第11章 萃取与浸出设备
生物制药设备之萃取及设备—溶剂萃取及设备

萃取分率
萃取过程完成后,组分在萃余液中的数量与原料液中总 数量的比值.
c2VF 1
c2VF c1VS K 1
组分的回收率
1 K
K m
在多次萃取过程中,每一次萃取都服从分配定律, 且每次萃取过程的分配系数都相同。
K K1 K 2 K n
所以,随着萃取次数的增加,残留在原料体系中的组分 越来越少,但无论进行多少次萃取,都不可能将组分从原 料体系中彻底萃取出来。
在双水相萃取中,PEG的回收采用盐溶蛋白质 和离子交换法,无机盐的回收采用结晶沉淀法进行。
溶剂萃取分离法
一、萃取基本知识 1.萃取过程
萃取: 两互不相溶的溶剂构成的非均相体系中,组分从一 相转移到另一相的过程。
萃取剂:转移组分的溶剂。 萃取液:萃取剂萃取组分后所得溶液。 萃余液:被萃取剂萃取后的溶液。
2.萃取原理 萃取推动力:遵守相似相溶原理,组分在两溶剂中溶解度之 差即为推动力,推动力越大萃取大越容易进行。
二、分配定律 在其他条件不变的情况下,萃取过程达到平衡后,萃
取液中溶质浓度与萃余液中溶质浓度的比值是常数,这个 规律叫分配定律。
萃取相组分浓度 K 萃余相c1VS c2VF
在错流萃取中,随着萃取的级数增加,萃取液中组 分总数量增多,溶剂体积逐级增大,萃取液中组分浓度 逐级降低。溶媒消耗量大,后续蒸发浓缩量大,但萃取 较完全。
三、多级逆流萃取
在多级逆流萃取中,在第一级加入原料液,在第 三级加入新鲜萃取剂。在第三级萃取后所得萃取液 作为萃取剂进入第二级,第一级的萃余液作为原料 液进入第二级,两股流体混合萃取后,所得萃余液 作为原料液进入第三级。而萃取液作为萃取剂进入 第一级,在第一级对原料液萃取后,所得萃取液被 送入贮罐贮存备用。
萃取与浸提
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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
第二种情况较常见,第三种情况应
避免,第一种情况较少
2.2.1 溶解度曲线与连接线
右图,为典型的平衡相图,表示 在一定温度和压力下,A、B、和
S三组分混合达平衡的相图,其
中B、S是部分互溶
图中,
溶解度曲线
共轭线与连接线 混溶点与两个相区
连接线倾斜,方向一致,但不平行
2.3 杠杆规则
如图所示,设点M为三组分混合物的总组成点,M 与料液F和萃取剂S之间,M与萃取相E和萃余相R 之间符合杠杆规则。即符合以下比例关系
采用以下模型:
假定在不溶性的多孔惰性固体 (A量)内部含有不被固体所吸附的溶质B。
溶质量B对所加溶剂量S而言,假定是在饱和溶解度以下。如果固体与
溶剂经过长时间的充分接触,则溶质完全溶解,并且固体空隙中的液体 浓度等于周围液体的浓度,这时液体的组成不随更长的接触时间而改变。 这种级接触则称为理论级。或称理论效。
萃取分离设备ppt课件
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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
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
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
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
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。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
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
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
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
湿法冶炼中的浸出与萃取
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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
