萃取分离设备PPT课件

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萃取分离原理及设备

萃取分离原理及设备
• 混合罐 • 混合管
交错喷嘴混合
同向射流混合
混合孔板
萃取分离原理及设备
萃取操作过程及设备
分离设备
• 管式离心机 • 碟式离心机
萃取分离原理及设备
萃取操作过程及设备
离心萃取机
萃取分离原理及设备
萃取操作过程及设备
离心萃取机
• 多级离心萃取机
Luwesta三级离心萃取机
萃取分离原理及设备
F
1 =
E K E 1 K m
萃取分离原理及设备
溶剂萃取
溶剂萃取方法和理论收率的计算 多级错流萃取
S1
混 合 器 分 离 器
L1
S2
混 合 器 分 离 器
L2
S3 L3
混 合 器
分 离 器
F 第一级
n
R1
第二级R2 第三级 NhomakorabeaR3
多级错流萃取的理论收率: ( E 1) 1 1 = 或 ( E 1)
萃取分离原理及设备
萃取分离原理及设备
溶剂萃取
溶剂萃取方法和理论收率的计算 单级萃取
分配系数K和萃取因数E:
L
K c1 ; c2 E c1VS V 1 K S K c2 VF VF m
S
混 合 器 分 离 器
所以单级萃取的理论收率:
R
溶质在萃余液中的量 溶质总量 c2 VF 1 = c2 VF c1VS E 1 未被萃取的分率 =
萃取操作过程及设备
离心萃取机
• 立式连续逆流离心萃取机
α-Laval ABE-216离心萃取机
ABE-216离心萃取机轻重液走向示意图
萃取分离原理及设备

萃取过程与设备

萃取过程与设备

2、多级逆流固液萃取罐组
图中得4台萃取罐总有3台运转,1台轮空进行卸渣与 装料。萃取剂依次串联通过3台萃取罐,新鲜溶剂首 先接触得就是即将卸渣得萃取罐,依次最后通过得就 是新装料得萃取罐,从而与固体物料呈逆向流动,保持 整个系统最大得传质推动力。图中(a)就是4号轮空, 1、2、3号操作;(b)就是1号轮空,2、3、4号操作。 各罐操作次序得组织完全靠阀门得启闭来完成。
一、固-液萃取原理
➢ 固-液萃取过程得机理就是:第一步就是固相中得产物 得溶解过程;第二步就是产物在液相中得扩散过程,此 时在溶液中达到固-液中产物得平衡。
➢ 固相在液相中得溶解过程与固相在液相中得扩散过 程事实上就是固相与液相这两相间特定组分地平衡 过程,即固相在液相中得溶解扩散与液相中特定组分 被固相吸附这二个过程得平衡。在萃取过程一开始, 溶解扩散速度大于吸附速度,而当溶剂逐渐变成饱与 溶液时,则溶解扩散与吸附这两个速度相等。这时溶 剂中得固相溶解浓度不可能再增加。
料液
喷嘴
扩大管 出口
吸入口 图9-5 喷嘴式混合器
3、气流搅拌混合罐
就是将空气通入液体介质,借鼓泡作用发生搅 拌。这就是搅拌方法中简单得一种,特别适用 于化学腐蚀性强得液体,但不适于搅拌挥发性 强得液体。
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
(二)分离设备
➢ 液-液萃取得分离主要依靠两相液体得 重度不同,在离心力得作用下,将液体分离。
2、喷嘴式混合器
➢ 喷嘴式混合器就是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 目得。
➢ 混合器得优点就是体积小,结构简单,使用方便。但 由于其产生得压力差小,功率低,还会使液体稀释等 缺点,所以在应用方面受到一定限制。

