分离工程复习总结解析

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现代分离技术复习总结资料.doc

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1绪论1:什么是分离?利用混合物中各组分在物理性质、化学性质或生物学性质上的差异,通过适当的装置或方法,使各组分分配至不同的空间区域或在不同的时间依次分配到同一空间区域的过程。

2:分离的主要目的?浓缩:、富集、纯化、掩蔽与除杂3:对分离方法的一般要求?①分离度大、回收率、富集倍数高、重现性好②设备廉价、操作简单、分离速度快③所需能量或分离剂少④对分离组分的玷污和损失小4:絮凝:使用絮凝剂,在悬浮粒子之间产生架桥的作用而使胶粒形成粗大的絮凝体的过程。

5:凝聚:在特定的电解质作用下,破坏悬浮固形颗粒、菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,使胶体粒子聚集的过程。

6:固液分离的方法:(沉降、离心和过滤)3多组分精憾1:什么是蒸馅利用液体混合物中各组分挥发度的差异及回流的工程手段来实现分离液体混合物的单元操作2:易挥发组分(沸点低挥发性大饱和蒸汽压高轻组分)难挥发组分(沸点高挥发性小饱和蒸汽压低重组分)3:什么是饱和蒸汽压一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压4:部分气化部分冷凝才能被分离5:什么是挥发度达到气液平衡时,某一组分在蒸气中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分数之比6:相对挥发度大于1,能分离;等于1不能。

7:蒸馅(操作方法)的方式有哪些?简单蒸憾、平衡蒸憾、精馆、特殊精徭(水蒸气精憾衡沸精徭萃取精徭)4膜分离技术1:膜的定义?如果在一个流体相内或两个流体相之间有一薄层凝聚相物质把流体相分隔开来成为两部分,那么这一薄层物质就是膜。

2:膜必须具备的两个特性?膜不管薄到什么程度,至少必须具有两个界面。

膜正是通过这两个界膜应具有选择透过性。

膜可以是完全透过性的,也可以是半透过性的。

3:浓差极化?溶质A在膜表面的浓度XAi高于在料液中的浓度,这种现象称为浓差极化。

4:由压力差引起的膜分离(微滤超滤反渗透气体分离)5:什么是电渗析?以直流电为推动力,利用阴、阳离了交换膜对水溶液中的阴、阳离了的选择透过性,使一个水体中的离子通过膜转移到另一个水体中的物质分离过程。

分离工程知识点总结

分离工程知识点总结

分离工程知识点总结一、分离工程概述1.1 分离工程的定义分离工程是指利用特定的设备和工艺将混合物中的不同组分分离出来,以实现材料的纯化、浓缩或者提取等目的的工程过程。