溶剂萃取和浸取
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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浸取或浸出。
用温水从甜菜中提取糖, 用有机溶剂从大豆、花生等油料作物中提取食用油, 用水或有机溶剂从植物中提取药物、香料或色素等。
几种萃取方法的比较
萃取方法
液-固萃取
原
理
应 用
属于用液体提取固体原料中有 多用于提取存在于胞内的有效 用成分的扩散分离操作。 成分。 利用溶质在两个互不混溶的液 相(通常为水相和有机溶剂相) 可用于有机酸、氨基酸、维生 中溶解度和分配性质上的差异进 素等生物小分子的分离纯化。 行的分离操作。
超临界流体萃取
第一节 溶剂萃取
一、溶剂萃取过程的理论基础
1.物质的溶解和相似相溶原理
从热力学角度考虑,一个过程要能自动进行,体系的自
由能应下降,自由能的变化包括焓变化和熵变化两部分:
为了简单起见,忽略熵的变化,并忽略压力和体积变化(一般溶解过 程压力和体积的变化很小),这样只要考虑体系能量的变化即可。
若原来料液中除溶质A以外,还含有溶质B,则由于A、
B的分配系数不同,萃取相中A和B的相对含量就不同于萃 余相中A和B的相对含量。如A的分配系数较B大,则萃取
相中A的含量(浓度)较B多,这样A和B就得到了一定程度
的分离。 β越大,A、B的分离效果越好,即产物与杂质越容易 分离。
5.水相条件的影响
发酵液中存在与产物性质相近的杂质、未完全利用的底物、无机
溶剂萃取应用
1)青霉素萃取
青霉素是有机酸 , pH 值对 其分配系数有很大影响。很 明显 , 在较低 pH 下有利于青 霉素在有机相中的分配 , 当 pH 大于 6.0 时 , 青霉素几乎完 全分配于水相中。从图中可 知 , 选择适当的 pH, 不仅有利 于提高青霉素的收率 , 还可 根据共存杂质的性质和分配 系数 , 提高青霉素的萃取选择 性。
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。
浸出工艺及设备讲解PPT参考幻灯片
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(1) 间歇浸出
• 间歇过程(或称周期过程)是反应物料一次投入反应器, 在一定的条件下进行反应(浸出),达到要求的转化率(浸 出率)后,卸出产物。然后进行下一批操作。
(2) 连续浸出
• 连续过程是反应物料连续不断进入反应器,产物连续不 断从反应器中排出,在中间经过的反应器中,物料在一定 条件下,停留适当时间来进行反应,以便达到要求的转化 率(浸出率)。
• 2) 加热系统。用夹套或螺管通蒸气间接加热、蒸气直接 加热。
• 3) 搅拌系统。涡轮式、锚式、螺旋式、框式、耙式等不 同类型。搅拌的转速、功率随槽尺寸和处理的矿浆性质和 工艺条件要求而定。
4
图4-12 机械搅拌浸出槽结构示意图
5
(2)空气搅拌浸出槽
• 又称帕秋卡槽 • 工作原理:利用压缩空气的
15
(a)连续并流浸出
并流连续浸出是将浸出剂、水和精矿连续加入到反应器 中,并连续卸料。在这种情况下,设计的搅拌系统必须 使固体和液体在溢流时保持进料时的比例。一般是在几 个串联起来的反应器内进行。
16
• 并流浸出(顺流浸出):被浸物料和浸出剂的流动方 向相同。
• 串联并流连续浸出的特点是: • (a)各单个反应器内反应物的浓度,反应速度是恒
定的,但同一串联系列中各个反应器则互不相同, 可根据浸出过程的要求在不同的反应器内控制不 同的温度、搅拌速度;
• (b)设备生产能力大; • (c)易于进行自动控制; • (d)热利用率高,能耗低。 • (f)与连续逆流相比浸出率较低,过程试剂消耗大
残留溶剂浓度高。
17
(b)连续逆流浸出
根据逆流原理进行精矿浸出,就是在一系列串联的分解槽 中。浸出剂和精矿浆分别由系列的两端加入,精矿与溶剂 逆向而行。
第十一章 浸出与萃取
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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.
