生物制药工艺学第六章吸附分离法
第六章吸附分离法（习题）
一、填空
1、吸附剂按其化学结构可分为两大类：一类是有机吸附剂，如、、
等；另一类是无机吸附剂，如、、、等。
2、常用的吸附剂有、和等。
3、大孔网状聚合物吸附剂是在树脂聚合时加入致孔剂，待网格骨架固化和链结构单元形成后，用溶剂萃取或蒸馏水洗将致孔剂去掉，形成不受外界环境条件影响的，其孔径远大于2～4nm，可达，故称“大孔”。
4、大孔网状聚合物吸附剂按骨架的极性强弱，可分为、、和
吸附剂四类。
二、选择题
1、用大网格高聚物吸附剂吸附的弱酸性物质，一般用下列哪种溶液洗脱（）
A.水
B.高盐
C.低pH
D. 高pH
2、“类似物容易吸附类似物”的原则,一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质
（）
A.极性溶剂
B.非极性溶剂
C.水
D.溶剂
3、“类似物容易吸附类似物”的原则, 一般非极性吸附剂适宜于从下列何种溶
剂中吸附非极性物质。（）
A.极性溶剂
B.非极性溶剂
C.三氯甲烷
D.溶剂
4、下列属于无机吸附剂的是：（）
A.白陶土
B.活性炭
C.淀粉
D.纤维素
5、活性炭在下列哪种溶剂中吸附能力最强？（）
A.水
B.甲醇
C.乙醇
D.三氯甲烷
6、关于大孔树脂洗脱条件的说法，错误的是：（）
A .最常用的是以高级醇、酮或其水溶液解吸。
B. 对弱酸性物质可用碱来解吸。
C. 对弱碱性物质可用酸来解吸。
D.如吸附系在高浓度盐类溶液中进行时，则常常仅用水洗就能解吸下来。
三、名词解释
1、吸附法(adsorption method)：
2、大网格高聚物吸附剂（macroreticular adsorbent）：
四、问答题
1、简述吸附法的定义和特点。
2、影响吸附的因素有哪些？
吸附分离技术的应用
吸附分离技术的应用 陈健古共伟郜豫川 四川天一科技 股份有限公司 610225 吸附分离的应用丰富多彩，广泛应用于石油化工、化工、医药、冶金和电子等工业部门，用于气体分离、干燥及空气净化、废水处理等环保领域。吸附分离技术可以实现常温空气分离氧氮，酸性气体脱除，从各种气体中分离回收氢气、、CO、甲烷、乙烯等。 CO 2 一、吸附分离在空气净化上的应用 吸附分离在空气净化领域有广泛的应用。如空气干燥、臭气和酸气脱除及回收、清除挥发性有机物等。 空气干燥 空气中通常含有一定水分，而这种水分在很多场合是有害的，必须被除去。吸附法是除去空气中水分最常用的方法之一。 硅胶和活性氧化铝是通用的干燥剂，分子筛在某些场合也被用作干燥剂。在一些应用场合吸附剂不需要再生，但在另一些场合则需要再生重复使用。非再生（一次性使用）的吸附剂被用作包装干燥剂、双层(dual pane)窗户中的干燥剂、制冷和空调系统中的干燥剂等。硅胶是包装中最常用的作为干燥剂的吸附剂。吸附剂在很多场合上的应用是需要再生的，因为吸附剂的成本太高而不允许一次性使用。再生可以采用变温吸附（TSA）和变压吸附（PSA）两种方式。
为了防止热交换器在低温下冻结堵塞，作为深冷法空分装置原料的空气必须有是无水和无CO 2 的，空气必须进行干燥和净化，这里吸附剂作用的是13X分子筛。作为吸附法常温分离氧氮原料的空气也需干燥，干燥剂可用活性氧化铝等。 PSA最初的一个工业使用是气体干燥，采用两床Skarstrom循环工艺。该循环使用吸附、逆向放压、逆向冲洗和顺向升压过程，生产水分含量小于1ppm的干燥空气流。约一半的仪表空气干燥器使用类似的PSA循环。 ) 脱除无机污染物 工业生产中产生大量的CO 2、SO 2 和NO x 等酸性有害气体，它们会引起温室效 应、酸雨等现象，破坏地球和人们的生活环境。随着工业化发展，这些气体的危害程度越来越大，因此人们在致力于开发各种方法来治理这些有害气体。