分离工程广泛应用于化工、制药、食品等行业中,是一项重要的工业过程。

1.2 分离工程的分类根据不同的分离原理和分离过程,分离工程可以分为物理分离和化学分离两大类。

物理分离包括过滤、离心、蒸馏、结晶等;化学分离包括萃取、吸附、电泳、凝聚等。

1.3 分离工程的应用分离工程在化工生产中扮演着重要的角色,比如原料的提取、产品的纯化、废水的处理等都离不开分离工程。

此外,分离工程也被广泛应用于制药、食品、环保等领域。

二、分离工程的原理与设备2.1 过滤过滤是利用过滤介质将混合物中的固体颗粒分离出来的物理分离方法。

常见的过滤设备包括板框压滤机、真空过滤机、滤筒式过滤器等。

2.2 离心离心是利用离心力将混合物中的不同密度的组分分离出来的物理分离方法。

离心设备有离心机、离心沉降机等。

2.3 蒸馏蒸馏是利用液体的沸点差异将混合物中的不同组分分离的方法。

蒸馏设备包括塔式蒸馏装置、蒸馏锅、蒸馏塔等。

2.4 结晶结晶是利用物质溶解度的差异将混合物中的组分分离的物理分离方法。

结晶设备包括结晶器、结晶槽等。

2.5 萃取萃取是利用溶解度的差异将混合物中的组分分离的化学分离方法。

萃取设备包括萃取塔、萃取槽等。

2.6 吸附吸附是利用吸附剂将混合物中的组分吸附的化学分离方法。

常用的吸附剂有活性炭、沸石等。

2.7 电泳电泳是利用电场作用将混合物中的带电粒子分离的化学分离方法。

2.8 凝聚凝聚是利用沉淀剂将混合物中的悬浮物分离出来的方法。

三、分离工程的工艺流程3.1 分离工程的基本流程分离工程的基本流程包括进料、分离、收集和处理废物四个步骤。

进料是将混合物送入分离设备,分离是利用特定的原理将混合物中的组分分离,收集是将分离出来的组分进行收集,处理废物是处理分离工程产生的废弃物。

化工原理分离工程知识点

化工原理分离工程知识点

化工原理分离工程知识点化工原理分离工程是化学工程中的一个重要分支,涉及到物质的分离、提纯和纯化等工艺。

分离工程的目的是通过物理或化学手段,将混合物中的不同成分分开,以满足产品质量要求,并实现资源的合理利用。

下面将介绍一些关于化工原理分离工程的知识点。

1.分离工程的分类:-相平衡分离工程:利用物理性质(如沸点、溶解度等)不同的物质在相平衡时的差异进行分离,包括蒸馏、萃取、结晶、吸附等。

-膜分离工程:利用半透膜对混合物进行分离,包括逆渗透、超滤、气体渗透等。

-色谱分离工程:利用分子在固定相上的吸附与解吸作用的不同,进行分离,包括气相色谱、液相色谱等。

-离子交换分离工程:利用离子交换剂对混合物中的离子进行选择性吸附和解吸,包括离子交换层析、电渗析等。

-超临界流体分离工程:利用超临界流体对混合物进行溶解和脱溶,包括超临界流体萃取、疏水液相色谱等。

2.蒸馏:-原理:利用混合物中组分的不同沸点差异,将其在不同温度下从液相转变为蒸汽相,再通过冷凝收集纯净的成分。

-分类:常压蒸馏、减压蒸馏、精馏、萃取蒸馏等。

-应用:石油分馏、酒精提纯、药物合成等。

-原理:利用两个不相溶液体相之间的互溶性差异,将所需组分从一个相转移到另一个相中,实现分离和纯化。

-分类:液液萃取、固液萃取、溶剂萃取等。

-应用:食用油提取、天然产物提纯、有机物合成等。

4.结晶:-原理:利用溶液中物质浓度的变化,在适当的条件下使溶质以晶体形式析出,实现分离和纯化。

-分类:汽提结晶、真空结晶、冷结晶等。

-应用:糖类、盐类、有机物的制备和纯化等。

5.吸附:-原理:利用固体表面对一些组分的选择性吸附作用,实现分离和纯化。

-分类:气相吸附、液相吸附、离子交换等。

-应用:含油气分离、环保废气处理、污水处理等。

6.膜分离:-原理:利用半透膜对混合物进行分离,使其中的一些组分通过膜而其他组分被截留。

-分类:逆渗透、超滤、气体渗透等。

-应用:海水淡化、废水处理、气体分离等。

化工分离工程知识点

化工分离工程知识点

化工分离工程知识点化工分离工程是化工工程中的一个重要领域,其主要任务是将混合物中的不同物质按照一定的条件和方法进行分离,以得到纯净的物质。

分离工程在化工生产中起着至关重要的作用,可以帮助提高产品的纯度、品质和收率,同时也可以实现资源的高效利用。

在化工分离工程中,有许多重要的知识点,下面将对其中的一些重要知识点进行详细介绍。

1.分离原理在化工分离工程中,常用的分离原理包括蒸馏、结晶、吸附、萃取、膜分离、离子交换等。

其中,蒸馏是最常用的一种分离方法,它利用不同物质的沸点差异将混合物中的成分进行分离。

结晶则是通过溶解度的差异将混合物中的成分分离出来。

吸附是利用吸附剂对混合物中的组分进行吸附而实现分离。

萃取是利用两种不相溶的溶剂将混合物中的成分进行分离。

膜分离是利用半透膜将混合物中的成分进行分离。

离子交换则是通过离子交换树脂将混合物中的离子进行分离。

2.蒸馏工程蒸馏是常用的分离方法之一,其主要原理是根据物质的沸点差异将混合物中的成分进行分离。

在蒸馏工程中,常见的设备包括塔式蒸馏塔、板式蒸馏塔、换热器、冷凝器等。

蒸馏工程的优点是操作简单、技术成熟、分离效果好,适用于对物质纯度要求较高的情况。

3.结晶工程结晶是将溶液中的溶质通过结晶过程沉淀出来的分离方法,其主要原理是通过温度变化或添加结晶剂来控制溶质的溶解度,从而实现溶质的分离。

在结晶工程中,通常使用的设备包括结晶槽、结晶釜、过滤机等。

结晶工程的优点是生产操作简单、设备投资较小、适用于对纯度和晶体形态要求较高的情况。

4.吸附工程吸附是利用吸附剂对混合物中的组分进行吸附而实现分离的方法,其主要原理是通过吸附剂表面的吸附作用将目标成分从混合物中吸附出来。

在吸附工程中,常用的设备包括吸附塔、吸附柱、吸附剂等。

吸附工程的优点是操作简单、分离效果好、适用于对成分含量要求较高的情况。

5.膜分离工程膜分离是利用半透膜将混合物中的成分进行分离的方法,其主要原理是根据分子大小、形状、电荷等特性使得不同的成分通过膜的选择性渗透从而实现分离。

《分离工程》知识点笔记

《分离工程》知识点笔记

《分离工程》知识点笔记第一章:分离工程概论1.1 分离过程的重要性在化学工业中,分离技术扮演着至关重要的角色。

从原油提炼到制药生产,从食品加工到废水处理,几乎所有的化工过程中都离不开有效的分离操作。

通过这些操作,可以将原料中的有用成分与不需要的杂质分开,或是根据产品的不同规格要求进行提纯。

因此,掌握先进的分离技术对于提高产品质量、降低能耗以及减少环境污染具有重要意义。

1.2 常见的分离技术简介分离方法依据其物理或化学性质的不同而异,主要包括但不限于以下几种:•蒸馏:利用组分沸点差异实现液体混合物的分离。

•吸收:一种或多种气体被溶解于液体溶剂中以达到净化目的。

•萃取:借助另一种液体(萃取剂)选择性地提取原溶液中的某一成分。

•吸附:固体表面吸引并保持流体分子的能力,广泛应用于空气净化及水处理领域。

•结晶:通过控制温度等条件使溶液中的溶质形成晶体沉淀出来。

•膜分离:依靠半透膜的选择透过性对物料进行浓缩和净化。

•干燥:去除物料中水分或其他挥发性物质的过程。

•沉降与过滤:基于颗粒大小差异来分离悬浮体系的方法。

1.3 分离过程的选择标准选择合适的分离方法时需考虑多个因素,包括但不限于:•经济成本:设备投资费用、运行维护开支及能源消耗水平。

•环境影响:是否会产生有害废弃物?如何妥善处置?•效率高低:目标产物回收率、纯度指标能否满足需求?•安全性考量:操作过程中是否存在安全隐患?应急措施是否到位?此外,还需结合具体应用场景综合分析,比如对于热敏性材料,则应避免采用高温加热方式;当面对易燃易爆物质时,则要特别注意防火防爆设计。

第二章:相平衡基础2.1 相律及其应用相律是描述系统处于平衡状态时各相之间关系的基本法则之一,由吉布斯提出。

其数学表达式为:F = C - P + 2,其中F表示自由度数,C代表独立组分数目,P指相数。

该定律揭示了给定条件下能够独立改变变量的数量上限,有助于指导实验设计与数据分析工作。

例如,在一个二元液液系统里,若已知总压强恒定不变,则只需调整温度即可观察两相间组成变化情况。

生物分离工程复习总结

生物分离工程复习总结

第一章1、什么是生物分离工程?对于由生物界自然生产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业过程获得的生物原料,经过提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术。

2、生物分离工程特点:1).发酵液的特性;2).发酵液是多组分的混合液;3).目的产物的稳定性差;4).对最终产品的质量要求高。

3、生物分离过程的一般流程及各流程所包含单元操作。

①发酵液的预处理与固液分离(离心,过滤)②初步纯化(产物提取)(沉淀,吸附,萃取,超滤)③高度纯化(产物精制)(层析,离子交换,亲和色谱,吸附色谱,电色谱)④成品加工(浓缩,结晶,干燥)第二章1、发酵液的基本特征:1).发酵产物的浓度低,基本是水;2).悬浮物小,密度与液体相差不大;3).固体粒子的可压缩性大;4).液相粘度大;5).性质不稳定。

2、发酵液为什么要预处理(目的)?有哪些方法?目的:A、促进从悬浮液中分离固形物的速度,提高固液分离的效率:⑴改变发酵液的物理性质降低液体黏度;⑵相对纯化,去除发酵液中的部分杂质以利于后续各步操作;⑶尽可能使产物转入便于后处理的一相中方法:1)加热法: a)加热降低液体粘度;b)加热使蛋白质变性凝固,去除杂蛋白2)调节悬浮液的pH值: pH值直接影响发酵液中某些物质的电荷性质,适当调节pH值可改善其过滤特性。

3)加入惰性助滤剂:4)加入反应剂: 加入某些不影响目标产物的反应剂,可消除发酵液中的一些杂质对过滤的影响,从而提高过滤速度。

5)发酵液的相对纯化:A高价无机离子(Ca2+、Mg2+、Fe2+)Ca2+ ——草酸、草酸钠→形成草酸钙沉淀(注意回收草酸);Mg2+——三聚磷酸钠→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物;Fe2+ ——黄血盐,→普鲁士兰沉淀;B杂蛋白:沉淀法;变性法;吸附法6)凝聚和絮凝:2、什么是凝集和絮凝的概念?原理?概念:①凝聚:胶体粒子在中性盐促进下脱稳相互聚集成大粒子(1mm)大小块状凝聚体的过程。