制药设备总结

1. GB/T-15692 按制药设备产品基本属性分8大类(1) 原料药物设备(2) 药物制剂机械(3) 药用粉碎机械(4) 中药饮片机械(5) 药用纯水设备(6) 药品包装机械 (7) 药物检测设备(8) 制药辅助设备2.按国家标准,制药机械的代码为六层结构,前二层为65.643. 与GMP《药品生产质量管理规范》有关的主要功能:1. 净化功能 2. 清洗功能 3. 在线监测与控制功能4. 安全保护功能4力学性能:强度硬度(弹性)塑性冲击韧性。
强度是指材料抵抗外加载荷而不致失效破坏的能力。
屈强比:屈服强度σs与抗拉强度σb的比值。
(σs /σb)韧性是表示材料弹塑性变形到断裂全过程吸收能量的能力,也就是材料抵抗裂纹扩展的能力。
常用冲击韧性来表示材料承受动载荷时抗裂纹,迅速塑性变形的能力。
5. 化学性能主要指耐腐蚀性和抗氧化性6. 金属和合金的加工工艺性能是指可铸性、可锻性、可焊性、切削加工性7. 碳钢按脱氧方法分:镇静钢(Z)、沸腾钢(F)、半镇静钢(b)特殊镇静钢(TZ)质量等级:A、B、C、D、E例:Q235AF表示屈服点为235MPa、质量为A级的碳素结构钢,是沸腾钢。
(Q代表屈服强度)8. 牌号:两位数表示含碳量的万分之几。
45钢---Wc= 0.45%9.铸铁分类根据石墨存在形式分类:灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁10. 晶间腐蚀:400℃~800℃的温度范围内,碳从奥氏体中以碳化铬(Cr23C6)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。
这种沿晶界的腐蚀称为晶间腐蚀。
防止晶间腐蚀:①在钢中加入与碳亲和力比铬更强的钛,铌等元素,形成稳定的TiC,NbC等,将碳固定在这些化合物中,可大大减少产生晶间腐蚀的倾向。
②减少不锈钢中的含碳量以防止产生晶间腐蚀。
③对某些焊接件可重新进行预热处理,使碳,铬再溶于奥氏体中。
11. 化学腐蚀(1)高温氧化(2)脱碳(3)氢脆(4)氢腐蚀12. 电化学腐蚀(1)腐蚀原电池(2)微电池与宏电池(3)浓差电池。
《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
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。
食品工程原理 第十一章浸出与萃取

选择溶剂的注意事项
适当的溶解选择性:所选用的溶剂应对所需浸提的成分有较高的溶解 度,而对其他的不需要浸提的成分有较小的溶解度 容易回收:溶剂的回收多采用蒸馏操作进行,因此溶剂应具有适当的 挥发性、低汽化热以及溶剂与溶质之间的相对挥发性较大 适当的密度:采用密度相近的溶剂进行浸提。 表面张力:故选择溶剂时,宜选用表面张力较小的溶剂,或添加适量 的表面活性剂 安全性及化学稳定性 :溶剂的挥发性不宜过高 ,本身应无毒性,且 不易分解变质,不与物料中的成分发生化学反应,以保证浸提成分的 安全性。
浸提过程
原料预处理(破碎或切片) 混合 分离
溶剂的选择
用溶剂法提取有效成分时,选择适当的溶剂是很重要的, 因为适宜的溶剂溶出的有效成分较多,无效的杂质较少。 根据相似相容原理(待提取成分于溶剂的分子极性越 相似,其溶解性就越大)在可采用单一有机溶剂进行 分步提取,也可采用混合溶剂进行提取。
分子中功能基的极性越大或极性功能基数量越多,整个分子 的极性就越大,亲水性就越强; 分子的非极性部分大或碳链越长,则极性越小,亲脂性强。
食品工业中主要有:
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
一、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 中所含的一种或几种组分溶出从而使混合物得到 完全或部分分离的过程。统称为溶剂萃取。 其中液体溶剂对固体混合物进行的溶质萃取过程 称为固-液萃取,也称为浸出、浸提或浸沥。
(一)、浸提平衡
浸提系统由3种组分,即溶剂、溶质 (目标浸提物)和惰性 固体构成。 浸提系统的平衡关系:极其复杂,其机理尚未完全搞清 楚。但较多采用以下模型:
假定在不溶性的多孔惰性固体 (A量)内部含有不被固体所吸附的 溶质B。 溶质量B对所加溶剂量S而言,假定是在饱和溶解度以下。如果固 体与溶剂经过长时间的充分接触,则溶质完全溶解,并且固体空 隙中的液体浓度等于周围液体的浓度,这时液体的组成不随更长 的接触时间而改变。这种级接触则称为理论级。或称理论效。
《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。
