分为： 阳离子交换剂：前者对阳离子具有交换能力，活
苯甲酰化DEAE（BDEAE）-纤维素 和（B-DEAE）葡聚糖
阴离子交换树脂（弱 碱性）
O C2H CO - O
O
P
O-
O-
+
CH 2OCH 2C O H 2CH 2 CH C 2 H 2 NN +
OC
O
OC
O O O
O C O C
CH 2 C CH H 22 H CH 2
H
CH 3 CC H 3 H 3
活性基所带的相反电荷的离子（称为可交换离子）
惰性不溶的网络骨架和活性基联成一体，不能自 由移动。
活性离子则可以在网络骨架和溶液间自由迁移。 当树脂发生离子交换时，其上的活性离子与溶液 中的同性离子，按与树脂的化学亲和力不同产生 交换过程。
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离子交换的一般流程
COO CH 2OH
-
CH2CH
CH3
CH2 N+ CH3 三甲胺基
CH3
CH 2
CH 3 N+ CH 2
CH 3
CH 2OH
704或IR-45
弱碱性阴离子交换树脂
701或Dowex3 弱碱性阴离子交换树脂
CH2 NH3+
CH2 NH3+
+ CH2 NH2R
.
+ CH2 NHR2
18
2、第二类离子交换剂是多糖类骨架的离子交换树脂
目前广泛应用在离子交换分离生物大分子上
名称
DEAE-纤维素和 DEAE-葡萄糖
类型
功能团
阴离子交换 纤维素
树脂（弱碱性）或葡 聚糖
O
+C2H C3H
C2H C2H N C2HC3H
H
CM-纤维素和CM-葡 萄糖
阴离子交换 纤维素
树脂（弱酸性）或葡 聚糖
磷酸-纤维素 磷酸-葡聚糖
阴离子交换 纤维素
树脂（强酸性）或葡O 聚糖
CH 3
.
19
1．外观 大多数商品树脂多制成球形，其直径为0.2~1.2mm。 一般有黄、白、黄褐、红棕等几种颜色。
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二、液-固萃取分离设备
液-固萃取:是在一定条 件下用一定浸出溶剂从固 体原料中浸出有效成分的 过程。
液-固萃取分离设备：
（一）单级间歇萃取
带蒸汽加热夹套的单级
间歇萃取装置。
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10
（二）多级逆流连续及半连续萃取
1、多功能提取罐
.
11
2、多级逆流液固萃取罐组
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12
第二节 离子交换及其设备
根据物质吸附性质的不同，可用吸附法进行分离； 根据分子电离（电负性）的差异，可用离子交换法、 电泳法和等电聚焦法等进行分离； 根据分子形状和大小的不同，可用凝胶过滤层析、 膜分离等分离； 根据配体特异性的不同，可用亲和层析法进行分离。
性基团为酸性 阴离子交换剂：对阴离子具有交换能力，活性基
团为碱性。 ➢ 阴阳离子交换剂又根据其活性基团的电离程度强
弱不同分为： ➢ 强酸性阳离子交换剂 ➢ 弱酸性阳离子交换剂 ➢ 强碱性阴离子交换剂 ➢ 弱碱性阴离子交换剂
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根据离子交换剂的材料也可分为两类：
1、苯乙烯和聚苯乙烯树脂
常用于分离离子型小分子（如多肽，糖磷酸脂、抗生素等）
;
名称 732或Dowex50
类型 强酸性阳离子交换树脂
724或IRC-50
弱酸性阳离子交换树脂
711或Dowex1 强碱Ⅰ型阴离子交换树脂
763或Dowex2 强碱Ⅱ型阴离子交换树脂
功能团
SO
3
磺酸基 CH 3
CCH 2CCCHH22HH22NN+N++HNNH2C RHHRC 332H ++3H 2
.