萃取课件专题知识课件

萃取课件专题知识课件

=K0 /(1 +10 pH - pK )
对于弱碱性电解质
K
K0
Kp
Kp H
=K0 /(1 +10 pK - pH )
K0-只与T、P有关; K-与T、P和pH有关 K可经过试验求出,而K0不能,可由公式求出。
有机溶剂旳选择
根据相同相溶旳原理,选择与目旳产物极性相近 旳有机溶剂为萃取剂,能够得到较大旳分配系数 (根据介电常数判断极性);
溶剂萃取概述
分液漏斗
有机相 水相
一般工业液液萃取过程
料液 (待分离物
质+杂质 萃 取
萃取液 (待分离物 质+少量杂质
洗 涤 剂
洗 涤
萃取剂 +稀释剂
杂质+少量 萃残液 待萃物质 (杂质)

萃 萃取剂+稀释剂

(待返回使用)
待反 萃萃 物取 质
产物(待萃物质)
生物萃取与老式萃取相比旳特殊性
生物工程不同于化工生产,主要体现在生物 分离往往需要从浓度很稀旳水溶液中除去大 部分旳水,而且反应液中存在多种副产物和 杂质,使生物萃取具有特殊性。
青霉素旳分配平衡
弱电解质旳分配系数:
热力学分配系数K0 :萃取平衡时,单分子化 合物溶质在两相中浓度之比。
Kp=
弱酸性电解质K0= [AH]/[AH] 弱碱性电解质K0 = [B]/[B]
弱电解质旳表观分配系数K:
分配达平衡时,溶质在两相旳总浓度之比
对于弱酸性电解质
H K K0 K p H
亲水
亲油基团 亲油
亲水基团伸向水中,亲油基团伸向油中。
乳浊液类型
当将有机溶剂(通称为油)和水混在一起搅拌时,可
能产生两种形式的乳浊液。

生物分离工程-第五章-萃取技术PPT课件

生物分离工程-第五章-萃取技术PPT课件

mCl
[R Cl - ] [Cl - ]

mAKeC mlCl1[H K 2][K H 1 K ]2 21
43
-化学萃取平衡之分配平衡(2)
二(2-乙基己基)磷酸萃取氨基酸为例,其所对应的离 子交换反应
A2(H2RA ) R(3H H R )
KeH[A[AR]([(HH3R]R[2)H])]
氨基酸的表观分配系数为
6
生物产品萃取根据分子量大小划分
小分子类 化合物相对分子量约小于1000,如氨基酸、 抗生素、维生素、有机酸等,采用有机溶 剂萃取
大分子类 相对分子量大于1000,如酶,抗体,蛋白 质等,有机溶剂不适用,可选用反胶团萃 取、双水相萃取等
7
工业上生产青霉素
大多采用醋酸丁酯为萃取剂,pH=1.8~2.2, 相比VO/VW=1/2~1/2.5,温度5℃,反萃取过 程采用碳酸氢钾或碳酸钾水溶液为反萃取剂。
A
A+
A+
AA+
A AClA
有机相
R+Cl-
RR++CA-l-
R+Cl-
R+Cl-
R+Cl-
42
化学萃取平衡之分配平衡
季胺盐萃取氨基酸为例,其所对应的离子交换反应
R C lA R A -C l
[RA-][Cl- ] KeCl [RCl- ][A- ]
氨基酸和氯离子对应的表观分配系数分别为
[R A- ] mA cA
51
2、双水相形成
当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作 用时,即一种分子周围将聚集同种分子而 排斥异种分子,则在达到平衡时,就形成 分别富含不同聚合物的两相 。