其中吸附分离的方法是有效的治理方法之一。 一些无机污染物可通过TSA过程除去。Sulfacid和Hitachi固定床工艺、Sumitomo和BF移动床工艺及Westvaco流化床工艺都使用活性碳吸附剂脱除SO 2 。 丝光分子筛、13X型分子筛、硅胶、泥煤和活性碳等是良好的NO x 吸附剂。在有 氧存在时，分子筛不仅能吸附NO x ，还能将NO氧化成NO 2 。通入热空气（或空气 与蒸汽的混合物）解吸，可回收HNO 3或NO 2 。硝酸尾气中的NO x 经过吸附处理可 控制在50ppm以下。吸附法还可用于其它低浓度NO x 废所的治理。从烟道气脱除 NO x 也可采用吸附方法。国内采用吸附法治理NO x 废气技术已由四川天一科技股份 有限完成工业性试验并在硝酸生产厂得到应用。 近年四川天一科技股份有限公司在该法的研究开发上取得较大进展，研制了对NO x 有强吸附能力的专用吸附剂并对工艺过程作出改进。与其它方法相比，变压吸附硝酸尾气治理技术有以下特点： ①尾气中的NO x 被分离和浓缩后返回吸收塔，可提高硝酸生产总收率2%－5%；
分离技术-
1、列举一个给你日常生活带来很大益处，而且是得益于分离科学的事例。分析解决这个分离问题时可采用哪几种分离方法，这些分离方法分别依据分离物质的那些性质。 2、中国科学家屠呦呦因成功研制出新型抗疟疾药物青蒿素，获得2015年诺贝尔医学奖。青蒿素是从中医文献中得到的启发，用现代化学方法提取的，请通过查阅资料说明提取分离中药有效成分都有哪些具体的实施方法。 3、了解国内纯净水生产的主要分离技术是什么，该技术掉了原水中的哪些物质（写出详细工艺流程）。 4、活性炭和碳纳米管是否有可能用来做固相萃取的填料？如果可以，你认为它们对溶质的保留机理会是一样的吗？ 5、固体样品的溶剂萃取方法有哪几种，从原理、设备及复杂程度、适用物质对象和样品、萃取效果等方面总结各方法的特点。 1答：海水的淡化可采用膜分离技术 膜分离技术( Membrane Separation，MS) 是利用具有选择透过性的天然或人工合成的薄膜作为分离介质，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分药材进行分离、分级、提纯或富集的技术。膜分离技术包括微滤、纳滤、超滤和反渗透等。 2答： 1．经典的提取分离方法传统中草药提取方法有：溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法两种。溶剂提取法有浸渍法、渗源法、煎煮法、回流提取法、连续提取等。分离纯化方法有，系统溶剂分离法、两相溶剂举取法、沉淀法、盐析法、透析法、结晶法、分馏法等。 2．现代提取分离技术超临界流体萃取法、膜分离技术、超微粉碎技术、中药絮凝分离技术、半仿生提取法、超声提取法、旋流提取法、加压逆流提取法、酶法、大孔树脂吸附法、超滤法、分子蒸馏法。 超临界流体萃取法（SFE）：该技术是80年代引入中国的一项新型分离技术。其原理是以一种超临界流体在高于临界温度和压力下，从目标物中萃取有效成分，当恢复到常压常温时，溶解在流体中成分立即以溶于吸收液的
第六章 离子交换分离技术
第六章离子交换分离技术 1.离子交换法是应用离子交换剂作为吸附剂通过静电引力吸附在离子交换器上，然后用洗脱剂洗脱下来从而达到分离、浓缩、纯化的目的。现已广泛应用于生物分离过程在原料液脱色、除臭、目标产物的提取，浓缩和粗分离等方面发挥着重要作用。 2.离子交换法要使用离子交换剂，常用的离子交换剂有两种： 使用人工高聚物作载体的离子交换树脂 是使用多糖做载体的多糖基离子交换剂 3.离子交换树脂是一种不溶于酸、碱和有机溶剂的固态高分子聚合物。 4.离子交换树脂的构成：载体或骨架：功能基团；平衡离子或可交换离子 5.离子交换反应是可逆的，符合质量作用定律 6.