感谢您的观看
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
第11章 萃取与浸出设备ppt课件
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➢ 多功能提取罐的工作过程:药材经加料口进入罐内,浸出 液从活底上的滤板过滤后排出。夹层可通入蒸气加热,或 通水冷却。排渣底盖,可用气动装置自动启闭。为了防止 药渣在提取罐内膨胀,因架桥难以排出,罐内装有料叉, 可借助于气动装置自动提升排渣。
➢ 2、多功能提取罐的种类 ➢ 如按设备外形分,有正锥形、斜锥形、直筒形三种形式; ➢ 按提取方法分,有动态提取和静态提取二种; ➢ 按中草药提取时罐内的承压情况大致可分为: ➢ ①真空提取:-0.1MPa≤罐内压力≤-0.02MPa
➢ 热回流循环提取浓缩机是一种新型动态提取浓缩机组,集 提取浓缩为一体,是一套全封闭连续循环动态提取装置。 该设备主要用于以水、乙醇及其他有机溶剂提取药材中的 有效成分、浸出液浓缩,以及有机溶剂的回收。
➢ 热回流循环提取浓缩机的基本结构如图11-12所示。
11.2.5 热回流循环提取浓缩机
图11-12 热回流循环提 取浓缩机示意图
➢ 2、平转式连续逆流提取器 ➢ 平转式连续逆流提取器结构为在旋转的圆环形容器内间
隔有12-18个料格,每个扇形格为带孔的活底,借活底下 的滚轮支承在轨道上,如图11-11(a)所示。
11.2.4 连续提取器
(a)结构图; (b)工作过程 图11-11 平转式连续逆流提取器示意图
11.2.5 热回流循环提取浓缩机
11.1.3 离心萃取机
➢ 1、多级离心萃取机
➢ 多级离心萃取机是在一台 设备中装有两级或三级混 合及分离装置的逆流萃取 设备。图11-3是Luwesta EK10007三级逆流离心萃 取机的示意图。
图11-3 Luwesta三级离心萃取 机结构
11.1.3 离心萃取机
➢ 3、倾析式离心机
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》
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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。
第11章_萃取和浸出设备-PPT精选文档
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5、双水相萃取
(5)特点
操作条件温和,在常温常压下进行; 两相的界面张力小,一般在10-4N/cm量级, 两相易分散; 两相的相比随操作条件而变化; 上下两相密度差小,一般在10 g/L,因此两相 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。
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。
5、双水相萃取
(1)概念
双水相现象:当两种聚合物或一种聚合物与 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:
一、基本原理
1、超临界流体的概念
温度和压力高于临界温度和临界压力的流体 称为超临界流体(Supercritical Fluid)。 三相呈平衡态共存的点叫三相点。液、气两 相呈平衡状态的点叫临界点。 高于临界温度和临界压力而接近临界点的状 态称为超临界状态。
超 临 界 区
三相点
临界点
2、喷射式混合器
(1)类型及作用
弯头交错喷嘴混合器、同向射流混合器、 孔板已在器外汇合, 然后进入器内经喷嘴或 孔板后,加强了湍流程 度,从而提高了萃取效 率。
同向射流混合器
机械分离萃取与浸出设备
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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。
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。
叶滤机
NYB系列高效板式密闭过滤机
01
MYB型全自动板式密闭过滤机
02
叶滤机
01
SYB系列水平叶片过滤机
分离因素:同一质量的流体所受的离心力与重力之比
分离因素与转鼓半径和转速的平方成正比,通常可达数百、数千,超高速离心机甚至可达5万以上。 无论是过滤速度还是分离程度都比其它过滤方式大得多,因此滤饼含液量少得多。
离心过滤机
