萃取分離原理及設備

1、整理ppt1萃取分離原理及設備萃取分離原理及設備報告小組報告小組:第一小組第一小組整理ppt2 萃取法萃取法比化學沉淀法分離程度高；比離比化學沉淀法分離程度高；比離子交換法選擇性好，傳質快；比蒸餾法能耗子交換法選擇性好，傳質快；比蒸餾法能耗低且生產能力大；周期短，便于連續(xù)操作和低且生產能力大；周期短，便于連續(xù)操作和自動控制。自動控制。分為：分為：1、溶劑萃?。ㄐ》肿樱?、溶劑萃?。ㄐ》肿樱?2、雙相萃取（大分子）、雙相萃?。ù蠓肿樱┱韕pt3 萃取原理萃取原理 溶劑萃取溶劑萃取 雙水相萃取雙水相萃取 萃取操作過程及設備萃取操作過程及設備 超臨界流體萃取超臨界流體萃取整理ppt4 萃取原理萃取原

2、理 利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數的不同，使化合物從一種劑中溶解度或分配系數的不同，使化合物從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反復多次萃溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反復多次萃取，將絕大部分的化合物提取出來。取，將絕大部分的化合物提取出來。 分配定律分配定律是萃取方法理論的主要依據，物質是萃取方法理論的主要依據，物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。對不同的溶劑有著不同的溶解度。 整理ppt5溶劑萃取溶劑萃取 溶劑萃取操作是將一種溶劑加入料液中，使溶溶劑萃取操作是將一種溶劑加入料液中，使溶劑和料液充分混合，則欲分離的物質能較多

3、的溶解劑和料液充分混合，則欲分離的物質能較多的溶解在溶劑中，并與剩余料液分層，從而達到分離的目在溶劑中，并與剩余料液分層，從而達到分離的目的。的。 萃取分離的實質是利用欲分離組分在溶劑中與萃取分離的實質是利用欲分離組分在溶劑中與原料液中溶解度的差異來實現。原料液中溶解度的差異來實現。 欲提取物欲提取物溶質溶質 萃取溶劑萃取溶劑萃取劑萃取劑 溶質轉移到萃取劑中溶質轉移到萃取劑中萃取液萃取液 剩余料液剩余料液萃余液萃余液整理ppt6萃取分離設備萃取分離設備整理ppt7溶劑萃取的原理及方法溶劑萃取的原理及方法整理ppt81、單級萃取、單級萃取整理ppt92.多級錯流萃取多級錯流萃取 多級錯流接觸過程

4、F一料液 S一溶劑 L一萃取液 R一萃余液下標1,2,3一級別整理ppt103.多級逆流萃取多級逆流萃取 多級逆流萃取中，在第一級加入料液，并逐多級逆流萃取中，在第一級加入料液，并逐漸向下一級移動，而在最后一級加入萃取劑，并漸向下一級移動，而在最后一級加入萃取劑，并逐漸向前一級移動，即料液移動方向和萃取劑移逐漸向前一級移動，即料液移動方向和萃取劑移動方向相反，故稱動方向相反，故稱逆流萃取。逆流萃取。整理ppt114 液滴逆流分配法液滴逆流分配法 利用混合物中各成分在兩液相間分配系數的差別，利用混合物中各成分在兩液相間分配系數的差別，由流動相形成液滴，通過作為固定相的液體柱而由流動相形成液滴，通

5、過作為固定相的液體柱而達到分離純化的目的。其裝置示意圖見達到分離純化的目的。其裝置示意圖見2-7 整理ppt12小結小結 多級錯流萃取的理論收率高于單級萃取，但多級萃取流程長，一般情況下，萃取劑用量大，因而得到的萃取液濃度低 多級逆流萃取與同級錯流萃取相比，在相同的萃取劑用量下，可獲得更高的搜集率 在逆流萃取中，由于只在最后一級中加入萃取劑，故與錯流萃取相比，萃取劑用量少，因而萃取液濃度高整理ppt13影響萃取操作的因素影響萃取操作的因素、萃取劑的選擇、萃取劑的選擇 (1) 萃取劑的萃取能力強，分離程度高，一般相似相溶 (2) 萃取劑與萃余液的相互溶解度要小，粘度低，便于 兩相分離 (3)萃取

6、劑易回收，化學穩(wěn)定性好，且廉價易得2、PH的范圍的范圍(1)PH一方面影響選擇性，另一方面又影響分配系數(2)通常情況下，酸性產物應在酸性條件下萃取到萃取劑中，而堿性雜質則成鹽留在水相中，堿性產物應在堿性條件下萃取到萃取劑中。(3)PH還應選擇在產物穩(wěn)定的范圍內萃取劑，萃取劑，PH，溫度，乳化，鹽析，帶溶劑等，溫度，乳化，鹽析，帶溶劑等整理ppt14、溫度的確定、溫度的確定(1) 防止溫度過高造成生物產品的不穩(wěn)定(2) 適度提高溫度以提高分配系數、鹽析，帶溶劑，去乳化的作用、鹽析，帶溶劑，去乳化的作用(1) 鹽析劑可使產物在水中的溶解度降低，使產物更多的轉入溶劑中，但用量過多會使雜質轉入萃取劑