分离工程复习总结

分离工程复习总结

练习题
(1) 分离剂可以是(物质 分离剂可以是(物质MSA)或(能量 能量ESA),有时也可两种同时应用。 ),有时也可两种同时应用 ) ),有时也可两种同时应用。 (2) 平衡分离的分离基础是利用两相平衡(组成不等)的原理,常采用(平衡级)作 平衡分离的分离基础是利用两相平衡(组成不等)的原理,常采用(平衡级) 为处理手段,并把其它影响归纳于(效率) 为处理手段,并把其它影响归纳于(效率)中。 (3) 速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种(推动力)作用下经过某种介质时 速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种(推动力) 传质速率)差异而实现分离。 的(传质速率)差异而实现分离。 (4) 分离过程是将一混合物转变为组成(不同)的两种或几种产品的哪些操作。 分离过程是将一混合物转变为组成(不同)的两种或几种产品的哪些操作。 (5) 分离因子表示任一分离过程所达到的(分离程度),其定义为( )。 分离因子表示任一分离过程所达到的(分离程度),其定义为( ),其定义为 (6) 分离因子(等于 ),则表示组分 及j之间不能被分离。 分离因子(等于1),则表示组分i及 之间不能被分离 ),则表示组分 之间不能被分离。 (7) 分离作用是由于加入(分离剂)而引起的,因为分离过程是熵减过程。 分离作用是由于加入(分离剂)而引起的,因为分离过程是熵减过程。
பைடு நூலகம்
问题: 问题: 判断:将盐加入饱和的非电解质水溶液, 1. 判断:将盐加入饱和的非电解质水溶液,非电解质的溶解度 就会加大( )。 就会加大(X)。 盐溶解在两组分液相混和物中, 2. 盐溶解在两组分液相混和物中,发生的盐效应是指非电解质 盐析”或者“盐溶”作用。 的溶解度发生 “盐析”或者“盐溶”作用。 盐对汽液平衡影响的机理解释:宏观上, 3. 盐对汽液平衡影响的机理解释:宏观上,盐引起组分蒸汽压 下降幅度不同;微观上由于静电作用或者溶剂化合物/ 下降幅度不同;微观上由于静电作用或者溶剂化合物/分子化 合物作用不同,使组分之间相对挥发度增大。 合物作用不同,使组分之间相对挥发度增大。 溶盐精馏的优缺点:盐不易挥发,易保证产品的纯度; 4. 溶盐精馏的优缺点:盐不易挥发,易保证产品的纯度;能耗 易于回收,循环使用。固体盐有时溶解比较困难, 低;易于回收,循环使用。固体盐有时溶解比较困难,易结 晶析出堵塞管道,造成输送困难,使应用受到限制。 晶析出堵塞管道,造成输送困难,使应用受到限制。 恒沸精馏、萃取精馏、加盐精馏过程的优缺点比较。 5. 恒沸精馏、萃取精馏、加盐精馏过程的优缺点比较。

分离工程期末知识总结

分离工程期末知识总结

思考题
1. 什么叫泡点,什么叫露点? 2. 精馏塔塔顶的温度和塔釜的温度分别是什么? 3. 简述求解泡露点的思路? 4. 对于泡点温度,∑Kixi <1,应如何调整温度? 5. 怎样判断闪蒸问题在给定的T、P下是否成立? 6. 等温闪蒸的通用闪蒸方程(Rachford-Rice方程
)的形式。
第三章 多组分精馏
特点:★F=D=W=0
★ L=V;L/V=1
★操作线方程: yn1 ,i xn,i
★板效率 最高
由于全回流,用 N m表示N,省去“均”:
Nm

lg([
x x
A B
)D

x x
A B
)W
lg AB
]
(3 8)
— — Fenske方程
最少理论板数只与分离要求有关,与进料组成无关。
多组分精馏
分离工程
第一章 绪论
分离过程基本概念 定义:将一混合物转变为组成不相同的两种或 两种以上产物的操作。
分离工程示意图
分离剂 (物质或能量)
原料物流 (一股或几股)
分离装置
产品1 (组成不同的物流) 产品2
第一章 绪论
分离过程的分类
分离过程分为机械分离过程和传质分离过程两大 类。
机械分离过程是指分离装置所接受的是多于一个 相的非均相进料,只要简单地分相就可以。如过 滤、沉降、固-液分离和气-液分离器等。
no yes
T,yi
第二章 单级平衡过程
露点计算
平衡常数与组成无关的露点计算 ki f (T , P) 露点方程: f (T ) iC1Kyii 1.0 0 (2 60)
f (P) iC1Kyii 1.0 0 (2 61)

分离工程总结

分离工程总结

第一章定义:分离工程就是将混合物分离成两种或两种以上较纯物质的一门工程技术学科。

按分离过程中有无物质传递现象发生:1、机械分离过程 对象:非均相混合物 特点:用机械法将非均相物系分离,而相间并无物质传递发生 2、传质分离过程 特点:相间有质量传递现象平衡分离 利用两相平衡组成不等的原理:常采用平衡级(理论板)作为处理手段,并把其它影响归纳于效率中。

速率分离 利用溶液中不同组分在某种推动力(如压差、浓度差、电位差)作用下经过某种介质(如半透膜)时的传质速率(透过率、迁移率、扩散速率)差异而实现分离 特点:所处理的物料和产品属于同一相态,仅有组成的差别。

通用 根据汽液相平衡组成将实际分离设备所能达到的分离因子与理想分离因子之间的差别用效率来表示: 效率第二章 吸收的定义:吸收是利用液体溶剂对气体混合物中各组分溶解度的差异来分离气体混合物的过程。

吸收的类别: 物理吸收 化学吸收 吸收过程:吸收→吸收塔 解吸→再生塔 解吸方法(1)减压冷再生(2)气提冷再生(3)间接蒸汽热再生气液相平衡---热力学体系:等T ,等P 下: 又 则 气相 液相 平衡时 ―― 气液平衡常数 大多数气液吸收过程中溶剂的温度高于气体的T C ,此时,气体不再被冷凝而只是溶解于液相: 其中 饱和液体的逸度=饱和蒸汽的逸度Pis 为纯物质i 的饱和蒸汽压。

