萃取与浸出设备
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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。
低品位铜矿浸出萃取反萃电积法的设备改造和技术创新
低品位铜矿浸出萃取反萃电积法的设备改造和技术创新近年来，随着资源的日益匮乏，针对低品位铜矿的浸出萃取反萃电积法逐渐成为一种重要的铜提取技术。
然而，传统的设备在处理低品位铜矿时效果不佳，无法充分利用资源。
因此，如何进行设备的改造和技术的创新，提高低品位铜矿的提取效率成为行业亟待解决的问题。
首先，需要对设备进行改造，以适应低品位铜矿的特殊性。
传统设备在处理低品位铜矿时，经常出现提取率低、浸出速度慢等问题。
为解决这些问题，可以考虑增加设备的反应容器容积，增大浸出区域，从而提高反应速度。
此外，优化设备的工艺流程，可以采用多级浸出、搅拌鼓等技术手段，提高铜矿与浸出剂的接触面积，加速反应速度，提高效果。
其次，技术创新对于低品位铜矿的提取至关重要。
在浸出过程中，合理选择和优化浸出剂的配方，考虑浸出剂的浓度、PH值、温度等因素，可以提高铜的溶解度，提高浸出效果。
另外，采用电积法进行反萃可以进一步提高铜的回收率，但在低品位铜矿中，电积法的应用效果有限。
因此，如何进行电积工艺的改进和创新，提高反萃电积的效果，是关键问题之一。
针对低品位铜矿浸出萃取反萃电积法的设备改造和技术创新，一种可能的解决方案是采用连续流程，结合不同的设备和技术手段，以提高提取效率和降低能耗。
例如，引入压力浸出技术，增加浸出时的压力，有利于提高铜矿的溶解度和反应速度。
同时，结合离子交换技术和萃取技术，可以进一步提高铜的回收率。
此外，可以优化电积工艺，采用间歇电积或者控制电流密度等方式，提高电积效果。
此外，还可以考虑与其他领域的新技术结合，以进一步提高低品位铜矿的提取效率。
例如，膜技术在铜提取中有着广泛应用的潜力，通过膜分离可以实现对铜离子的选择性回收，提高铜的浓度和纯净度，降低能耗和成本。
同时，利用生物工程技术，可以通过微生物的作用加速浸出反应，从而提高提取效率。
在设备改造和技术创新的过程中，还需要加强与相关科研机构和企业的合作，共同攻克技术难题。
湿法冶炼中的浸出与萃取
温度和压力
搅拌强度对混合效率和传质速率有重 要影响，搅拌强度不足会影响传质效 果，导致分离效率降低。
料液的浓度
料液中目标物质的浓度直接影响萃取 效果，浓度过高或过低都会影响分离 效果。
搅拌强度
温度和压力的变化会影响萃取剂的溶 解度和目标物质的挥发性，进而影响 萃取效果。
04
浸出与萃取的比较与选择
浸出与萃取的优缺点比较 浸 01
原料性质
对于某些特定原料，如 高品位矿石或易浸出的 矿物，浸出可能更合适
。
产品要求
如果需要高纯度产品， 萃取可能更合适。
生产规模
大规模生产时，浸出可 能更具优势。
浸出与萃取的联合流程
1 2
3
先浸出后萃取
原料经过浸出处理后，浸出液中的目标组分再进行萃取分离 。
先萃取后浸出
原料经过萃取处理后，萃取液中的目标组分再进行浸出处理 。
锌的浸出与萃取
锌的浸出
在锌的湿法冶炼过程中，通常采用硫酸作为浸出剂，将锌矿石中的锌离子浸出到溶液中。硫酸与矿石 中的锌反应生成硫酸锌，同时伴有其他金属离子的浸出。
锌的萃取
浸出液中的锌离子通过萃取剂（如环己酮）的选择性吸附作用，从浸出液中被提取出来。萃取剂将锌 离子从浸出液转移到有机相中，实现锌与其他金属离子的分离。
根据萃取剂的种类，萃取过程可分为 有机溶剂萃取、离子交换萃取和协同 萃取。
VS
有机溶剂萃取是利用有机溶剂对目标 物质的溶解度进行萃取分离；离子交 换萃取是利用离子交换剂对溶液中的 离子进行交换分离；协同萃取是利用 两种或多种萃取剂的协同作用进行萃 取分离。
萃取过程的设备
萃取设备主要包括混合器、分离器和 洗涤器。
同时浸出与萃取
搅拌强度对混合效率和传质速率有重 要影响，搅拌强度不足会影响传质效 果，导致分离效率降低。
料液的浓度
料液中目标物质的浓度直接影响萃取 效果，浓度过高或过低都会影响分离 效果。
搅拌强度
温度和压力的变化会影响萃取剂的溶 解度和目标物质的挥发性，进而影响 萃取效果。
04
浸出与萃取的比较与选择
浸出与萃取的优缺点比较 浸 01
原料性质
对于某些特定原料，如 高品位矿石或易浸出的 矿物，浸出可能更合适
。
产品要求
如果需要高纯度产品， 萃取可能更合适。
生产规模
大规模生产时，浸出可 能更具优势。
浸出与萃取的联合流程
1 2
3
先浸出后萃取
原料经过浸出处理后，浸出液中的目标组分再进行萃取分离 。
先萃取后浸出
原料经过萃取处理后，萃取液中的目标组分再进行浸出处理 。
锌的浸出与萃取
锌的浸出
在锌的湿法冶炼过程中，通常采用硫酸作为浸出剂，将锌矿石中的锌离子浸出到溶液中。硫酸与矿石 中的锌反应生成硫酸锌，同时伴有其他金属离子的浸出。
锌的萃取
浸出液中的锌离子通过萃取剂（如环己酮）的选择性吸附作用，从浸出液中被提取出来。萃取剂将锌 离子从浸出液转移到有机相中，实现锌与其他金属离子的分离。
根据萃取剂的种类，萃取过程可分为 有机溶剂萃取、离子交换萃取和协同 萃取。
VS
有机溶剂萃取是利用有机溶剂对目标 物质的溶解度进行萃取分离；离子交 换萃取是利用离子交换剂对溶液中的 离子进行交换分离；协同萃取是利用 两种或多种萃取剂的协同作用进行萃 取分离。