中药提取设备ppt课件

中药提取设备ppt课件
一次浸出过程浓度差变化情况图
一次浸出的浸出速度变化 (如右图所示),开始速度大, 以后速度逐渐降低,最后到 达平衡状态时浸出速度等于 零,故通常称其为非稳定过 程。
一次浸出浸出速度变化情况图
单级浸出工艺比较简单,常用于小批量生产。缺点是漫 出时间长,药渣能吸收一定量浸出液,可溶性成分的浸出率 低,浸出液的浓度亦较低,浓缩时消耗热量大。
直筒形和微倒锥形多能提取罐
高径比2.5以上。 占地省但要求空间高。罐内静压高,易出渣。 其应用与锥筒提取罐相似,但更多地应用于渗漉、 罐组逆流提取和醇提、药酒等,也可用于水提取 。 微倒锥形提取罐。其下部筒身为具有0°23’的倒锥 形筒体,使一些难以自动出渣的药材在出渣门开启后全 部排出垂落,缩短了出渣时间。
翻转式提取罐如下图所示
可用于药材的煎煮、热回流提取、提油等。 罐身利用液压通过齿条、齿轮机构可使罐体倾斜125o, 由上口出渣。 本设备特点是料口直径大,容易加料与出料,适合 于中药材质轻、杈多、块大、品种杂的特点。
1.提取罐;2.支座;3.液压缸; 4.分离器;5.水油分离器;
6.冷凝器;7.滤渣器
ND型连续逆流提取机组 1.计量罐;2.提取器;3.加料器下优点。
①浸出效率高,药材与溶剂在提取器中以互为逆向流动的 动态可连续而充分地接触提取。 ②浸出液浓度亦较高,单位重量浸出液浓缩时消耗的热能 少。 ③浸出速度快。连续逆流浸出具有稳定的浓度梯度,且固液两相处于运动状态,使两相界面的边界层变薄或边界层 更新快,从而增加了浸出速度。 ④生产规模大,效率高。但不适于多品种、小批量的生产。
提取操作根据不同需要采取不同方式
①加热方式 用水提取时通入蒸气加热,当温度达到提取温度后停止
向罐内而改向夹层通蒸气进行间接加热,以维持罐内温度在 规定范围内。

萃取分离讲解PPT课件

萃取分离讲解PPT课件

工艺条件的优化
总结词
工艺条件对萃取分离效果具有重要影响,优化工艺条件可以提高分离效率和纯 度。
详细描述
通过实验确定最佳的萃取温度、压力、搅拌速度和时间等工艺参数。根据实际 情况调整工艺条件,以实现高效、低能耗的分离过程。
新型萃取分离技术
总结词
随着科技的发展,新型萃取分离技术不断涌现,为复杂体系的分离提供了更多选 择。
压力
压力对液体的沸点和相平衡有影响,进而影响萃取分离效 果。加压可以提高萃取剂的溶解度,但也可能增加设备投 资和操作成本。
停留时间
萃取剂在料液中的停留时间也会影响分离效果,过短的停 留时间可能导致萃取不充分,而停留时间过长则可能引起 逆向扩散和萃取剂的损失。
料液的性质
浓度与组成
料液中目标物质的浓度和组成直接影 响萃取分离的效率和经济性。浓度越 高,分离效果通常越好,但也可能导 致萃取剂用量增加。
萃取分离讲解
目录
• 萃取分离简介 • 萃取分离过程 • 萃取分离设备 • 萃取分离的影响因素 • 萃取分离的优化与改进 • 萃取分离案例分析
01
萃取分离简介
定义与原理
定义
萃取分离是一种利用物质在两种不混 溶液体中的溶解度差异,将目标物质 从一种溶剂转移到另一种溶剂中的分 离技术。
原理
基于不同溶剂对目标物质的溶解度不 同,通过选择适当的溶剂,使目标物 质在两相之间进行有效的转移和分离。
萃取剂的密度和粘度对分离 效果也有影响,密度差异有 助于相的分离,而粘度过高 可能导致流动性能降低。
工艺条件
温度
温度对萃取分离过程的影响显著,温度升高通常能提高传 质速率,但也可能导致萃取剂分解或料液中物质的热分解 。
搅拌强度