理想溶液 低压下:Pei (平衡分压)代替f i G 则 亨利定律 若以浓度Ci 代替xi ,则: 其中 C M 溶液的总摩尔浓度 高压下 其中:Hi 为溶液中i 组分的标准态逸度,Pi 为纯物质i 的压力。

xi (溶质浓度)非常小的非电解质溶液 其中:x 0为溶液中吸收剂的摩尔分率(x0=1-xi ), A 为常数,是温度、压力的函数。

对于理想溶液,A=0化学反应平衡常数 理想溶液Kr=1 其中溶解时相平衡服从亨利定律: 连解得 ①:物理溶解,H A ②:化学反应,K A 化学平衡根据K A 求C A ,再根据亨利定律求P A 双膜论 可简化为 Fick 定律如下: G Li i μμ=ln ()i i RT f T μλ=+GL i if f ∧∧=G i i i f P y φ∧∧=L L i i i i f f x γ∧=G L i if f ∧∧=L i i i i iP y f x φγ∧=Li i i i ii y f m x p γφ∧==ln ()L is i i v i f V p p f RT -=-v s i i f f=G i i if H x ∧=ei i i p H x =ei i i p H C '=i i M H H C '=()ln ln G i i i i i f V P P H x RT ∧--=+20ln ln (1)Gi i i f A H x x RT ∧=--/m n M N a a b A B a a K K K a a γ==m n /M N a b A BC C K C C =m n M N a bA B K γγγγλ=/A A A p H C =/1//()m n aM N A A bBC C p H K C =A A C N dz dz t z ∂∂=-∂∂)()(Ai Al l Ai Al lAB l Ai Al AB AABA C C k C C D C C D zC D N -=-=--=∂∂-=δδA AC N t z∂∂-=∂∂j i j i ij x x y y =α对于液相 对于气相 渗透论 物料衡算+费克定律 可得到 求解得其中 l 正比表面更新论 模型参数S (表面更新率) 传质总系数 K G 和K L双膜论的要点1) 传质在稳态下进行;2) 传质阻力集中在相界面两侧的滞留膜中,膜内进行分子扩散传递;3) 相界面保持气液平衡, 无界面阻力。

制药分离工程知识点总结

制药分离工程知识点总结

制药分离工程知识点总结制药分离工程是制药工业中的一个重要领域,它涉及到原料药的提取、分离纯化、结晶、干燥等过程。

在这个过程中,需要应用到许多分离工程的原理和技术。

本文将对制药分离工程的知识点进行总结,包括分离原理、分离技术、设备选型等方面进行阐述,以期为制药分离工程的实践工作提供参考。

一、分离原理1. 传质基本原理在分离工程中,传质是一个基本的概念。

它涉及到物质在不同相(气、液、固)之间进行传递的过程。

传质基本原理包括扩散、对流、吸附、分配等过程。

2. 分离原理分离原理是指根据物质在不同相中的性质进行分离的原理。

例如,萃取是利用两种不同溶剂对物质的不同溶解度进行分离;结晶是利用物质在溶剂中的溶解度随温度、浓度变化的原理进行分离。

3. 平衡分离原理平衡分离原理是指在达到平衡状态时,物质的分配相对稳定,不易再发生变化的原理。

在制药分离工程中,需要根据平衡分离原理进行操作,以达到预期的分离效果。

二、分离技术1. 萃取技术萃取技术是一种利用两种或两种以上的不同溶剂,使有机成分转移到有机相,而部分或全部杂质则留在水相中的技术。

在制药分离工程中,萃取技术可以用于提取天然产物、分离分析等方面。

2. 结晶技术结晶技术是指通过溶液中溶剂浓度的变化,使溶解度超过饱和度,溶质析出结晶过程。

在制药分离工程中,结晶技术常用于药物的纯化与固化。

3. 蒸馏技术蒸馏技术是一种利用溶液物质在液相与气相之间的平衡关系,通过升华凝结、再冷凝回收的技术手段,实现液体中组分的分离。

在制药分离工程中,蒸馏技术常用于溶剂回收、水蒸气蒸馏分离等方面。

4. 结合物理化学分离技术结合物理化学分离技术是指利用物质在不同相中的特性差异,通过物理或物理化学方法进行分离的技术。

其中包括吸附分离、离子交换分离、膜分离等。

三、设备选型1. 萃取设备在萃取工程中,可以使用液液萃取、固液萃取等设备。

典型的设备包括萃取塔、萃取槽、浸提设备等。

2. 结晶设备在结晶工程中,可以使用搅拌结晶槽、冷凝结晶槽、真空挥发结晶槽等设备。

生化分离工程知识点总结归纳

生化分离工程知识点总结归纳

生化分离工程知识点归纳第一章绪论1、生物物质分离工程:在工业规模上,通过适当的分离纯化技术与装备并消耗一定的能量和分离介质来实现生物物质(产品)制备的过程,是生物产业的一个重要组成部分。

2、生物工程下游加工过程的特点:(1)成分复杂:固体成分、液体成分(2)悬液中的目标产物浓度低(3)稳定性差:化学(温度和pH值)或微生物引起的降解(4)生物产品质量要求高:纯度、卫生、生物活性3、下游加工过程的一般流程(4个阶段):发酵液的预处理与固液分离、初步纯化(提取)、高度纯化(精制)、成品加工。

4、某一具体产品的分离提取工艺设计中应考虑的问题:①产物本身的性质;②是胞内产物还是胞外产物;③原料中产物和主要杂质浓度;④产物和主要杂质的理化特性及差异;⑤产品用途和质量标准;⑥产品的市场价格;⑦不同分离方法的技术经济比较及废液的处理方法等。

第二章发酵液的预处理与过滤1、发酵液的预处理发酵液的预处理的方法:(1)加热:最简单、最经济的预处理方法是加热,降低料液黏度,也可以对其进行灭菌。

但加热变性的方法只适合于对热稳定性的产物。

(2)调节料液的pH值:促进全细胞聚集。

(3)凝聚和絮凝:凝聚是指通过加入简单电解质降低了胶体粒子间的排斥电位,从而使得范德华引力起主导作用,聚合成较大的胶粒,粒子的密度越大,越易分离。

常用凝聚剂多为阳离子型如明矾、三氯化铁。

絮凝是指预处理时加入絮凝剂(通常指天然或合成的生物大分子聚电解质)既能降低排斥电位,又吸附了周围的微粒,形成桥架作用,促使胶粒形成粗大,密度低的絮凝团。

这些絮凝团很容易被过滤得到。

主要絮凝剂:聚丙烯酰胺、聚苯乙烯、多聚胺衍生物。

(4)使用惰性助滤剂:硅藻土、珍珠岩。

2、真空过滤器的优点:连续自动操作,节省人力,生产能力大。

真空过滤器的缺点:附属设备多,投资费用高,推动力小适用于量大易过滤的料液。

3、压滤器的优点:过滤推动力大,过滤面积大。

压滤器的:缺点:板框压滤机劳动强度大,投资、维护费用高。

生化分离工程基本概念复习要点

生化分离工程基本概念复习要点

生化分离工程基本概念复习要点生化分离工程基本概念复习要点一类1、过滤是指利用多孔介质(滤布)截留固液悬浮液中的固体粒子,进行固液分离的方法。

速度和质量是过滤操作的指标,滤饼阻力是关键,故先多对滤液絮凝或凝聚处理,或加助滤剂如硅藻土等。

2、广泛用于生化实验室及生化工业的分离设备是离心机,根据其离心力大小可分为:低速离心机、高速离心机和超离心机。

细胞的分离一般可用低速离心机或高速离心机,蛋白质的分离一般要用超离心机。

3、膜在分离过程中功能:①物质的识别与透过;②相界面;3、反应场。

4膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程,按分离粒子大小进行分为微滤(MF)超滤(UF)反渗透(RO)透析(DS)电渗析(ED)和渗透气化(PV)等,其中传质推动力为压差和浓差,适合于有机物与水分离,共沸物分离的是渗透气化(PV)。