萃取过程的设备
萃取设备主要包括混合器、分离器和 洗涤器。
同时浸出与萃取
制药设备与工程设计 课后答案
一、绪论*1、按照国家标准，制药设备分为哪几类？原料药机械及设备(L)，制剂机械(Z)，药用粉碎机械(F)，饮片机械(Y)，制药用水设备(S)，药品包装机械(B)，药物检测设备(J)，其他制药机械及设备(Q)。
2、GMP对制药设备有哪些要求？⑴有与生产相适应的设备能力和最经济合理安全的正常运行⑵有满足制药工艺所要求的网上功能及多种适应性⑶能保证药品加工中品质的一致性⑷易于操作和维修⑸易于设备内外的清洗⑹各种接口符合协调配套组合的要求⑺易安装，且易于移动有利组合的可能⑻进行设备验证（包括型式，结构，性能等。
）3、什么是原药料机械及设备？实现生物、化学物质转化，利用动物、植物、矿物制取医药原料的工艺设备及机械。
4、如何贯彻制药设备的GMP？P2功能的设计及要求，结构设计要求，材料选用，外观设计及要求，设备接口问题。
三、设备材料及防腐1、材料的性能有哪些？几种力学性能的指标有哪些？材料的性能包括材料的力学性能、物理性能、化学性能和加工性能。
力学性能的指标有强度、硬度、塑性、冲击韧性。
2、什么是碳钢，铸铁和奥氏体不锈钢？碳钢和铸铁是有95%以上的铁和0.05%～4%的碳及1%左右的杂质元素所组成的合金，称“碳铁合金”。
一般含碳量在0.02%～2%者称为钢，大于2%者称为铸铁。
奥氏体不锈钢在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。
此类钢，包括Cr18Ni8系不锈钢以及在此基础上发展起来的含铬镍更高，并含钼，硅，铜等合金元素的奥氏体类不锈钢。
3、什么是晶间腐蚀？所谓晶间腐蚀，是在400～800℃的温度范围内，碳从奥氏体中以碳化铬形式沿晶界析出，使晶界附近的合金元素（铬与镍）含铬量降低到耐腐蚀所需的最低含量（12％）以下，腐蚀就在此贫铬区产生。
这种沿晶界腐蚀称为晶间腐蚀4、金属设备的防腐蚀措施有哪些？⑴衬覆保护层金属保护层电镀，喷镀，衬里。
非金属保护层衬里，防腐涂料。
⑵电化学保护阴极保护通过外加电流使被保护的金属阴极极化以控制金属腐蚀。
第十一章 浸出与萃取
2013-8-4 10
设溶质A原来呈固态，且足够 多，则A在S中必有一饱和溶解度。 该饱和溶解度即图中的G点所代 表的组成，则BG线把相图分为两 个区域，其中位于BG线下方的区 域为未饱和区，亦即A与S量之比 小于饱和溶解度，而位于BG上方 的区域为饱和区。 只有在不饱和区才能进行浸出。
2013-8-4
6
2013-8-4
The ways of operation used in extraction processes can be continuous or batch连续或间歇操作. Once or more stages can be employed for batch operation, with new solvent in each stage 平 流 （ 错 流 ） , or under countercurrent逆流. A simple stage consists of an agitated mixer搅拌混合器, where the solid and the solvent are in contact for at given time. Then the mixture is transferred to a separator分离器, where the phases, called extract and exhausted solids, are obtained after a specified standing time. The extraction and separation stages can be carried out in one piece of equipment instead of two; this type of equipment is called an extractor萃取器.
《浸出和萃取》课件
在制药工业中的应用
提取药物有效成分： 通过浸出和萃取技术， 从植物、动物、微生 物等天然资源中提取 药物有效成分
提高药物纯度：通过 浸出和萃取技术，提 高药物纯度，降低杂 质含量，提高药物安 全性和有效性
药物合成：通过浸出 和萃取技术，合成药 物中间体和原料药， 提高药物生产效率和 质量
药物分离：通过浸出 和萃取技术，分离药 物中的有效成分和杂 质，提高药物纯度和 安全性
浸出和萃取的经济性比较
浸出：设备投资大，运行成本低，适合大规模生产 萃取：设备投资小，运行成本高，适合小规模生产 浸出：能耗高，环境污染大，需要处理废液 萃取：能耗低，环境污染小，无需处理废液
浸出和萃取的适用范围比较
浸出：适用于处理低浓度、难溶性物质，如矿石、煤等 萃取：适用于处理高浓度、易溶性物质，如金属离子、有机物等 浸出：适用于大规模生产，如工业废水处理、矿山开采等 萃取：适用于实验室研究，如化学分析、药物合成等
步骤
浸出效果：取 决于浸出剂的 选择、浸出温 度、时间等因
素
浸出过程
浸出剂的选择：根据待浸出物质 的性质选择合适的浸出剂
搅拌和混合：通过搅拌和混合， 使浸出剂与待浸出物质充分接触题
添加标题
浸出温度和时间：控制浸出温度 和时间，以获得最佳浸出效果
