萃取分离设备.pptx
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1、 萃取与离子交换设备萃取与离子交换设备 1 1 萃取别离设备萃取别离设备1.11.1、液、液-液萃取别离设备液萃取别离设备1.21.2、液、液-固萃取别离设备固萃取别离设备1.31.3、超临界萃取别离设备、超临界萃取别离设备萃取定义:溶质溶解于某种液体中的一种提取方法。萃取定义:溶质溶解于某种液体中的一种提取方法。萃取原理萃取原理:根据溶解度的不同而别离根据溶解度的不同而别离液液-液萃取:萃取的混合物料为液体。液萃取:萃取的混合物料为液体。液液-固萃取:萃取的混合物料为固体。固萃取:萃取的混合物料为固体。超临界流体萃取:超临界状态下的流体对各组分超临界流体萃取:超临界状态下的流体对各组分溶解度
2、不同而别离。溶解度不同而别离。一混合设备一混合设备传统的混合设备是搅拌罐传统的混合设备是搅拌罐1 1、管式混合器、管式混合器 在管道中混合在管道中混合2 2、气流搅拌混合罐、气流搅拌混合罐将空气通入液体介质,将空气通入液体介质,借鼓泡作用发生搅拌。借鼓泡作用发生搅拌。一、液一、液-液萃取别离设备液萃取别离设备3 3、喷嘴式混合器、喷嘴式混合器 利用工作流体在一定利用工作流体在一定压力下经过喷嘴以高速压力下经过喷嘴以高速度射出,当流体流至喷度射出,当流体流至喷嘴时速度增大,压力降嘴时速度增大,压力降低产生真空,这样就将低产生真空,这样就将第二种液体吸入到达混第二种液体吸入到达混合目的。合目的。原
3、理原理:靠两相互不相溶的液体的密度不同,在离心力的靠两相互不相溶的液体的密度不同,在离心力的作用下,将液体别离。作用下,将液体别离。1 1、碟片式离心萃取机、碟片式离心萃取机2 2、管式离心机、管式离心机二别离设备二别离设备一级一级二级二级三级三级下部为混合区下部为混合区,中部是别离中部是别离区区,上部外沿是重液相引上部外沿是重液相引出区出区,内沿是轻相引出区内沿是轻相引出区新鲜萃取剂由第三级参加新鲜萃取剂由第三级参加,待萃取料液由第一级参待萃取料液由第一级参加加,萃取轻相在第一级引萃取轻相在第一级引出出,萃余重液在第三级引萃余重液在第三级引出出三离心萃取机三离心萃取机重液相由底部轴周围的套管
4、进入重液相由底部轴周围的套管进入转鼓后转鼓后,沿螺旋通道由内向外沿螺旋通道由内向外流经各筒流经各筒,最后由外筒经溢流最后由外筒经溢流环到向心泵室被排出环到向心泵室被排出.轻液由底部中心管进入转鼓轻液由底部中心管进入转鼓,流入流入第十圆筒第十圆筒,从下端进入螺旋通从下端进入螺旋通道道,由外向内流过各筒由外向内流过各筒,最后从最后从第一筒经出口排出第一筒经出口排出由由11个不同直径的同心圆筒组成个不同直径的同心圆筒组成的转鼓的转鼓,每个圆筒上均在一端每个圆筒上均在一端开孔开孔,相邻筒开孔位置上下错相邻筒开孔位置上下错开开,料液和萃取剂上下曲折流料液和萃取剂上下曲折流动动二、液二、液-固萃取别离设备
5、固萃取别离设备 液液-固萃取固萃取:是在一定条是在一定条件下用一定浸出溶剂从固件下用一定浸出溶剂从固体原料中浸出有效成分的体原料中浸出有效成分的过程。过程。液液-固萃取别离设备:固萃取别离设备:一单级间歇萃取一单级间歇萃取 带蒸汽加热夹套的单级带蒸汽加热夹套的单级间歇萃取装置间歇萃取装置。二多级逆流连续及半连续萃取二多级逆流连续及半连续萃取1 1、多功能提取罐、多功能提取罐2 2、多级逆流液固萃取罐组、多级逆流液固萃取罐组3 超临界萃取设备n物质是以气、液和固3种形式存在,在不同的压力和温度下可以相的转换。在温度高于某一数值时,任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相,此时的温度即被称之为