离心过滤机有很多种类。上图是连续加料、分离、洗涤、卸料的活塞推料离心机。推送器装在转鼓内部与转鼓一同旋转并通过活塞杆与液压缸中往复运动的活塞相连。悬浮液由锥形布料器均匀分布在转鼓端部区域,滤液经滤网和鼓壁上的开孔甩出被收集,滤饼层则被往复运动的活塞推送器一段一段地往前推送。在适当的轴向位置引入洗水洗涤滤饼,洗液分别收集,脱水后的滤饼则被推出机外。
带式水平真空过滤机
DU 胶带真空水平过滤机工作原理
带式水平真空过滤机
离心过滤机
01
04
02
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11.2.5 热回流循环提取浓缩机
图11-12 热回流循环提 取浓缩机示意图 1—提取罐; 2—消泡器; 3—过滤器; 4—泵; 5—提取罐冷凝器; 6—提取罐冷却器; 7—油水分离器; 8—浓缩蒸发器; 9—浓缩加热器; 10—浓缩冷却器; 11—浓缩冷凝器; 12—蒸发料液罐
11.2.6 多功能提取罐
11.1.1 混合设备
萃取操作中,用于两液相混合的设备有混合罐、混合管、 喷射萃取器及泵等。 混合罐的结构类似于带机械搅拌的密闭式反应罐,详细内 容参见第九章,这里重点介绍混合管和喷射式混合器。 1、混合管 通常采用混合排管。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,为了保证较高的萃取效果, 料液在管道内应维持足够的停留时间,并使流动呈完全湍 流状态,强迫料液充分混合。一般要求Re=(5-10)104, 流体在管内平均停留时间10-20s。混合管的萃取效果高于 混合罐,且为连续操作。
图11-6 三相倾析式离心机结构
11.1.4 萃取设备的选择
通常选择萃取设备时应考虑以下因素: 1.需要的理论级数 2.生产能力
3.物系的物性
4.物系的稳定性和液体在设备内的停留时间 5.其它
11.2.1 浸出设备分类
1、按浸出方法分类: ①煎煮设备 ②浸渍设备 ③渗漉设备 ④回流设备 2、按浸出工艺分类: ①单级浸出工艺设备 ②多级浸出工艺设备 ③连续逆流浸出工艺设备 在浸出药剂生产中,一般可根据生产规模、溶剂种类、药 材性质、所制剂型及浸出方法选用浸出设备。
1、多功能提取罐的结构与工作过程 各类多功能提取罐主要结构由罐体、出渣门、加料口、提 升气缸、夹层、出渣门气缸等组成。 多功能提取罐的工作过程:药材经加料口进入罐内,浸出 液从活底上的滤板过滤后排出。夹层可通入蒸气加热,或 通水冷却。排渣底盖,可用气动装置自动启闭。为了防止 药渣在提取罐内膨胀,因架桥难以排出,罐内装有料叉, 可借助于气动装置自动提升排渣。 2、多功能提取罐的种类 如按设备外形分,有正锥形、斜锥形、直筒形三种形式; 按提取方法分,有动态提取和静态提取二种; 按中草药提取时罐内的承压情况大致可分为: ①真空提取:-0.1MPa≤罐内压力≤-0.02MPa
第十一章 萃取与浸出设备
11.1 液–液萃取设备
液–液萃取设备应包括三个部分:混合设备、分离设备和 溶剂回收设备。 混合设备是真正进行萃取的设备,它要求料液与萃取剂充 分混合形成乳浊液,欲分离的产品自料液转入萃取剂中。 分离设备是将萃取后形成的萃取相和萃余相进行分离。 溶剂回收设备需要把萃取液中的产品与萃取溶剂分离并加 以回收。 混合通常在搅拌罐中进行,也可将料液与萃取剂在管道内 以很高速度混合,称管道萃取,也有利用喷射泵进行涡流 混合,称喷射萃取。 分离多采用分离因数较高的离心机,也可将混合与分离同 时在一个设备内完成,称萃取机。
1、U形螺旋式提取器 U形螺旋式提取器的主要 结构如图11-10所示,由 进料管、出料管、水平 管及螺旋输送器组成, 各管均有蒸气夹层,以 通蒸气加热。
图11-10 U形螺旋式提取器示意图 1—进料管;2—水平管; 3—螺旋输送器;4—出料管
11.2.4 连续提取器
2、平转式连续逆流提取器 平转式连续逆流提取器结构为在旋转的圆环形容器内间 隔有12-18个料格,每个扇形格为带孔的活底,借活底下 的滚轮支承在轨道上,如图11-11(a)所示。
11.2.6 多功能提取罐
②常压提取:-0.02MPa<罐内压力<0.1MPa ③加压提取:罐内压力≥0.1Mpa (1) 静态多功能提取罐:静态多功能提取罐有正锥式、斜 锥式、直筒式三种。前两种设有气缸驱动的提升装置见图 11-13。 (2) 动态多功能提取罐:动态多功能提取罐分为A型和B型 两种,A型为桨式搅拌,B型为搅龙式搅拌,如图11-14所 示。
思考题
1 植物药材浸出过程有哪几种操作流程?有哪些浸出方法 ? 2 图示并简述多级逆流浸出流程? 3 什么是超临界气体萃取?用临界状态下的CO2作萃取剂 有哪些优点? 4 超声萃取的原理和特点是什么? 5 微波萃取的原理和特点是什么?