过滤和分离：将浸出液与待浸出 物质分离，得到浸出液和待浸出 物质
感谢观看
汇报人：
浸出影响因素
浸出剂的性质：如酸碱性、浓度、温度等
固体物料的粒度大小
浸出时间的长短
浸出剂与固体物料的接触面积
浸出温度的高低
浸出剂的流速和搅拌速度
浸出设备
浸出罐：用于盛放浸出液和固体物料
冷却器：降低浸出液的温度，便于后 续处理
溶剂萃取和浸取
要成功地运用两水相萃取的方法，应满足下列 条件（×）
① 欲提取的酶和细胞应分配在不同的相中； ② 酶的分配系数应足够大，使在一定的相体积
比时，经过一次萃取，就能得到高的收率； ③ 两相用离心机很容易分离。
2. 两水相反应器
在两水相系统中进行转化翻译功能，如酶促反 应，可以把产物移入另一相中，消除产物抑制， 因而提高了产率。这实际上是一种反应和分离 耦合的过程，有时也称为萃取生物转化；如果 发生的是一种发酵过程，则也称为萃取发酵， 因而此时也可以把两水相系统称为两水相反应 器。
6.2 溶剂萃取技术
就是在液体混合物(原料液)中加入一种与其 基本不相混溶的液体作为溶剂，构成第二相， 利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度 不同而使原料液混合物得以分离。选用的溶 剂称为萃取剂，以S表示；原料中容易溶于S 的组分，称为溶质，以A表示；难溶于S的组 分称为原溶剂(或稀释剂)，以B表示。
概念：萃取是利用溶质在互不混溶的两相之间分 配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的技术。
分类：
参与溶质 分配的两 相不同
液-固萃取 液-液萃取
萃取原理
物理萃取 化学萃取 双水相萃取 超临界萃取
液-固萃取
概念：用某种溶剂把有用物质从固体原料中提 取到溶液中的过程称为固-液萃取，也称浸取 或浸出。
应用：
溶媒剂(带溶剂)
为提高分配系数K，常添加带溶剂。带溶剂是指 能和产物形成复合物，促使产物更易溶于有机溶 剂相中，在一定条件下又要容易分解的物质。
青霉素作为一种酸，可用脂肪碱作为带溶剂。青霉素能 和正十二烷胺、四丁胺等形成复合物而溶于氯仿中。这 样萃取收率能够提高，且可以在较有利的pH范围内操作。 这种正负离子结合成对的萃取，也称为离子对萃取。
浸出车间介绍
浸出车间必须制定一套健全合理旳规障制度，如 安全操作规程，岗位责任制度，质量检验制度，安全 生产和设备维修管理制度等。另外，还有某些详细要 求。
1. 浸出车间和溶剂油库除操作人员外，不准外人进出 。对于外来参观人员经主管领导同意后须专人陪同， 并在参观前讲解注意事项及其必须遵守旳一切安全规 章制度。
D.T.D.C(E109)是一圆柱状立式容器，由七层构 成。根据功能不同每层分布着两层两个或单层两个 扫臂，这些扫臂均安装在同一种轴上。在每层中带 动物料旋转起着搅拌旳作用，经过这种扫臂旳搅拌 作用使得物料在各层中加热或汽提进行得更为充分 ，溶剂脱除旳更为彻底，不会出现因为各质点受热 不均匀而影响粕旳脱溶及蒸烘效果。在上面旳三层 中，湿粕在底夹层间接蒸汽旳作用下被加热升温进 行预脱溶，清除大量旳溶剂，这么设置旳目旳是为 了预防进入直接汽提层旳湿粕仍具有大量旳溶剂。
浸出车间主要设
备简述及安全生 产
浸出车间主要设备及功能简介
一、浸出器 二、DTDC 三、蒸发工段设备 四、冷凝类设备 五、尾气吸收 六、安全生产
• 名称：箱链式浸出器
• 工段：浸岀
• 功能：用溶剂将物料中旳萃取物浸岀岀来•Fra bibliotek构造： 喂料系统
喂料系统
喷淋系统
喷淋系统
传动系统
推料箱
驱动系统
油斗
油斗
推料箱 出料口
• 尾气工段：
1.工作原理
采用废气中旳溶剂能溶解于选定旳石蜡 中及溶剂与石蜡旳沸点差别对其加热到达沸 点，溶剂气化与石蜡分离，石蜡循环使用旳 过程。此工段在浸出车间其他工段正常停车 时不能够停此工段和循环水系统。
• 安全生产：
浸出法制油使用旳溶剂一般是“6” 号溶剂油 ”（正己烷），其闪点为-25℃（泰格密闭杯闪蒸 ℉），自燃点520℃，在空气中旳爆炸极限为 1.2%～4.9%（体积比），火灾危险性很大，必须 严格防火。浸出生产过程中，使用大量溶剂循环 周转，溶剂蒸汽总会有泄漏。当溶剂蒸汽遇明火 时，会立即燃烧。空气中旳浓度到达1.2%～4.9% 时，就会引起爆炸。空气中旳浓度到达25～30毫 克/升时，会使人中毒，严重旳会造成死亡。浸出 车间与其他车间相比，存在着较大旳火灾、爆炸 危险与发生毒害旳可能性，所以，浸出车间对安 全技术有特殊要求。
【生物工程下游技术】第五章 溶剂萃取和浸取
盐、供微生物生长代谢的其他营养成分等。必须考虑这些物质对萃取
过程的影响。 (1)pH值 直接影响表观分配系数。另外对选择性有影响。
pH值还应尽量选择在使产物稳定的范围内。
(2)温度 温度会影响生化物质的稳定性，所以一般在室温或低温下进行。 同时影响分配系数K 。 (3)盐析 硫酸铵、氯化钠等可降低产物在水中的溶解度，还能减小有机溶 剂在水相中的溶解度。但过多可能促使杂质一起转入溶剂相，必要时 要考虑回收。 (4)带溶剂 能和产物形成复合物，使产物更易溶于有机溶剂相中，提高分 配系数。复合物又要容易分解。
有机溶剂萃取
利用一种溶质组分（如产物）在两个互不混溶的液相（如水相和有机溶剂 相）中竞争性溶解和分配性质上的差异来进行分离操作的。 有机溶剂萃取法广泛应用于抗生素、有机酸、维生素、激素 等发酵产物工业规模的提取上。 优点 a) b) c) d) 比化学沉淀法分离程度高； 比离子交换法选择性好、传质快； 比蒸馏法能耗低； 生产能力大、周期短、便于连续操作、易实现自动化控制。