6、临界温度Tc;而在临界温度下,气体能被液化的最低压力称为临界压力Pc。当物质所处的温度高于临界温度,压力大于临界压力时,该物质处于超临界状态。在压温图中,高于临界温度和临界压力的区域就称为超临界区,如果流体被加热或被压缩至其临界温度Tc和临界压力Pc以上状态时,向该状态气体加压,气体不会液化,只是密度增大,具有类似液体性质,同时还保存有气体性能,这种状态的流体称为超临界流体。超临界流体萃取原理及特点超临界流体萃取原理及特点超临界流体萃取CO2萃取剂特点特点:临界温度和临界压力低Tc=31.1,Pc=7.38MPa,操作条件温和,对有效成分的破坏少,因此特别适合于处理高沸点热敏性物质,CO2是无
7、毒、廉价易获得的有机溶剂;CO2在使用过程中稳定、不燃烧、安全、不污染环境,且可防止产品的氧化。CO2的萃取物中不含硝酸盐和有害的重金量,并且无有害溶剂的残留;在超临界CO2萃取时,被萃取的物质通过降低压力,或升高温度即可析出,不必经过反复萃取操作,所以超临界CO2萃取流程简单。超临界萃取装置工艺流程超临界萃取装置工艺流程图图8-27 CO2超临界萃取工艺流程示意图超临界萃取工艺流程示意图1-CO2气瓶气瓶 2-纯化器纯化器 3.冷凝器冷凝器 4.高压泵高压泵 5-加热加热器器 6-萃取器萃取器 7-分离器分离器 8-放油阀放油阀 9-减压阀减压阀 10、11、12-阀门阀门超临界流体萃取装置
8、超临界流体萃取装置图图8-28 超临界萃取装置简图超临界萃取装置简图第二节第二节 离子交换及其设备离子交换及其设备 根据物质吸附性质的不同,可用吸附法进行别离;根据物质吸附性质的不同,可用吸附法进行别离;根据分子电离电负性的差异,可用离子交换法、根据分子电离电负性的差异,可用离子交换法、电泳法和等电聚焦法等进行别离;电泳法和等电聚焦法等进行别离;根据分子形状和大小的不同,可用凝胶过滤层析、根据分子形状和大小的不同,可用凝胶过滤层析、膜别离等别离;膜别离等别离;根据配体特异性的不同,可用亲和层析法进行别离。根据配体特异性的不同,可用亲和层析法进行别离。n离子交换法:是应用合成的离子交换剂作为吸附
9、剂,将溶液中的物质,吸附在交换剂上,然后用适宜的洗脱剂将吸附物质从交换剂上洗脱下来,到达别离、浓缩、提纯的目的。n离子交换树脂是能在水溶液中交换离子的固离子交换树脂是能在水溶液中交换离子的固体,其分子可以分成三个局部:体,其分子可以分成三个局部:n交联的具有三维空间立体结构的网络骨架交联的具有三维空间立体结构的网络骨架通通常不溶于酸、碱和有机溶媒,化学稳定性良好常不溶于酸、碱和有机溶媒,化学稳定性良好n联结在骨架上的功能基联结在骨架上的功能基活性基活性基;n活性基所带的相反电荷的离子活性基所带的相反电荷的离子称为可交换离子称为可交换离子惰性不溶的网络骨架和活性基联成一体,不能自惰性不溶的网络骨
10、架和活性基联成一体,不能自由移动。由移动。活性离子则可以在网络骨架和溶液间自由迁移。活性离子则可以在网络骨架和溶液间自由迁移。当树脂发生离子交换时,其上的活性离子与溶液中当树脂发生离子交换时,其上的活性离子与溶液中的同性离子,按与树脂的化学亲和力不同产生交换的同性离子,按与树脂的化学亲和力不同产生交换过程。过程。离子交换的一般流程离子交换的一般流程1原料液的预处理,使得流动相易于被吸附剂原料液的预处理,使得流动相易于被吸附剂吸附;吸附;2原料液和离子交换树脂的充分接触,使吸附原料液和离子交换树脂的充分接触,使吸附进行;进行;3淋洗离子交换树脂,以去除杂质;淋洗离子交换树脂,以去除杂质;4把离子
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