离子交换与层析设备

6.1 离子交换设备
二、离子交换设备的结构
外形：带有椭圆形封头（顶和底）的圆筒形设备 高径比（H/D）：一般为2~4，也有高至5的 树脂层高度：约占圆筒高度的50~70%，留有空间 ，已备
反冲时树脂层的扩胀。 溶液分布装置：在交换罐的上部，以使含有被交换离子的
溶液、解吸液或再生剂能在整个罐截面上均匀地通过树 脂层。 底部装有多孔板、筛网及滤布以支持树脂层，或者用块石 英石或卵石直接铺于罐底以支持树脂层
6-分离柱 7-流量计 8-检出仪
感谢下 载
感谢下 载
交
换
罐
淋洗水、解吸液及再生剂进口
被交换溶液进口
废液出口
反
吸
分布器
附
离
子
交
换
罐
分布器
淋洗水、解吸液及再生剂出口，反洗水进口
✓ 罐体积
离子交换设备的计算
罐体积Vt： Vt V y
罐高径比一般取Hi/D=2～3。
✓ 交换设备的放大
1.根据交换罐负荷相同的原则放大； 2.根据交换罐中溶液空塔流速相同的原则放大； 3.溶液通过床层的压力降
STREAMLINE 产品
流化床吸附操作
流化床(Fluidized bed)内吸附剂 粒子呈流化状态
吸附过程可间歇或连续操作
流化床吸附操作
流化床的主要优点是压降小，可处理高粘度或含固体微粒的粗料液。不需特殊的 吸附剂，操作简便。较容易进行连续化操作；
流化床的缺点是床内固相和液相的返混剧烈，特别是高径比较小的流化床，利用 效率远低于固定床和膨胀床。
层析设备
✓ 罐体积 1．柱层析装置 进样系统（一般为恒压泵） 层析柱 收集器 检测系统
操作 压参 考点
静水压参考点 (b)
(a)
(c)
图10-34 凝胶柱
死空气
层析设备
✓ 罐体积
柱的两端均密闭，柱两端的形 式是一样的。滤板用400目的尼 龙布或聚四氟乙烯布，样品和 洗脱液均用微量泵传送，达样 可使底部的死体积减少到最小值。
标产物进行检测和分析，确定吸附终点 洗涤:缓冲液，洗去细胞及碎片，弱吸附杂质 洗脱：洗脱剂上入下出，分段收集，检测目标产物
活性峰位置及最大活性峰浓度。
再生和洗涤：5倍左右的清洗液，3h。
膨胀床吸附操作
可形成稳定膨胀床的吸附剂主要有两类 ➢ 一类是磁性粒子 ➢ 另一类是具有一定粒径或密度分布的吸附剂，如：多孔玻璃和
具 1-视镜
有 多
2-进料口
孔
3-手口
支 持 4-液体分布器
板 5-树脂层 的
离 6-多孔板
子 交
7-尼龙层
换
8-出液口
罐
具
有 块
1-进料口 罐体： 钢板
石
2-视镜 内壁衬：橡胶。
支 持
附属管道：硬聚 3-液位计 氯乙烯管
层
4-树脂层 阀门:聚氯乙烯、
的
5-卵石层 不锈钢或橡皮膜
离 子
阀门。 6-出液口
进行。 因此，原料需预处理
膨胀床吸附操作
膨胀床吸附操作
膨胀床和流化床的区别在于： 1. 流化床的吸附剂粒子和液体在床层内混合程度高，吸附效率低； 2. 膨胀床的吸附剂粒子基本悬浮于固定的位置，液体的流动与固定床相
似，接近平推流，吸附效率高。
膨胀床吸附操作
床层的稳定膨胀和介质的平衡
流速100～300cm/h，床层膨胀到固定床的2～3倍 进料吸附：泵加料，保持恒定膨胀度，对流出液中目
第六章
离子交换与 层析设备
6.1 吸附及离子交换设备 吸附及离子交换概述；吸附及离子交换设备的结构；吸附及离子交换设备的设 计
6.2 层析设备
固定床吸附操作
固定床吸附设备
固定床吸附操作
穿透曲线(breakthrough curve)
固定床吸附操作
特点： 优点：近似平推流，反混小，柱效率高 缺点：无法处理含固体的料液，会堵塞床层，造成压力降增大，最终操作无法
进口 磨口塞
柱
滤板
保温夹层 柱
接泵 螺丝
滤板 保温夹层
砂心滤板 出口
恒温浴 进口
砂心滤板
（1）
（2）
图10-35 常用的几种层析柱
（3）
柱 滤板 尼龙管
接泵
5
78 6
被分离物
1 54 3 2
源自文库
洗脱液
料液
废液
图10-41 工业规模的凝胶分离装置 1-过滤器 2-泵 3-流速调节阀 4-单色仪 5-三通阀