的电子受体A—H因已形成内氢键而不再起作用。故
AB(3)型溶剂的氢键性质与N型或B型相似。
3．溶剂的极性
溶剂萃取的关键是萃取溶剂的选择，而选择的依据是 “相似相溶”的原则。 “相似”有两个方面： 一是分子结构相似，这相对容易考察；另一个是分子间 作用能相似，即分子问相互作用力相似。在生物工业上，对 后一点考察较多的是分子极性。
溶剂萃取法和其他新型分离技术相结合，产生了一系列新型分离 技术： 超临界流体萃取（Supercritical fluid extraction） 反胶团萃取（Reversed micelle extraction） 双水相萃取技术（Partition of two aqueous phase system） 等。 用于高品质的天然物质、胞内物质（胞内酶、蛋白质、多肽、核 酸等）的分离提取上。
低品位铜矿浸出萃取反萃电积法设备的运行优化和管理
低品位铜矿浸出萃取反萃电积法设备的运行优化和管理一、引言低品位铜矿是指铜矿石中含铜量较低的矿石，通常经过浸出、萃取、反萃和电积等工艺过程，从中提取出铜。
在这一过程中，设备的运行优化和管理对提高铜矿的浸出效率、提高铜回收率、降低生产成本具有重要作用。
本文将探讨低品位铜矿浸出萃取反萃电积法设备的运行优化和管理的相关问题。
二、设备运行优化1. 设备参数优化铜矿浸出萃取反萃电积法设备中的各项参数对铜矿提取的效果有着重要影响，因此需对各项参数进行优化。
首先，针对低品位铜矿的特点，应根据其矿石性质来调整浸出剂的浓度、PH值以及反萃剂的配比等参数，以实现最佳的铜提取效果。
此外，还需根据不同的矿石含铜量和浸出反应情况调整浸出时间和温度等操作参数，以提高浸出效率。
综上所述，设备参数的优化可通过实验和实际生产情况的反馈来不断进行调整，以达到最佳的运行效果。
2. 优化反萃电积过程反萃电积过程是低品位铜矿提取中的关键环节，其优化对于增加铜回收率具有重要作用。
在反萃电积过程中，应注意电解槽的设计与维护，以保持电解槽的稳定运行。
同时，电解槽中的电流密度、温度、PH值等参数也需进行适当的优化调整。
此外，还应注意反萃剂的选择与使用，以达到最佳的反萃效果。
通过这些优化措施可以降低生产成本，提高铜回收率。
三、设备管理1. 定期检查与维护低品位铜矿浸出萃取反萃电积工艺设备需要定期进行检查与维护，以确保设备的正常运行。
检查内容包括设备的压力、温度、流量等参数的监测，以及设备的密封性、连接情况的检查。
对于发现的问题，需及时采取相应的修复与调整措施，以防止设备故障影响铜矿提取过程。
2. 健全的操作规程低品位铜矿浸出萃取反萃电积法设备的操作流程应制定相关的操作规程，并进行培训和宣传，以确保操作人员熟知操作流程及相关注意事项。
操作规程应包括设备启动、停止、紧急情况应对等方面的内容，以提高设备的操作稳定性和可靠性。
3. 严格的质量控制低品位铜矿浸出萃取反萃电积工艺的质量控制对于提高铜回收率具有重要意义。
湿法冶炼中的浸出与萃取
利用化学或生物方法将污染物从固相中转移到液相中，实现污染物的初步分离。
浸出
将污染物从液相中提取出来，进行富集和浓缩，便于后续处理。
萃取
土壤和地下水的修复过程中，通过浸出和萃取技术，有效去除重金属和有机污染物。
实例
在太阳能电池制造过程中，通过化学浸出技术制备薄膜材料。
浸出
萃取
实例
在燃料电池中，利用萃取剂将氢气和氧气分别提取出来，为燃料电池提供反应物质。
萃取剂的选择
选择合适的萃取剂是实现有效萃取的关键。萃取剂应具备对目标金属离子高选择性、良好的萃取性能和分离效果、低能耗和环境污染小的特点。同时，萃取剂还应具备稳定性好、不易分解和易于再生等优点，以保障萃取过程的长期稳定运行。
萃取过程
利用溶质在两种不互溶的溶剂中溶解度的差异，实现溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中的分离过程。
相关案例研究
总结词：详细描述了某矿物冶炼厂如何通过浸出与萃取工艺流程提取有价值的金属，包括浸出和萃取的原理、工艺流程、设备选择以及操作要点等。详细描述：某矿物冶炼厂采用湿法冶炼技术，首先通过浸出工艺将矿石中的有价金属以离子形式溶解在溶液中，然后通过萃取工艺将有价金属离子从浸出液中提取出来，最终得到高纯度的金属。在浸出过程中，矿石经过破碎、磨细后与酸或碱等浸出剂进行反应，使金属离子进入溶液中。在萃取过程中，使用有机溶剂将金属离子从浸出液中提取出来，再通过反萃取和置换等操作，最终得到纯度较高的金属。该工艺流程具有较高的提取率和较低的环境污染，是当前矿物冶炼领域中较为先进的工艺技术之一。
相似相溶原理
萃取过程中，溶质在两相之间的分配达到动态平衡状态，遵循质量作用定律和分配定律。
平衡理论
萃取过程涉及相际传质，即溶质在两相界面处进行传递，实现分离。
《浸出和萃取》课件
结果分析
根据实验结果，分析浸出和萃取的原 理、影响因素和应用前景。
图表制作
根据实验数据制作图表，直观展示实 验结果。
结论总结
总结实验的结论和收获，提出改进意 见和建议。
05
浸出和萃取的工业应用
在矿物加工中的应用
浸出
将矿石破碎、磨细后与浸出剂混合， 使有用组分溶解于浸出液中，再对浸 出液进行提取。这种方法广泛应用于 铜、铀等金属的提取。