5、膜组件主要有管式、中空纤维、螺旋卷绕式、平板式,其共同的特点是尽可能大的膜表面积、可靠的支撑装置、可引出透过液、膜表面浓度差极化达到最小。

6、双水相萃取的特点为:平衡时间短、含水量高、界面张力低、为生物活性物质提供了温和的分离环境。

操作简便、经济省时、易于放大。

7、液膜根据结构可分为多种,但具有实际应用价值的主要有三种乳状液膜、支撑液膜、流动液膜。

8、在双水相系统中,影响分配系数的主要因素有,成相聚合物分子质量和浓度、盐的种类和浓度、PH值、温度。

9、溶质、溶剂、萃取剂、萃取相、萃余相10、超临界流体的密度接近于液体,这使它具有液体溶剂相当的萃取能力;超临界流体的粘度和扩散系数又于气体相近似,而溶剂的低粘度和高扩散系数的性质也是有利于传质。

11、离子交换树脂按活性基团不同可分为强酸性阳离子交换树脂在PH1~14范围内均可使用、弱酸性阳离子交换树脂、强碱性阴离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂只能在PH<7的溶液中使用,按理化性质分类透明的凝胶型树脂,吸水后形成微细的空隙,失水后,孔隙消失。

《分离工程》复习摘要

《分离工程》复习摘要

3 、 多组分物系的泡点和露点计算
(1)泡点T、泡点P、露点T、露点P的定义 精馏塔为全凝器时回流为何温度?分凝器? 塔底温度?
(2)泡点温度和泡点压力的计算
1) Ki与xi无关的泡点温度的计算
平衡常数法
Pi S Ki P

i 1
c i 1
c
yi K i xi 1.0
i 1
c
设计变量 设计变量——计算前,必须由设计者赋值的变量。
Ni N v N c
1、独立变量数NV
Ni N x N a
(1) 物流独立变量数 Nv f 1 C 2 (2)描述系统与外界能量交换的变量数。 NV=∑(C+2)+能量交换变量数
2、约束关系数NC的确定 (1)物料衡算式 (2) 能量衡算式 (3) 相平衡式 (4)化学平衡式 (5)内在关系式 3、设计变量 指约定关系 有c(π -1)个 C个
注意:同一组分,规定 了一端的回收率,另一 端的量已确定。不能重 复!
3. 关键组分的指定原则 由工艺要求决定 例:ABCD(按挥发度依次减少排列)混合物 分离 ◆工艺要求按AB与CD分开: 则:B为LK;C为HK ◆工艺要求先分出A: 则:A为LK;B为HK
二、多组分精馏特性
二元精馏 vs 多元精馏 计算方法上:
=5
20
两个关键组分Two key components
轻关键组分(Light key component, LK), high relative volatility, 相对挥发度大的组分 重关键组分(Heavy key component, HK), low relative volatility, 相对挥发度小的组分

分离工程知识点总结

分离工程知识点总结

生物分离工程知识点总结(2014.12.11):一、概论:1.生物分离工程的特点(1)目的产物来源和种类广泛,成分复杂(2)目的产物含量少,浓度低(3)生化产品的稳定性差,对操作条件要求严格:热、极端pH值和有机溶剂等会引起变性失活;化学和微生物降解(4)产品的质量要求高2.纯度、回收率和纯化倍数的定义纯度:1.)生物技术产品的质量主要看产品的纯度和均一性,在纯化过程中需着重考虑产品最终纯度要求。

2.)纯度受分析方法精确度的限制,3.)分离纯化过程中纯度可用于评价分离效果但不一定代表产品质量。

回收率单步操作回收率:操作后目标产物的总量与操作前目标产物总量比值,用%表示总回收率:经分离纯化得到的最终产物的总量与初始原料中产物的总量的比值,用%表示;总回收率等于各步操作的回收率的乘积纯化倍数:纯化倍数:操作后纯度/操作前纯度单步纯化倍数取决于所采用的纯化方法和纯化效果总纯化倍数高低取决于目的蛋白含量比例和纯化效果【矛盾:总纯化倍数越高,需要的分离纯化步骤越多,总回收率越低】3.分离纯化的一般步骤不同产物、同一产物不同技术路线采用的纯化工艺不同,但分离纯化的主要工艺步骤仍具有共同性:1.)原材料的预处理:将目的产物从原始材料中提取出来2.)固-液分离:固体杂质的去除3.)目的产物分离:从提取物中去除可溶性杂质4.)目的产物纯化:去除残留杂质使目标产物达到所需纯度5.)对目标产物进行必要的后加工(修饰、加稳定剂、佐剂)4.分离纯化的原则和目标分离纯化的原则:(1) 尽可能简单、低耗、高效、快速。

(2) 分离步骤尽可能少。

(3) 避免相同原理的分离技术多次重复出现(4) 尽量减少新化合物进入待分离的溶液。

引起新的化学污染;蛋白质的变性失活(5) 合理的分离步骤次序:先高通量,后低通量;先低选择性,后高选择性;先低成本,后高成本。

分离纯化的目标(1)最小化操作体积;(2)最少化操作步骤(3)组合不同机理分离技术分离纯化三部曲:“1.提取;将目标产品从原料中初步纯化;浓缩和提高稳定性 (如:去除蛋白水解酶);去除主要杂质。

分离工程复习总结解析

分离工程复习总结解析

分离工程第一章 绪论溶解(加盐酸胍、脲)--------- ► 粗分离(盐盐析、萃取、超过滤等)复性纯化(层析、电泳)'脱盐(凝凝胶滤滤超超过滤=浓缩超过滤精制(结晶、干燥)第二章细胞分离与破碎1.常用的细胞破碎方法有哪些 ?① 机械破碎通过机械运动产生的剪切力,使组织、细胞破碎。

一匀浆法珠磨法 。

撞击法。

超 声法② 物理破碎通过各种物理因素的作用,使组织、细胞的外层结构破坏,而使细胞 破碎。

一 压力差破碎法 ③化学破碎通过各种化学试剂对细胞膜的作用,而使细胞破碎有机溶剂 表面活性剂酸碱I④ 酶促破碎―________破坏,而达到细胞破碎自溶法外加酶制剂法I2. 在选择细胞破碎方法时需要考虑哪些因素?① 细胞处理量;② 细胞壁强度和结构(高聚物交联程度、种类和壁厚度 ); ③ 目标产物对破碎条件的敏感性; ④ 破碎程度;⑤ 目标产物的选择性释放原原料液 细胞分离((离心,过滤))3. 名词解释:过滤:利用薄片形多孔性介质截留固液悬浮液中的固体粒子,进行固液分离的方法称为过滤。

凝聚:在中性盐作用下,由于双电层排斥电位降低使胶体体系不稳定的现象。

絮凝:使水或液体中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,从而加快粒子的聚沉,达到固- 液分离的目的,这一现象或操作称作絮凝。