7、(2) 帶溶劑與欲提取的產物形成復合物，復合物易溶于萃取劑中，使之與萃余液分離，分離后在在一定條件下分離出游離的產物(3) 去乳化的方法：過濾，離心分離，加熱，稀釋，加電解質，吸附等整理ppt15雙水相萃取雙水相萃取雙水相萃取原理雙水相萃取原理：基于物質在雙水相體系中的選：基于物質在雙水相體系中的選擇性分配。擇性分配。雙水相體系雙水相體系：某些有機物之間或有機物與無機鹽：某些有機物之間或有機物與無機鹽之間，在水中以適當的濃度溶解后形成互不相溶之間，在水中以適當的濃度溶解后形成互不相溶的兩相或多相水相體系。的兩相或多相水相體系。常用生物分離的雙水相體系常用生物分離的雙水相體系：PEGDextra

8、n系列系列和和PEG無機鹽系列。無機鹽系列。雙水相體系在生物分離的應用雙水相體系在生物分離的應用：用于蛋白質、酶、：用于蛋白質、酶、核酸、菌體、細胞、細胞器以及氨基酸、抗生素核酸、菌體、細胞、細胞器以及氨基酸、抗生素等生物小分子物質的分離、純化。等生物小分子物質的分離、純化。整理ppt16雙水相萃取雙水相萃取 雙水相系統(tǒng)(aqueous two-phase systen, ATPS) PEG = 聚已二醇(polyethylene glycol)KPi = 磷酸鉀DX = 葡聚糖(dextran)整理ppt17雙水相萃取方法雙水相萃取方法1-細胞懸浮液 2-細胞破碎機 3-冷卻機 4-PEG-

9、鹽貯罐 5-混合器 6-離心機 7-廢渣相貯罐 8-暫貯罐 9-鹽貯罐 10-酶液貯罐 兩級雙水相萃取酶的流程兩級雙水相萃取酶的流程整理ppt18萃取操作過程及設備萃取操作過程及設備液-液萃取設備應包括三部分：混合部分、分離部分和溶劑回收設備。 （一）混合設備混合設備 混合罐 噴射式混合器 （a）器內混合過程）器內混合過程 （b)（c）兩液相在器外混合）兩液相在器外混合整理ppt19 （二）分離設備（二）分離設備 管式離心機 碟式離心機整理ppt20（三）離心萃取機（三）離心萃取機整理ppt21 多級離心萃取機多級離心萃取機上、中、下三段，上、中、下三段，下段下段第一級混合與分離區(qū)（待萃取料液

10、加入，萃取輕液相引出）第一級混合與分離區(qū)（待萃取料液加入，萃取輕液相引出） 中段中段第二級第二級上段上段第三級（新鮮萃取劑加入，萃取重液引出）第三級（新鮮萃取劑加入，萃取重液引出）整理ppt22立式連續(xù)逆流離心萃取機立式連續(xù)逆流離心萃取機-Laval ABE-216離心萃取機離心萃取機ABE-216離心萃取機輕重液走向示意圖離心萃取機輕重液走向示意圖整理ppt23傾析式離心萃取機傾析式離心萃取機A-干燥段 B-澄清段 C-分離段 D-入口 E-排渣口 F-調節(jié)盤 G-調節(jié)管 H-重液出口 K-輕液出口1-V帶 2-差速變動裝置 3-轉鼓皮帶輪 4-軸承 5-外殼 6-分離盤 7-螺旋輸送器 8

11、-輕相分布器 9-排渣口 10-轉鼓 11-調節(jié)環(huán) 12-重液出口 13-輕液出口 14-轉鼓主軸承 15-輕相送料管 16-重相送料管 17-向心泵 三相傾析式離心機結三相傾析式離心機結構構整理ppt24超臨界流體萃取的基本原理超臨界流體萃取的基本原理相相 密度密度(g/ml) 擴散系數擴散系數(cm2/s) 粘度粘度(g/cm.s) 氣體氣體(G) 10-3 10-1 10-4 超臨界流超臨界流(SCF) 0.30.9 10-310-4 10-410-3 液體液體(L) 110-5 10-2 超臨界流體萃取的原理主要是根據超臨界流體對物質超臨界流體萃取的原理主要是根據超臨界流體對物質有很強的溶解能力，且改變溫度或壓力即可改變流體的密有很強的溶解能力，且改變溫度或壓力即可改變流體的密度、粘度和擴散系數，流體對物質的溶解特性也隨之改變，度、粘度和擴散系數，流體對物質的溶解特性也隨之改變，因此，可將不同性質的成