优化浸出和萃取工艺，降低资源与能 源消耗，提高资源利用效率。
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THANKS
原理
浸出过程基于化学反应，通过反应使目标物质从固体中溶解到液体中；萃取则 是利用溶质在两种不混溶的溶剂中的溶解度差异，实现组分的分离。
历史与发展
历史
浸出和萃取技术起源较早，随着 科技的发展和工业需求，不断得 到改进和完善。
发展
现代浸出和萃取技术正朝着高效 、环保、节能的方向发展，不断 有新的技术涌现，如超声波辅助 萃取、微波辅助萃取等。
萃取
在食品工业中，萃取技术常用于提取食品中的有效成分，如咖啡因、香精等。通 过选择合适的萃取剂，可以将所需成分从原料中提取出来，用于食品添加剂或调 味品生产。
在环境保护中的应用
浸出
在环境保护领域，浸出技术可用于处理土壤、污泥等固体废物。通过将溶剂浸入废物中 ，可以将有害物质溶解于溶剂中，再通过蒸发、分离等方法回收或处理有害物质，达到
净化废物的目的。
萃取
在环境保护领域，萃取技术可用于处理废水、废气等污染物。通过选择合适的萃取剂， 可以将废水、废气中的有害物质提取出来，进行分离、转化或回收利用，达到治理污染
的目的。
06
浸出和萃取的未来发展与 挑战
萃取与浸提
3.4 固体的浸提过程的步骤
1. 溶剂浸润进入固体内，溶质溶解 2. 溶解的溶质从固体内部流体中扩散达到固体表面 3. 溶质继续从固体表面通过液膜扩散到达外部溶剂的主体。
溶剂S 原料F0 溢流E1
底流W
3.5 萃取设备
单级浸取罐 级式固定床浸取装置 多级固定床浸取系统 设备 U型管式浸取器 连续移动床浸取装置 平转式浸取器
到纯化或浓缩的单元操作叫做萃取
属于两相之间的传质过程
初步分离纯化技术
应用：
石油化工、湿法冶金、医药、食品、环境
固液萃取（浸取） 物理状态 液液萃取
有机溶液萃取
双水相萃取
液膜萃取 反胶束萃取
超临界萃取
分 物理萃取 萃取原理 化学萃取 分批萃取 操作方式 连续萃取 单级萃取 操作方式 多级萃取
类
多级错流萃取 多级逆流萃取 微分萃取
2. 液液萃取
定义：
液-液萃取又称溶剂萃取，简称萃取，是两个完全或部分不互溶的
液相接触后，一个液相中的组分转移到另一液相，活在两液相中
重新分配的过程。 萃取剂(溶剂)S：所 用的溶剂；solvent 原料液F：所处理的 混合液；feed 溶质A：原料液中易 溶于溶剂的组分； 原溶剂（稀释剂） B：难溶或不溶组分。
浸取是固-液萃取，又称浸出、提取或浸提。由于食品加工 的原料大多为固体，要分离提取其中的成分，往往采取浸
取的方法，因此浸取在食品工业中得到广泛应用
应用
食用油的浸提
香料的浸提
咖啡豆可溶性成分的浸提 甜菜中糖分的浸提 天然色素的浸提
3.1 浸提的基本概念
浸提是将溶剂加入固相或另一液相混合物中，其中所
热浸
提取过 程
由于提高温度有利于有效成分的溶解 度故提取效果较冷浸好。该方法操作 时间长，浸出溶剂用量大往往浸出效 率差，不易完全浸出，不适合有效成 分含量低的原料
第六章机械分离萃取与浸出设备
过滤过程的机理
滤饼过滤(表面过滤)：过滤介质为织物、 多孔材料或膜等，孔径可大于最小颗粒 的粒径。过滤初期，部分小颗粒可以进 入或穿过介质的小孔，后因颗粒的架桥 作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。
被截留在介质表面的颗粒形成滤渣层（滤饼），透过滤饼层的 则是被净化了的滤液。 随着滤饼的形成，真正起过滤介质作用的是滤饼，而非过滤介 质本身，故称作滤饼过滤。 滤饼过滤主要用于含固量较大（>1%）的场合。
转筒真空过滤机
过滤操作：转筒旋转一周，每一个扇形过滤室依次完成真空 过滤、洗涤、脱水、吸干滤饼和压缩空气吹松、刮刀卸料、 反吹清洗表面等全部操作，相应分为过滤区、洗涤脱水区、 卸料区和表面再生区等几个不同的工作区域。
转筒转速多在0.1～3 r/min，浸入悬浮液中的吸滤面积约占总 表面的30～40%。滤加压送入或借真空泵进 行抽吸，滤液穿过滤布进入丝网构成的 中空部分并汇集于下部总管流出，颗粒 则沉积在滤布上形成滤饼，当滤饼达到 一定厚度时停止过滤。视悬浮液的性质 和操作压强的大小，滤饼厚度通常在 5~35mm之间。
滤浆
3
1
滤液 2
淤泥
过滤结束后，根据要求可通入洗涤液对滤饼进行洗涤，洗涤 液的行程和流通面积与过滤终了时滤液的行程和流通面积相 同，在洗涤液与滤液的性质接近的情况下，洗涤速率约为过 滤终了时速率。可用振动或压缩空气及清水等反吹卸滤渣。
板框压滤机的操作压强一般在0.3~1.0Mpa之间。 优点：结构简单紧凑，过滤面积大并可承受较高的压差。
缺点：间歇式操作，所费的装、折、清洗时间较长，劳动强 度大，生产效率较低。
板框式压滤机主要用于含固量较多的悬浮液过滤。
板框压滤机
XAZ /2000-UB系列
生物工业下游技术第四章溶剂萃取法解析
2019/8/26
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DMF
DMF是多种高聚物如聚乙烯 、聚氯乙烯、 聚丙烯腈、聚酰胺等的优良溶剂，广泛用 于塑料制膜、油漆、纤维等工业；也可作 除去油漆的脱漆剂。
它能溶解某些低溶解度的颜料，使颜料带 有染料的特点。 DMF还可作从石蜡中分离 非烃成分的有效试剂。它对对苯二甲酸和 间苯二甲酸的溶解性有良好的选择性，可 在DMF中将它们分离。