【在絮凝剂高分子聚合分子的作用下,基于架桥作用,胶体颗粒和聚合物交连成网,形成10 mm 大小的絮凝团过程。

是一种以物理集合为主的过程。

】包含体:指细胞或细菌中高表达的蛋白质(也可以汇同其他细胞成分)聚集而成的不溶性颗粒。

4.生化工业常用的分离设备有哪些?加压叶滤器、板框过滤器、旋转真空过滤器等。

5.凝集与絮凝过程有何区别?如何将两者结合使用?常用的絮凝剂有哪些?答:凝集:在中性盐作用下,由于双电层排斥电位降低使胶体体系不稳定的现象。

机制:破坏双电层、水化层解体胶体吸附、氢键结合等。

絮凝剂种类:A、阳离子类:如聚丙烯酰胺(+)、聚苯烯酸二烷基胺乙酯、聚二烯丙基四胺;B阴离子类:如聚丙烯酸钠、聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酰胺(-);C非离子类:如聚丙烯酰胺(0)、环氧化乙烯。

生物分离工程期末复习资料

生物分离工程期末复习资料

第一章1.生物分离工程的一般过程P4答:①发酵液的预处理主要采用凝聚和絮凝等技术来加速固相,液相分离,提高过滤速度。

过滤、离心是其最基本的单元操作。

②产物的提取采用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作。

③产物的精制常采用色谱分离技术,有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱。

④成品的加工处理浓缩、结晶、干燥第二章一、概念:1.发酵液的预处理:指采用凝聚和絮凝等技术来加速固相、液相分离,提高过滤速度。

2.凝集(凝聚):指在投加的化学物质(如水解的凝聚剂,铝、铁的盐类或石灰等)作用下,发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。

3.絮凝:指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用,使胶粒形成粗大絮凝团的过程。

4.离心分离:指在离心场的作用下,将悬浮液中的固相和液相加以分离的方法。

主要用于颗粒较细的悬浮液和乳浊液的分离。

(分为差示离心、均匀介质离心、密度梯度离心、等密度梯度离心和平衡等密度离心。

)5.等电点沉淀法:利用蛋白质等两性化合物在等电点时溶解度最低,易产生沉淀的性质,用酸化剂或碱化剂调节发酵液的pH,使其达到菌体蛋白的等电点而产生沉淀。

二、填空:1、按过滤时料液流动方向的不同,分为常规过滤和错流过滤。

2、可溶性杂蛋白的去除法包括:等电点沉淀法、热处理法、化学变性沉淀法和吸附法三、问答1、发酵液的一般特征?①组成大部分为水;②发酵产物的浓度较低;③发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白的胶状物;④含有培养基中的残留成分,如无机盐类、非蛋白质大分子及其降解产物;⑤含有其他少量代谢副产物;⑥含有色素、毒性物质。

热原质等有机杂质。

2、常用的絮凝剂有什么?无极絮凝剂:Al2(SO4)3·18H2O (明矾)、氯化钙、氯化镁碱式氯化铝、高分子无机聚合物等。

有机絮凝剂:壳多糖及其衍生物、明胶、丙烯酰胺类、聚苯乙烯类、聚丙烯酰类聚乙烯亚胺类。

3、影响絮凝效果的因素?答:①絮凝剂的种类;②絮凝剂浓度;③ pH; 最关键因素,影响絮凝剂活性基团的解离度。

分离工程各章知识点总结

分离工程各章知识点总结

分离工程各章知识点总结分离工程是指对混合物中不同组分进行分离和提纯的工艺过程。

在化工生产中,分离工程是非常重要的一部分,它涉及到原料的提取、产品的纯化、废物的处理等诸多方面。

分离工程的核心是通过不同的分离方法,将混合物中的各种组分分离出来,以获得纯度较高的单一物质。

分离工程主要包括以下几个方面:1、分离原理:分离工程的基础是分离原理,它包括各种分离方法的基本原理,如溶剂抽提、蒸馏、结晶、萃取、吸附、色谱等。

2、分离设备:分离工程中常用的设备包括离心机、蒸馏塔、萃取塔、结晶器、过滤器、冷凝器等。

3、分离过程:分离过程包括前处理、分离操作、后处理等环节,其中前处理包括混合物的预处理和预分离,分离操作包括各种分离方法的应用,后处理包括得到的产品的进一步提纯和废物的处理。

在分离工程中,要充分考虑原料的性质、产品的要求、成本的限制等因素,综合考虑各种因素,选择合适的分离方法和设备,设计出合理的分离工艺流程。

第二章:溶剂抽提溶剂抽提是一种常用的分离方法,它适用于多种情况下,如萃取有机物质、提取植物精华、分离金属离子等。

溶剂抽提的基本原理是通过合适的溶剂,溶解目标组分,并将其与底物分离。

在实际操作中,通常是将混合物和溶剂加热混合,再通过过滤或离心等操作将底物和溶液分离开来,接着通过蒸馏等方法将溶剂去除,得到目标组分。

溶剂抽提的优点包括操作简单、效率高、选择的溶剂可以回收利用等。

但也有其缺点,如溶剂的选择和回收比较麻烦,产生的有机废物处理也相对复杂。

第三章:蒸馏蒸馏是一种基本的分离方法,适用于分离挥发性组分的情况。

它的基本原理是利用不同组分的沸点差异,通过加热混合物,使其中某些组分蒸发,再通过冷凝,将蒸气凝结收集下来,从而实现不同组分的分离。

蒸馏可以分为简单蒸馏、分馏、连续蒸馏等多种类型,根据实际需要选择合适的蒸馏方法。

蒸馏的优点包括分离效果好、操作相对简单、适用范围广等。

但它也有缺点,如耗能大、设备成本高、不适用于非挥发性组分的分离等。

分离工程复习资料解析

分离工程复习资料解析

分离工程考试大纲第一章绪论一、学习目的与要求通过本章的学习,能对传质分离过程有一个总体了解。

二、考核知识点与考核目标(一)、化工分离操作在化工生产中的重要性(一般)(二)、分离过程的分类和特征(次重点)识记:分离过程的分类和特征,传质分离过程的分类和特征。

(三)、分离因子的含义和计算方法第二章多组分分离基础一、学习目的与要求通过本章的学习,使学生正确理解相平衡热力学中的基本概念,掌握平衡常数、泡点、露点和闪蒸过程的计算方法。