5
3、喷嘴式混合器 利用工作流体在一定压 力下经过喷嘴以高速度 射
出，当流体流至喷嘴时 速度增大，压力降低产 生真空，这样就将第二 种液体吸入达到混合目 的。
.
6
原理:靠两相互不相溶的液体的密度不同，在离心力的
（二）分离设备 作用下，将液体分离。
1、碟片式离心萃取机
2、管式离心机
下部为混合区,中部是分
.
13
离子交换法：是应用合成的离子交换剂作 为吸附剂，将溶液中的物质，吸附在交换 剂上，然后用合适的洗脱剂将吸附物质从 交换剂上洗脱下来，达到分离、浓缩、提 纯的目的。
.
14
离子交换树脂是能在水溶液中交换离子的固 体，其分子可以分成三个部分：
交联的具有三维空间立体结构的网络骨架（通
常不溶于酸、碱和有机溶媒，化学稳定性良好）
.
3
一、液-液萃取分离设备
（一）混合设备 传统的混合设备是搅拌罐 1、管式混合器
在管道中混合 2、气流搅拌混合罐 将空气通入液体介质， 借鼓泡作用发生搅拌。
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4
设备动画\8萃取器\8-01混合沉降萃取 器.swf
设备动画\8萃取器\混合器与澄清器混 合装置.swf
设备动画\8萃取器\单级转筒式离心萃 取器.swf
离区,上部是外沿重液相
三级
引出区,内沿是轻相Βιβλιοθήκη Baidu出
区
新鲜萃取剂由第三级加入,
待萃取料液由第一级加
入,萃取轻相在第一级引 出,萃余重液在第三级引
二级
出
一级
.
7
（三）离心萃取机
由11个不同直径的同心圆筒组成 的转鼓,每个圆筒上均在一端 开孔,相邻筒开孔位置上下错 开, 料液和萃取剂上下曲折流 动
重液相由底部轴周围的套管进入 转鼓后,沿螺旋通道由内向外 流经各筒,最后由外筒经溢流 环到向心泵室被排出.
轻液由底部中心管进入转鼓,流入 第十圆筒,从下端进入螺旋通 道,由外向内流过各筒,最后从 第一筒经出口排出
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设备动画\8萃取器\8-07离心萃取机.swf 设备动画\8萃取器\8-02筛板萃取塔.swf 设备动画\8萃取器\8-03填料萃取塔.swf 设备动画\8萃取器\8-04转盘筛板萃取塔.swf 设备动画\8萃取器\8-05往复筛板萃取塔.swf 设备动画\8萃取器\8-06脉冲筛板萃取塔.swf
第八章
萃取分离设备
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1
第一节 萃取分离设备
1、液-液萃取分离设备 2、液-固萃取分离设备 3、超临界萃取分离设备
.
2
萃取定义：溶质溶解与某种液体中的一种提取方法。 萃取原理:根据溶解度的不同而分离 液-液萃取：萃取的混合物料为液体。 液-固萃取：萃取的混合物料为固体。 超临界流体萃取：超临界状态下的流体对各组分 溶解度不同而分离。
（1）原料液的预处理，使得流动相易于被吸附剂 吸附；
（2）原料液和离子交换树脂的充分接触，使吸附 进行；
（3）淋洗离子交换树脂，以去除杂质； （4）把离子交换树脂上的有用物质解吸并洗脱下
来； （5）离子交换树脂的再生。
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16
离子交换过程原理
离子交换树脂的分类 离子交换树脂按活性基团的性质不同可分为： 阳离子交换剂：前者对阳离子具有交换能力，活
苯甲酰化DEAE（BDEAE）-纤维素 和（B-DEAE）葡聚糖
阴离子交换树脂（弱 碱性）
O C2H CO - O
O
P
O-
O-
+
CH 2OCH 2C O H 2CH 2 CH C 2 H 2 NN +
OC
O
OC
O O O
O C O C
CH 2 C CH H 22 H CH 2
H
CH 3 CC H 3 H 3