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3
浸取
• 用有机溶剂把有用物质从固体原材料中提取到溶 液中的过程。
• 热水浸取茶叶；药酒；有机溶剂提取大豆、花生 等中的食用油。
• 浸出油：是用化学制油方法使油脂从油料中分离 出来而形成的油品。采用“六号”溶剂油将食用 油原料充分“浸泡”然后高温提取，经脱脂、脱 胶、脱水、脱色、脱臭、脱酸加工而成。油品色 浅味淡易形成溶剂油的残留。
• 乙醇具有一般伯醇的化学性质，比较活泼，是有 机合成的重要原料及溶剂。医药上常用做消毒剂 和防腐剂。乙醇还广泛用做饮料和燃料。过去， 工业乙醇中常加入少量毒性物质如甲醇等（称变 性酒精）以防止饮用。
乙醇
• 普通酒精是含95.6％乙醇和4.4％水的恒沸混合物， 沸点为78.15℃，其中的少量水分无法用蒸馏法除 去。实验室中常在普通酒精中加入生石灰回流， 再进行蒸馏，可得99.5％的乙醇。再加入金属镁 和少量碘（催化剂）回流后蒸馏，可得无水乙醇 （又叫绝对乙醇）。
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常用语
• 将供提取的溶液称为——料液（F） • 从料液中提取出来的物质 ——溶质 • 用来萃取产物的溶剂——萃取剂（S） • 溶质转移到萃取剂中与萃取剂形成的溶
液——萃取液（L或E’） • 被萃取出溶质后的料液——萃余液（R）
药品生产技术《《制药设备应用技术》模块六 萃取与离子交换设备-1.3常用的浸出设备2渗漉设备》
模块六：萃取与离子交换设备
项目一、固液萃取
第一页，共八页。
目录
固液萃取过程
浸出方法
常用的浸出设备
第二页，共八页。
三、常用的浸出设备
第三页，共八页。
（二）渗漉设备
渗漉法是在药粉中添加浸出溶剂使其渗过药粉，自下部流出浸出液的一种浸出方法。当渗出 溶剂渗过药粉时，由于重力作用而向下移动，上层的浸出溶剂或稀浸液不断置换浓溶液，形 成浓度阶梯，使扩散能较好的进行，由于浸出效果优于浸渍法， 因此广泛应用于制药行业。
第六页，共八页。
谢 谢！
第七页，共八页。
内容总结
模块六：萃取与离子交换设备。渗漉法是在药粉中添加浸出溶剂使其渗过药粉，自下部流出浸出液的一种浸出方法。 渗漉法适用于提取热敏性、挥发性或剧毒类中草药物料和有效成份含量较低或要求浸出液浓度较高的中草药物料。因此 不宜用于新鲜及易膨胀药材、无组织结构的和黏度高不易流动的药材。例如乳香、芦荟等非组织药材因遇溶剂软化成团， 会堵塞孔隙使溶剂无法均匀地通过药材。然后加盖，放置24—48小时后打开下口开关，使渗漉液缓缓流出
第八页，共八页。
第五页，共八页。
图6-3 渗漉器
（二）渗漉设备
通常是先将中药材粉碎成粗末，加入适量的酒精或其他适宜溶剂浸润2—4小时 ，使药材粗粉充分膨胀，分次均匀地装入底部垫有脱脂棉的渗漉器中，每次装 好后用木棒压紧。
装完中药材，上面盖上纱布，并压上一层洗净的小石子以免加入溶剂后使 药粉浮起。然后打开渗漉器下口的开关，再慢慢地从渗漉器上部加进溶剂 ，当液体自下口流出时关闭上开关，从而使流出的液体倒入渗漉器内，继 续加入溶剂至高出药粉面数厘米为止。然后加盖，放置24—48小时后打开 下口开关，使渗漉液缓缓流出。按规定量收集漉液，回收溶剂即得浸膏。
项目一、固液萃取
第一页，共八页。
目录
固液萃取过程
浸出方法
常用的浸出设备
第二页，共八页。
三、常用的浸出设备
第三页，共八页。
（二）渗漉设备
渗漉法是在药粉中添加浸出溶剂使其渗过药粉，自下部流出浸出液的一种浸出方法。当渗出 溶剂渗过药粉时，由于重力作用而向下移动，上层的浸出溶剂或稀浸液不断置换浓溶液，形 成浓度阶梯，使扩散能较好的进行，由于浸出效果优于浸渍法， 因此广泛应用于制药行业。
第六页，共八页。
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内容总结
模块六：萃取与离子交换设备。渗漉法是在药粉中添加浸出溶剂使其渗过药粉，自下部流出浸出液的一种浸出方法。 渗漉法适用于提取热敏性、挥发性或剧毒类中草药物料和有效成份含量较低或要求浸出液浓度较高的中草药物料。因此 不宜用于新鲜及易膨胀药材、无组织结构的和黏度高不易流动的药材。例如乳香、芦荟等非组织药材因遇溶剂软化成团， 会堵塞孔隙使溶剂无法均匀地通过药材。然后加盖，放置24—48小时后打开下口开关，使渗漉液缓缓流出
第八页，共八页。
第五页，共八页。
图6-3 渗漉器
（二）渗漉设备
通常是先将中药材粉碎成粗末，加入适量的酒精或其他适宜溶剂浸润2—4小时 ，使药材粗粉充分膨胀，分次均匀地装入底部垫有脱脂棉的渗漉器中，每次装 好后用木棒压紧。
装完中药材，上面盖上纱布，并压上一层洗净的小石子以免加入溶剂后使 药粉浮起。然后打开渗漉器下口的开关，再慢慢地从渗漉器上部加进溶剂 ，当液体自下口流出时关闭上开关，从而使流出的液体倒入渗漉器内，继 续加入溶剂至高出药粉面数厘米为止。然后加盖，放置24—48小时后打开 下口开关，使渗漉液缓缓流出。按规定量收集漉液，回收溶剂即得浸膏。
环形浸出设备的原理是
环形浸出设备的原理是
环形浸出设备是一种将溶剂通过固体样品进行浸出、萃取的装置。
设备的原理是利用溶剂对固体样品进行溶解和萃取，从而将样品中的目标物质提取出来。