(2021)萃取设备错流萃取逆流萃取完美版PPT

(2021)萃取设备错流萃取逆流萃取完美版PPT

原料液及 溶剂同时加入 混合器内,经 搅拌后流入澄 清器,进行沉 降,即重相沉 至底部形成重 相层,而轻相 浮入器上部, 形成轻相层。 轻相层及重相 层分别由其排 出口引出。
(四)分离设备
1、离心分离设备
高速离心机:碟片式,4000~6000rpm 超速离心机:管式,>10000rpm 三相倾析式:固体、重液、轻液
分离设备:将萃取后形成的萃取相和 萃余相进行分离。
溶剂回收设备:把萃取液中的生物产 品与萃取溶剂分离并加以回收。
2、分类
(二)混合设备
1、混合管
(1)工作原理
萃取剂及料液在一定流速下进入管道一端,混合后从 另一端导出,依靠管内特殊设计的内部单元和流体流 动实现液体混合。
强迫湍流状态;料液在管内平均停留时间10~20s。
①混合:将料液和萃取剂在混合设备中充分混合,使溶质自料液转入萃取剂中。
分离较困难;
易于连续操作,处理量大,成本较低,适合 工业应用。
二、萃取设备
(一)组成、功能及分类
1、萃取体系的组成及功能
液-液萃取设备应包括3个部分:混合设备、 分离设备和溶剂回收设备。
混合设备:使料液与萃取剂充分混合形成乳 浊液,欲分离的生物产品自料液转入萃取剂 中或一种聚合物与 一种盐溶于同一溶剂时,由于聚合物之间或 聚合物与盐之间的不相容性,当聚合物或无 机盐浓度达到一定值时,就会分成不互溶的 两相。
双水相萃取:利用物质在不相溶的两水相间 分配系数的差异进行萃取的方法。
5、双水相萃取
(2)可以构成双水相的体系有:
两相的相比随操作条件而变化; 萃取设备错流萃取逆流萃取
下一层为萃余相,含目的产物浓度比新鲜料液低得多,送第二级萃取;
这类萃取统称为化学萃取(反应萃取)。

全自动固相萃取仪介绍 ppt课件

全自动固相萃取仪介绍 ppt课件
到的结果不好,必须重新作样 减少这些问题必须提高实验室的效率
全自动固相萃取仪介绍
什么是固相萃取
Solid Phase Extraction
SPE是一种萃取过程, 基于待测分析 物功能团和SPE柱固定相填料的功能团 之间的作用力将待测物萃取出来,即一 个水样(液体样品)滤过一层吸附剂微 粒,感兴趣的待测分析物被吸附在吸附 剂中。再用溶剂将待分析物洗脱。从而 达到浓缩和分离。
使用适合的填料捕获感兴趣的待测分析 物:C-8、C-18、DVB、DVB-疏水性、 DVB-亲水性、碳
空气干燥时间不得超过10分钟 完全移出填料中的残留水 正确干燥溶剂萃取物 正确浓缩溶剂萃取物
全自动固相萃取仪介绍
Optimazation Techniques
Drying & Evaporation
SPE-DEX® 1000XL自动萃取系统(EPA 1664A方法: 萃取油料/油脂)
SPE-DEX® 3000XL自动萃取系统(EPA 1664A方法: 萃取油料/油脂)
SPEED-VAPTMⅡ9000-溶剂蒸发系统(EPA 1664A方 法:萃取油料/油脂,SPE&LLE)
SOLVENT TRAP-溶剂回收系统(EPA 1664A方法: 萃取油料/油脂,SPE&LLE )
使用200-500ml 溶剂
摇动/连续过程
形成乳状液/表面 活性剂
选择范围窄
处理一个样品花 费2个小时
使用20-30ml溶剂
过滤过程 不会形成乳状液 选择范围宽(吸
附剂) 处理一个样品花
费20分钟
全自动固相萃取仪介绍
液液萃取的弱点
通常要使用100-125ml溶剂 直接摇动振荡样品和溶剂,会产生乳化
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5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
(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
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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
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
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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。
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。
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
.
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)
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)
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
;
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
.
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。
离区,上部是外沿重液相
三级
引出区,内沿是轻相引出

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

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.
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
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
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