11.2.2 煎药浓缩机
煎药浓缩机具有提取 和浓缩两个功能,它 由组合式浓缩锅改造 而成,适用于医院制 剂室生产。
图11-7 煎药浓缩机示意图 1.水力喷射真空泵;2—冷凝器;3—夹层; 4—蝶阀;5—列管加热器;6—泵
11.2.3 渗漉设备
1、渗漉器 如图11-8所示。
图11-8 渗漉器示意图 1—加料口;2—罐体;3— 出渣口
11.2.3 渗漉设备
2、多级逆流渗漉器 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。该装置一般由5-10个渗漉罐、加热器、 溶剂罐、贮液罐等组成,如图11-9所示。
11.2.3 渗漉设备
图11-9 多级逆流渗漉器示意图 1—贮液罐;2—泵;3—渗漉罐;4—加热器
11.2.4 连续提取器
11.1.2 分离设备
在生物制药中,由于欲萃取分离的料液中常含有一定量 的蛋白质等表面活性物质,致使混合后形成相当稳定的 乳浊液,这种乳浊液即便加入某些去乳化剂,也很难在 短时间内靠重力进行分离,一般采用分离因数很大的碟 式高速离心机和管式超速离心机进行分离操作。
11.1.3 离心萃取机
1、多级离心萃取机 多级离心萃取机是在一台 设备中装有两级或三级混 合及分离装置的逆流萃取 设备。图11-3是Luwesta EK10007三级逆流离心萃 取机的示意图。
11.1.1 混合设备
2、喷射式混合器 图11-2为三种常见的喷 射式混合器示意图。其 中(a)为器内混合过程, 即萃取剂及料液由各自 导管进入器内进行混合 ,(b)、(c)则为两液相 已在器外汇合,然后进 入器内经喷嘴或孔板后 ,加强了湍流程度,从 而提高了萃取效率。
图11-2 三种常见的喷射式混合器 (a) 交错喷嘴混合; (b)同向射流混 合; (c)混合孔板
11.2.4 连续提取器
(a)结构图; (b)工作过程 图11-11 平转式连续逆流提取器示意图
11.2.5 热回流循环提取浓缩机
热回流循环提取浓缩机是一种新型动态提取浓缩机组,集 提取浓缩为一体,是一套全封闭连续循环动态提取装置。 该设备主要用于以水、乙醇及其他有机溶剂提取药材中的 有效成分、浸出液浓缩,以及有机溶剂的回收。 热回流循环提取浓缩机的基本结构如图11-12所示。
11.1.3 离心萃取机
图11-4 α -Laval ABE-216型 离心萃取机结构
图11-5 ABE-216型离心取机轻 重液走向示意图
11.1.3 离心萃取机
3、倾析式离心机 三相倾析式离心机 可同时分离重液、 轻液及固体三相。 图11-6是20世纪80 年代德国Westfalia 公司研制的三相倾 析式离心机的结构 图。
11.2.6 多功能提取罐
(a)直锥式; (b)斜锥式 图11-13 静态多功能提取罐示意图 1—上气动装置;2—加料口;3—该; 4—罐体;5—上下移动轴;6—料叉; 7—夹层;8—下气动装置;9—带滤板的 活门;10—出渣口
图11-14 B型动态多功能提 取罐示意图 1—加料口;2—ta三级离心萃取 机结构
11.1.3 离心萃取机
2、立式连续逆流离心萃取机 连续逆流离心萃取机是将萃取剂与料液在逆流情况下进 行多次接触和多次分离的萃取设备。 图11-4是α -Laval ABE-216型离心萃取机的结构。 图11-5是ABE-216型离心萃取机液体流向图。