环形浸出设备主要由浸提仪器、提取剂、固体样品和收集装置组成。
工作时，提取剂通过泵送系统被送入浸提仪器中，浸提仪器中有一个置入固体样品的腔室。
提取剂通过喷射或喷淋的方式与固体样品接触并渗透进入固体样品中，将样品中的目标物质溶解解出。
经过一定的时间，提取剂在固体样品中形成溶液。
然后，溶液通过管道传输到收集装置中。
在收集装置中，可以进行对目标物质的进一步分离和提纯。
经过一系列的操作，最终可以得到目标物质的纯净提取物。
环形浸出设备的原理基于溶剂与固体样品之间的物理和化学相互作用。
不同的溶剂具有不同的溶解度和选择性，可以对不同性质的目标物质进行有效的提取。
此外，浸出的时间和温度等条件的控制也对提取效果有影响。
总的来说，环形浸出设备利用溶剂与固体样品之间的物质交互作用，通过浸出和溶解的过程将样品中的目标物质提取出来，从而实现目标物质的分离和提纯。
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临界密度 (g/cm3)
0.433 0.332 0.235 0.203 0.450
• 超临界萃取法的优点： （1）萃取分离效率高、产品质量好。 （2）适合于含热敏组分的原料。 （3）节省热能。 （4）可以采用无毒无害气体做溶剂。
二氧化碳
⑴ 在35～40℃下提取 ⑵ 干净的提取方法 ⑶ CO2是一种不活泼的气体。 ⑷ 循环使用，降低成本。 ⑸ 参数可以调节
11.1 液－液萃取设备
液—液萃取
溶剂萃取法：小分子提取 双水相萃取法：蛋白质等大分子提取
萃取基本原理 假设一种溶液的溶剂A与另一个溶剂B互不相容，
且溶质C在B中的溶解度大于在A中的溶解度，当将溶 剂B加入到溶液中经振摇静置后，则会发生分层现象， 且大部分溶质C转移到了溶剂B中。这种溶质从一种体 系转移到另一个体系的过程称为萃取过程。
热回流循环提取浓缩机
多功能提取罐
静态多功能提取罐 正锥式 斜锥式 直筒式
多功能提取罐
动态多功能提取罐 A型为桨式搅拌 B型为搅笼式搅拌
11.3 超临界流体萃取设备
超临界萃取是近二十多年来发展起来的一种新型 分 离 技 术 。 它 是 以 处 于 临 界 温 度 （ tc ） 和 临 界 压 力 （pc）以上的超临界流体作为萃取剂，提取分离与纯 化液体或固体中的有效成分的一种单元操作。它与一 般萃取和浸取操作相比，由于它用超临界状态下的流 体作萃取剂 ，具有气体和液体之间的性质，它的密度 接近于液体，比气体的密度大数百倍，其粘度仍接近 于气体，比液体的粘度要小两个数量级，扩散系数介 于气体与液体之间（大约是气体的1/100,比液体的扩 散系数要大数百倍）。所以超临界流体对许多组分具 有很强的选择性和融解能力，又具有气体易扩散的特 性，使传质速率大大高于溶剂萃取，可以实现物质的 高效率分离提纯。
11
在萃取过程中起转移溶质作用的溶剂称为萃取剂，由萃
取剂和溶质组成的溶液叫萃取相，原来的溶液在萃取后 则称为萃余液。如果萃取前的体系是液态则称为液—液 萃液，如果是固态则称为液——固萃取，又称浸取，浸 出，提取，如用石油醚萃取青蒿中的青蒿素就是典型的 固液浸取实例。
液—液萃取设备
混合设备
搅拌罐 管路萃取 喷射萃取
★ 超声提取特点
超声提取的影响因素：
时间：10～100min 超声频率
温度 药材组织结构 超声波的凝聚机制
超声提取设备分类
1超声波辅助提取远东疣柄牛肝菌菌丝体色素研究 方琼 现代农业科技 2012/01 2 超声波辅助法提取芸豆种子黄酮类化合物研究 李琼 食品研究与开发 2012/02 3 超声波提取准噶尔山楂中的熊果酸与抗氧化研究 任艳利 安徽农学通报(上半月刊) 2012/01 4 超声波辅助提取柑橘皮色素的工艺研究 段香芝 信阳师范学院学报(自然科学版) 2012/01 5 超声波提取芦笋皮中黄酮类化合物及其抗氧化活性的研究 谢建华 西南师范大学学报(自然科学版) 2012/01 6 超声波辅助法提取玉竹中总黄酮 钟方丽 吉林化工学院学报 2012/01 7 超声波联合TiO_2-SiO_2固体酸提取小麦秸秆木质素的研究 余先纯 江苏农业科学 2012/01 8 超声波协同纤维素酶提取骏枣多糖工艺优化 王俊钢 广东农业科学 2012/01 9 响应面法优化超声波提取黑穗醋栗叶片黄酮 张志昆 食品工业科技 2012/04 10 利用超声波辅助酶法提取马尾藻多糖条件优化 张丹鹤 吉林农业 2011/12 11 超声波辅助提取野生软枣猕猴桃茎多糖的工艺优 张春红 食品工业科技 2012/06 12 超声波提取荔枝壳粗多酚的工艺研究 谢三都 福建轻纺 2012/01 13 超声波辅助提取苦苣总黄酮的工艺研究 高辉 吉林医药学院学报 2012/01 14 桂圆皮中原花青素的超声波辅助提取 刘新 西北农业学报 2012/02 15 超声波预处理对水酶法提取扁桃仁油及水解蛋白影响的研究 郝利平 农产品加工(学刊) 2012/03 16 超声波辅助提取羊栖菜岩藻黄质的工艺优化 刘丽平 浙江农业科学 2012/03 17 超声波提取莴苣叶中叶黄素的工艺研究 王彦博 中国酿造 2012/01 18 土壤中POPs的超声波提取最佳条件的筛选 陈国 宁波农业科技 2008/02 19 超声波协同复合酶法提取半边莲多糖工艺优选 黄秀香 中国实验方剂学杂志 2012/05 20 响应面法优化超声波提取山核桃壳色素工艺 孙海涛 东北林业大学学报 2012/02