二、知识考核点与考核目标(一)设计变量(重点)识记:设计变量、可调设计变量、固定设计变量的含义。

(二)设计变量的确定(重点)理解:设计变量、可调设计变量、固定设计变量的确定分法。

(三) 相平衡条件(重点)识记:相平衡条件;汽液、液液平衡表示方法。

(四)相平衡常数(重点)识记:相平衡常数的含义;状态方程法、活度系数法表示的汽液平衡常数。

应用:用状态方程法、活度系数法计算汽液平衡常数。

(五)活度系数法计算汽液平衡常数的通式及计算(重点)应用:用活度系数法计算汽液平衡常数的前三种简化形式计算汽液平衡常数。

(六)泡点和露点计算(重点)识记:泡点和露点的含义及四种计算类型。

(七)相态判断(重点)。

识记:核实闪蒸问题是否成立的两种方法。

(八)等温闪蒸和绝热闪蒸过程应用:等温闪蒸和绝热闪蒸过程的推导及计算。

第三章精馏一、学习目的与要求通过本章的学习,使学生掌握精馏分离过程的基本原理、流程及其简捷计算;了解塔内流量、浓度和温度分布特点。

二、考核知识点和考核目标(一)多组分精馏过程分析(重点)识记:关键组分、清晰分割和非清晰分割的定义。

识记:分配组分、非分配组分的含义。

应用:塔内流量、液相浓度和温度分布特点。

理解:分析最小回流比下恒浓区的部位。

(二)最小回流比(重点)应用:用恩德伍德法计算最小回流比。

(三)最少理论板数和组分的分配(重点)识记:全回流、最少理论板数的含义及芬斯克公式。

理解:求最少理论板数的几种表示形式。

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分离工程第一章 绪论溶解(加盐酸胍、脲)--------- ► 粗分离(盐盐析、萃取、超过滤等)复性纯化(层析、电泳)'脱盐(凝凝胶滤滤超超过滤=浓缩超过滤精制(结晶、干燥)第二章细胞分离与破碎1.常用的细胞破碎方法有哪些 ?① 机械破碎通过机械运动产生的剪切力,使组织、细胞破碎。

一匀浆法珠磨法 。

撞击法。

超 声法② 物理破碎通过各种物理因素的作用,使组织、细胞的外层结构破坏,而使细胞 破碎。

一 压力差破碎法 ③化学破碎通过各种化学试剂对细胞膜的作用,而使细胞破碎有机溶剂 表面活性剂酸碱I④ 酶促破碎―________破坏,而达到细胞破碎自溶法外加酶制剂法I2. 在选择细胞破碎方法时需要考虑哪些因素?① 细胞处理量;② 细胞壁强度和结构(高聚物交联程度、种类和壁厚度 ); ③ 目标产物对破碎条件的敏感性; ④ 破碎程度;⑤ 目标产物的选择性释放原原料液 细胞分离((离心,过滤))3. 名词解释:过滤:利用薄片形多孔性介质截留固液悬浮液中的固体粒子,进行固液分离的方法称为过滤。

凝聚:在中性盐作用下,由于双电层排斥电位降低使胶体体系不稳定的现象。

絮凝:使水或液体中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,从而加快粒子的聚沉,达到固- 液分离的目的,这一现象或操作称作絮凝。

【在絮凝剂高分子聚合分子的作用下,基于架桥作用,胶体颗粒和聚合物交连成网,形成10 mm 大小的絮凝团过程。

是一种以物理集合为主的过程。

】包含体:指细胞或细菌中高表达的蛋白质(也可以汇同其他细胞成分)聚集而成的不溶性颗粒。

4.生化工业常用的分离设备有哪些?加压叶滤器、板框过滤器、旋转真空过滤器等。

5.凝集与絮凝过程有何区别?如何将两者结合使用?常用的絮凝剂有哪些?答:凝集:在中性盐作用下,由于双电层排斥电位降低使胶体体系不稳定的现象。

机制:破坏双电层、水化层解体胶体吸附、氢键结合等。

絮凝剂种类:A、阳离子类:如聚丙烯酰胺(+)、聚苯烯酸二烷基胺乙酯、聚二烯丙基四胺;B阴离子类:如聚丙烯酸钠、聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酰胺(-);C非离子类:如聚丙烯酰胺(0)、环氧化乙烯。

第三章初级分离1. 名词解释:沉淀:由于物理环境的变化而引起溶质溶解度的降低、生成固体凝聚物的现象,称为沉淀。

盐析:蛋白质在高离子强度的溶液中溶解度降低、发生沉淀的现象称为盐析。

盐溶:在蛋白质水溶液中,加入少量的中性盐,如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等,会增加蛋白质分子表面的电荷,增强蛋白质分子与水分子的作用,从而使蛋白质在水溶液中的溶解度增大。

这种现象称为盐溶。

等电点沉淀:利用蛋白质在pH值等于其等电点的溶液中溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法称为等电点沉淀法。

泡沫分离:根据表面吸附原理,利用通气鼓泡在液相中形成的气泡为载体对液相中的溶质或颗粒进行分离的方法。

2.沉淀法纯化蛋白质的优点有哪些?操作简单,经济,浓缩倍数高3.常用的沉淀方法包括哪些?①盐析沉淀②等电点沉淀③有机溶剂沉淀④聚合物沉淀⑤热沉淀4.何谓盐析?其原理是什么?盐析分离的操作步骤?盐析:蛋白质在高离子强度的溶液中溶解度降低、发生沉淀的现象称为盐析。

原理:低离子强度下的盐溶向蛋白质的纯水溶液中加入电介质后,蛋白质将吸附盐离子,而形成扩散双电层(产生分子间相互排斥作用)导致蛋白质的溶解度增大,发生盐溶。

高离子强度下的盐析溶液主体中那些与扩散层反离子电荷符号相同的电解质离子将把反离子压入(排斥)到双电层中。

由于盐的水化作用,其将争夺蛋白质水化层中的水分子,使蛋白质表面疏水区脱水而暴露,增大它们之间的疏水性作用步骤:① 取一部分料液,将其分成等体积的数份,冷却至0C。

②用公式(3.6 )计算饱和度达到20%^ 100%所需加入的硫酸铵量,并在搅拌条件下分别加到料液中,继续搅拌1h以上(同时保持温度在0C),使沉淀达到平衡。

③3000g下离心40min后,将沉淀溶于2倍体积的缓冲溶液中,测定其中蛋白质的总浓度和目标蛋白质的浓度。

④分别测定上清液中蛋白质的总浓度和目标蛋白质的浓度,比较沉淀前后蛋白质是否保持物料守恒,检验分析结果的可靠性。

⑤以饱和度为横坐标,上清液中蛋白质的总浓度和目标蛋白质的浓度为纵坐标作图。

5.常用的盐是什么,影响盐析的主要因素有哪些?常用的盐:溶解度大可配制成具有较高离子强度的无机盐溶液溶解度受温度的影响较小,便于低温操作。

盐溶液密度不高,以便蛋白质沉淀的沉降或离心分离。

【硫酸铵(常用),硫酸钠,氯化钠,磷酸钾,磷酸钠】主要影响因素:蛋白质的分子量和结构无机盐种类和浓度~【相同离子强度下,不同种类的盐对蛋白质的盐析效果不同盐的种类将影响到Cohn方程中的盐析常数盐的种类对蛋白质溶解度的影响与离子的感胶离子序列相符】温度和pH值【在低离子强度溶液中,蛋白质的溶解度在一定的温度范围内随着温度升高而增大在高离子强度溶液中,温度的升高利于蛋白质脱水,破坏水化层并导致蛋白质溶解度的降低】6.有机溶剂沉淀法的原理是什么?向蛋白质溶液中加入水溶性有机溶剂:水的活度将降低有机溶剂对水具有很大的亲和力,能够争夺蛋白质表面的水分子。

