萃取(化工原理)..

3.双相水萃取
五、 工业应用： 主要用于生物物质、药物的分离、提取、纯化等，如： (1)酶的提取与纯化 (2)核酸的分离及纯化 (3)药物和抗生素类的分离和提取 (4)病毒的分离及纯化 (5)从天然植物中提取有效药用成分
4.胶体萃取
1. 基本概念 胶团：双亲物质在水或有机溶剂中自发形成的聚集体。 胶体（胶团）萃取：被萃取物以胶体或胶团形式被萃取。 2. 溶解模型 水壳模型 吸附模型 蛋白质居于“水池”中心， 水壳层则保护蛋白质 蛋白质分子吸附在胶 溶解模型 团内部由表面活性剂亲水头 组成的亲水壁上。 蛋白质被几个胶团包围而 溶解于表面活性剂胶团，胶团的 非极性尾与蛋白质的亲脂部分作 用。
(a) 正向微胶团；(b) 反向微胶团
3.胶体萃取
3.胶体萃取实例
二. 萃取设备
澄清萃取器
填料萃取塔
转盘萃取塔
脉冲塔
离心萃取器
重液向下流
（一）澄清萃取器 1、喷洒萃取塔 3、筛板萃取塔
轻相 轻液 重相
降液管 挡板
筛板
2、填料萃取塔 轻液
重液 轻液 相界面 液－液相 界面
重液 分散相 聚集界 面 溢流管 轻液向上流 筛板
密度大，溶解度高； 粘度小，扩散快
2. 超临界萃取
优点
• 萃取剂在常温常压下为气体，萃取后可以方便地与萃取组分分离。 分离选择性高。 • 在较低的温度和不太高的压力下操作，特别适合天然产物的分离。 • 超临界流体的溶解能力可以通过调节温度、压力在很大范围内变化
缺点
• 萃取率较低，选择性不够高。
2. 超临界萃取 超临界流体萃取的原则流程的过程分析
萃 取
打完肥皂、揉搓后，如何将肥皂沫去除呢？用清水多次漂洗
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经验表明：每盆水揉搓的时间越长（即萃取越接近平 衡），拧得越干（即萃取与萃余相相分离越彻底），所用漂 洗次数越少（即错流级数越少）。
四氯化碳萃取碘的饱和水 溶液中的碘
一. 萃取相关概念
分离液体（固体）混合物的一种单元操作 分类： 多组元体系 按组分数目分： 三元体系 物理萃取 按有无化学反应分： 化学萃取
轻液分散的筛板萃取塔
重液 重液向下流 填料
重液
轻液分 散在重 液内的 混合液
轻液 筛板
重相
挡板
重相液滴 重液 相界面
轻相
轻液
升液管 轻液向上流
重液分散的筛板萃取塔
（四）脉冲塔
（五）离心萃取器
优点：处理量大，效率较高，提供较多理 论级，结构紧凑，占地面积小，应用广。 缺点：能耗大，结构复杂，设备及维修费 用高。 应用：适用于要求接触时间短，物流滞留 量低，易乳化，难分相的物系。
按萃取原理分
固体萃取
液体萃取
超临界萃取
双水相萃取 双相萃取
胶体萃取
1. 液-液萃取
优点
• 设备简单，操作方便，能耗低。 • 分离选择性高。 • 应用范围广。 • 处理量大，适合工业规模分离，易于实现连续自动操作。
缺点
• 有机溶剂易挥发，多对人体有害 • 手工操作比较麻烦，费时 • 分离效率不高。
3.双相水萃取
四、 萃取特点：
双水相萃取成为新兴生物技术产业研究的热点， 主要是该技术对于生物物质的分离和纯化表现出特有的优点和独有的技术优势。
易于放大， 各种参数可以按比例放大而产物收率并不降低 双水相系统之间的传质和平衡过程速度快，回收效率高 易于进行连续化操作， 设备简单 相分离条件温和， 因而会保持绝大部分生物分子的活性 操作条件温和，整个操作过程在常温常压下进行
二氧化碳循环泵
3.双相水萃取
一、双水相的形成： 两种不同水溶性聚合物浓度达到一定值时，体系会分成互不相容的两相， 构成双水相体系。 原因：分子间作用力 A-A > A-B 相分离 A-A < A-B 混合 二、双水相体系类型 (1)高聚物-高聚物：易于与后续处理 (2)高聚物-盐 ：盐浓度高，蛋白质易盐析，废水处理困难 三、 萃取原理： 利用生物物质在双水相体系中的选择性分配。 H键，电荷力，疏水作用，范德华力等
1. 液-液萃取
溶质
Light phase
水+ 溶质 溶剂+ 溶质
杂质
冷凝器
萃取器
热交换器 溶剂/溶质塔 汽提塔
分离器 溶质
萃取剂
溶剂 废水
蒸汽
原溶剂
废水 溶剂
液-液萃取过程图 Heavy phase
2. 超临界萃取
超临界流体： 超临界流体萃取： 物质在的温度和压力分别超过其临界温度(Tc)和临界 压力(pc)时形成的流体(SCF)。 处于临界点状态的物质可实现液态到气态的连续过 以超临界流体作流动相（萃取剂），直接从固体（粉末）或液体样品中将目标物质 渡，两相相界面消失，汽化热为零。 （有机物）萃取出来的一种分离方法。 超过临界点的物质，无论加多大的压力都不会液化， 而只会引起密度变化。
2. 超临界萃取 等温法代表性流程
a. 变压萃取分离流程(等温法)
2. 超临界萃取 等压法代表性流程
b. 变温萃取分离流程(等压法)
2. 超临界萃取 吸附法代表性流程
c. 吸附萃取分离流程(吸附法)
2. 超临界萃取 惰性气体法代表性流程
d. 稀释萃取分离流程(惰性气体法)
2. 超临界萃取
超临界流体萃取的工业应用
a.天然产物的萃取
液相萃取
固相萃取
2. 超临界萃取 咖啡因超临界萃取流程
CO2 萃取 咖 啡 因
0.7%-3%
水 蒸馏
0.Biblioteka Baidu2%
水洗
CO2 +咖啡因 脱气
咖啡因
2. 超临界萃取
b.ROSE脱沥青过程
2. 超临界萃取 c.重烃油加氢转化过程
2. 超临界萃取 超临界流体萃取装置
压缩机
萃取釜
制冷MVC-760L
驱动槽轮 机械密封 重相进
轻相进
轻相出
重相出
转鼓清洗通道栓塞
波式离心萃取器示意图
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