第11章 萃取与浸出设备 （P120）
11.1 液－液萃取设备 11.2 浸出设备 11.3 超临界流体萃取设备 11.4 超声提取设备 11.5 微波提取设备
发展 传统制药行业
溶剂萃取法 双水相萃取法
中药传统浸出方法有煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流 提取法、水蒸气蒸馏法等。
现代：超临界流体萃取法、微波萃取法、超声提取法、 酶法提取等。
调味品
姜油、辣素、辣椒色素、花椒油、胡椒油
香料、香精
辛夷花精油、烟叶精油
超临界二氧化碳萃取的工艺流程
萃取段 解析段
萃取过程特殊性 解析方式不同分
常规萃取 夹带剂萃取
喷射萃取
等温法 等压 吸附法 多解析法
常规萃取
含夹带剂萃取
超临界二氧化碳萃取设备
组成：冷水系统、热水系统、萃取系统、分离系统、 夹带剂循环系统、二氧化碳循环系统和计算机控制系 统。
美国 Supercritical Processing Inc
1花椒有效成分的CO_2超临界萃取工艺 孙国峰 食品与生物技术学报 2011/06 2 成东药机超临界CO2萃取装置行业新标准获批 杨华登 机电信息 2011/26 3 超临界CO_2萃取麦冬中高异黄酮类物质的工艺研究 曾品涛 中国药业 2010/24 4 超临界CO_2萃取松花粉中的油脂及其GC分析 杨万政 承德医学院学报 2010/04 5 中药复方TF-103超临界CO_2萃取工艺研究 费陈忠 中兽医医药杂志 2009/03 6 超临界二氧化碳萃取沉香精油工艺条件研究 邓红梅 时珍国医国药 2009/03 7 超临界CO_2萃取和水蒸气蒸馏法提取苍耳子挥发油的比较研究 王虹 湖南中医药大学学报 2009/01 8 薤白挥发油的超临界二氧化碳萃取工艺研究 蒋合众 时珍国医国药 2009/01 9 超临界二氧化碳萃取迷迭香中迷迭香酸的工艺研究 陈四利 时珍国医国药 2008/12 10 气-质联用分析北柴胡炮制前后超临界二氧化碳萃取物 许腊英 中国医院药学杂志 2008/19 11 超临界萃取GC-MS分析桂皮油成分研究 蔡定建 中国食品添加剂 2008/06 12 超临界二氧化碳萃取常山胡柚外果皮中天然色素的工艺研究 时海香 浙江林学院学报 2008/05 13 超临界CO_2萃取/气相色谱—质谱联用分析糯米香茶中的挥发油 谭乐和 热带作物学报 2008/04 14 超临界二氧化碳萃取满山红中黄酮类物质的工艺研究 焦淑清 时珍国医国药 2008/03 15 超临界CO_2流体萃取乌桕籽皮油的研究 金莹 陕西科技大学学报 2008/01 16 利用超临界CO_2萃取技术从酿酒副产物中提取酒用呈香呈味物质的研究 王国春 酿酒科技 2008/01 17 香椿籽油的超临界CO_2流体萃取工艺研究及品质分析 张京芳 中国粮油学报 2007/05 18 酸浆与毛酸浆籽的超临界CO_2流体萃取及成分分析 陆占国 中国粮油学报 2007/05 19 超临界CO_2萃取峨眉桃叶珊瑚中桃叶珊瑚苷工艺条件研究 魏屹 现代中药研究与实践 2007/04 20 超临界CO_2技术萃取大蒜有效成分的工艺优化研究 王欣 食品科学 2007/07
/m.2.s-1 /W.m-1.K-1
气体
101.3kPa,15~ 30ºC
2~6 (1~3)×10-5 (1~4)×10-5 (5~30)×10-3
超临界流体
tc,pc
tc,4pc
液体 15~30ºC
200~300 (1~3)×10-5
7×10-8
400~900 (3~9)×10-5
2×10-8
(30~70)×10-3
优点：提取时升温快，浓缩时消泡性好，操作 时间短，设备利用率高，占地面积小，投资少。
渗漉设备
★ 渗漉器
★ 多级逆流渗漉器 克服了普通渗漉器操作周期长， 渗漉液浓度低的缺点。
连续提取器
★ U形螺旋式提取器
密闭容器，适用 于挥发性有机溶剂的 提取，加料卸料均为 自动连续操作，劳动 强度低，且浸出效率 高。
设备：二氧化碳升压装置（高压柱塞泵或压缩机）、 萃取釜、萃取系统、解析釜（或称分离釜）、二氧化 碳贮罐、冷水机、锅炉等。
二氧化碳升压装置 压缩机和高压泵
优缺点： 压缩机体积和噪声较大，维修难度大，输送二氧化碳的 流量较小，不能满足工业化过程对大流量二氧化碳要求， 仅在一些实验室规模的装置上采用。
高压泵具有积二氧化碳流量大，噪声小，能耗低，操 作稳定可靠等优点，但进泵前需经冷凝系统冷凝液体。
下表为气体、液体和超临界流体的性质比较。从表中数 据清楚的看到，超临界流体兼有气体和液体的某些特征。另 外，更重要是在临界点附近，压力和温度的微小变化，都会 引起流体的密度有很大的变化，溶解度也相应的变化。所以
可以利用压力、温度的变化来实现萃取和分离的过程。
性质
密度/kg.m-3 粘度/Pa.s
萃取釜
工业化超临界CO2萃 取设备
1.国产设备的生产情况
南通市华安超临界萃取有限公司
南通市华安超临界萃取有限公司
美晨集团股• 份 有限公司
北京超流萃取技术 研究所
北京天安嘉华超临界科技发展有限公司
云南亚太致兴生物工程研究所
2.国外设备的生产情况
1.德国伍德公司
银广厦
1998年引进德国伍德公司的3×500L的设备 1999年引进德国伍德公司的6×1500L的设备 2000年引进德国伍德公司的3×3500L的设备
600~1600 (2~30)×10-5 (0.2~3)×10-9 (70~250)×1