结果:随有机溶齐滋度增大,水化程度降低,溶液的介电常数下降,蛋白质分子间的静电引力增大,从而发生凝聚和沉淀7.影响有机溶剂沉淀的主要因素有哪些?有机溶剂沉淀的特点?优点:有机溶剂密度较低,易于沉淀分离与盐析沉淀相比,沉淀产物不需脱盐缺点:有机溶剂沉淀容易引起蛋白质变性成本高,操作要求在低温下进行。

主要影响因素:① 温度:整个操作过程必须在低温下进行。

②pH值:pH多控制在待沉蛋白质的等电点附近。

③样品浓度:④中性盐浓度⑤某些金属离子8.等电点沉淀的工作原理是什么?利用在低离子强度下蛋白质溶解度较低的特性,调整溶液pH值至等电点或在等电点的pH下利用透析等方法降低离子强度,使蛋白质沉淀。

【等电点沉淀适用于疏水性较大的蛋白质(如酪蛋白)】第四章膜分离技术1.超滤(UF和微滤(MF)超滤(UF):根据高分子溶质之间或高分子与小分子溶质之间分子量的差别进行分离的方法。

【超滤操作压力在0.1~1.0 MPa UF法适用于分离或浓缩直径1—50nm的生物大分子】超滤MWC大概为0.001〜0.02 艸,1〜20 nm。

微滤(MF:是一种从悬浮液中分离固形成分的方法,是根据料液中的固形成分与溶液溶质在尺寸上的差异进行分离的方法。

【微滤操作压力更小(0.05~ 0.5MPa; MF法适用于细胞,细菌和微粒子的分离。

】微滤为0.025〜20卩m>2.名词解释:渗透:水分子透过半透膜由纯水迁移到盐水溶液中的现象叫做渗透。

反渗透:对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂逆着自然渗透的方向渗透,这种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作为反渗透透析:利用具有一定孔径大小高分子溶质不能透过的亲水膜将含有高分子溶质和其他小分子溶质的溶液与纯水或缓冲液分隔,在浓差的作用下,高分子溶液中的小分子溶质透向另一侧,而另一侧的水透向高分子侧。

渗透气化:以渗透选择性膜为介质,基于溶质膜透过性差别,在膜两侧蒸汽分压差作用下,使溶液混合物质部分蒸发从而达到分离目的。

水通量:膜的另一特性是其纯水的透过通量,通称水通量。

【水通量是在一定的条件下(一般压力为0.1MPa,温度为20度)通过测量透过一定量纯水所需的时间来测定。

】浓度极化:在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化。

凝胶极化:当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时,溶质会析出,形成凝胶层。

当分离含有菌体、细胞和其它固形成分的料液时,也会在膜表面形成凝胶层。

这种现象称为凝胶极化。

截留曲线:通过测定相对分子质量不同的球形蛋白质或水溶性聚合物的截留率,可获得膜的截留率与溶质相对分子量之间关系的曲线,为截留曲线。

截留率:表示膜对溶质的截留能力,可用小数或百分数表示。

截留相对分子量:将截留曲线上截留率为0.90的溶质的相对分子质量定义为膜的截留相对分子量(MMC)膜分离:利用具有一定选择性的过滤介质(半透膜)作为选择性障碍层,允许某些物质通过,而截流混合物中的其他组分达到分离目的的操作单元。

微滤膜用膜的平均孔径标志膜的型号。

3.各种膜组件的特性型式优点缺点管式易清洗,无死角,适宜于处理含固体较多的料液,单根管子可以调换保留体积大,单位体积中所含过滤面积较小,压力降大中空纤维式保留体积小,单位体积所含过滤面积大,可以逆洗,操作压力较低,动力消耗较低料液需要预处理,单根纤维损坏时需调换整个模件螺旋卷绕式单位体积中所含过滤面积大,换新膜容易料液需预处理,压力降大,易污染,清洗困难平板式保留体积小,能量消耗界于管式和螺旋卷绕式死体积大4.影响膜分离速度的主要因素。

①操作形式②流速③压力④料液浓度5.膜的污染与清洗。

膜污染的原因:凝胶极化引起的凝胶层,阻力为Rg溶质在膜表面的吸附层,阻力为Ras膜孔堵塞,阻力为Rp膜孔内溶质吸附,阻力为 Rap膜的清洗:一般选择水、盐溶液、稀酸、稀碱、表面活性剂、络合剂、氧化剂和酶溶 ____________液等为清洗剂,一般采用的清洗方法有反向清洗,试剂置换,化学降解消 化。

具体采用何种清洗剂和清洗方法根据具体的膜确定。

在采用有效清洗的同时,需要采取必要措施预防或减少膜污染,一般可从膜的预处理(用乙醇浸泡聚砜膜),料液预处理(调pH,预过滤),开发抗污染膜,临界压力操 作等方面进行。

第五章萃取1. 双水相萃取的原理和影响因素?常见的双水相构成体系有哪些?原理:双水相萃取是指利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行的分离操作。

影响因素:聚合物相对分子质量和浓度盐类 pH 温度常见的双水相构成体系:PEG (聚乙二醇)/盐,PEG 葡聚糖,PEG 粗葡聚糖。

2. 超临界流体萃取的原理、特点和主要影响因素?原理:在较低温度下,不断增加气体的压力时,气体会转化成液体,当温度增高时,液 体的体积增大,对于某一特定的物质而言总存在一个临界温度(Tc )和临界压力(Pc ),高于临界温度和临界压力后,物质不会成为液体或气体,这一点就是临界 点。

再临界点以上的范围内,物质状态处于气体和液体之间,这个范围之内的流 体成为超临界流体(SF )。

超临界流体具有类似气体的较强穿透力和类似于液体的 较大密度和溶解度,具有良好的溶剂特性,可作为溶剂进行萃取、分离单体。

特点:① 萃取速度高于液体萃取,特别适合于固态物质的分离提取。

② 在接近常温的条件下操作,能耗低于一般的精馏法,适于热敏性物质和易氧化物质的分离。

③ 传热速率快,温度易于控制。

④ 适合于非挥发性物质的分离。

主要影响因素: ⑴萃取压力的影响(2) 萃取温度的影响 (3) 萃取粒度的影响 (4) CO2流量的影响3. 比较Nerst 分配常数AO0分配常数A 、分配系数m5 或 y tm mC H ,t X tNerst 分配常数AOO分配常数A 分配系数m定义式A= C L或 A J HA oC H rLRTA 「飞叫aH「H C H浓度活度之比浓度之比总摩尔浓度之比应用全部浓度范围内稀溶液稀溶液分子形态两相中分子形态相同分子形态可不冋4.孚L化现象和主要影响因素?乳化现象:一种液体分散在另一种不相混合的液体中的现象,使有机相和水相分层困难。

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