离子交换树脂按照活性离子的分类 树脂活性离子带正电荷，可与溶液中的阳离子发生交换，称为阳离子交换树脂 树脂活性离子带负电荷，可以溶液中的阴离子发生交换，称为阴离子离子交换树脂 7.离子交换树脂分离纯化物质主要通过选择性吸附（进行吸附时具有较强的结合力）和分步洗脱这两个过程来实现 8.强酸性阳离子交换树脂洗脱顺序：酸性<中性<碱性 9.离子交换树脂的分类方法有4种 按树脂骨架的主要成分分：聚苯乙烯型树脂；聚苯烯酸型树脂；多乙烯多氨-环氧氯苯烷树脂；酚-醛型树脂； 按骨架的物理结构来分：凝胶型树脂（微孔树脂，呈透明状态，高分子骨架）；大网格树脂（大树树脂，填充剂）；均孔树脂（等孔树脂）； 按活性基团分类：阳离子交换树脂，对阳离子具有交换能力 强酸性阳离子交换树脂：活性基团为硫酸基团（-SO3H）和次甲酸磺酸基团（-CH2SO3H）。都是强酸性基团能在溶液中解离出H+。 弱酸性阳离子交换树脂：活性基团由羧基（-COOH）和酚羟基（-OH），交换能力差。
《分离工程》思考题及习题
《生化分离工程》思考题及习题 第一章 绪论 1、生化分离技术依据的分离原理有哪些？ 2、生化分离工程有那些特点？ 3、简述生化分离过程的一般流程 ？ 4、生化分离技术的研究方向主要集中在那些方面？有哪些研究进展？ 第二章 预处理与固-液分离法 1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？ 2、何谓絮凝？何谓凝聚？各自作用机理是什么？ 3、发酵液中去除杂蛋白的原因是什么？方法主要有那些？ 4、固液分离的目的是什么？方法主要有那些？ 5、在生化工业中常用的过滤方式那两种？各自有何特点？ 6、何谓离心？离心分那两大类？各自有何特点及用途？ 7、何谓密度梯度离心？其工作原理是什么？ 第三章 细胞破碎法 1、革兰氏阳性菌和阴性菌在细胞壁在组成上有何区别？ 2、细胞破碎主要有那几种方法？ 3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点？ 4、何谓化学破碎法？其原理是什么？包括那几种？ 5、何谓酶法破碎法？有何特点？常用那几种酶类？ 6、细胞破碎率的测定方法有那些？ 7、何谓包含体？包含体的如何分离纯化？ 第四章 萃取分离法 1、何谓溶媒萃取？其分配定律的适用条件是什么？ 2、在溶媒萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取？ 3、何谓乳化液？乳化液稳定的条件是什么？常用去乳化方法有那些？ 4、在发酵工业中，去乳化有何实际意义？ 5、某澄清的发酵液中含260mg/l放线菌D, 现用醋酸丁酯进行多级萃取。已知平衡常数K=57.0，料液流量450升/时，有机相流量20升/时。为达到此抗生素收率为98%的要求，需要多少级的萃取过程？ 6、何谓超临界流体萃取？超临界流体萃取的特点是什么？ 7、何谓反胶束萃取？其原理是什么？有何特点？ 8、何谓双水相萃取？双水相体系可分为那几类？目前常用的体系有那两种？ 9、为什么说双水相萃取适用于生物活性大分子物质分离？ 10、影响双水相萃取的因素有那些？当电解质存在，pH是如何影响双水相萃取的？ 11、用双水相萃取细胞破碎（匀浆）液时，一般是把目标产物分布在上相，而细胞碎片、杂蛋白等杂质分布在下相，为什么？ 第五章 沉淀分离法 1）何谓盐析沉淀？其沉淀机理是什么？有何特点？ 2) 生产中常用的盐析剂有哪些？其选择依据是什么？ 3) 何谓分步盐析沉淀？ 4）何谓等电点沉淀？其机理是什么？pH是如何影响pI的？ 5）有机溶剂沉淀的原理是什么？影响其效果的因素有那些？ 6）有机沉淀法与盐析沉淀法相比有何优缺点？ 7）简述各种沉淀方法的应用范围。
第六章 吸附与离子交换
第六章吸附与离子交换分离原理 第一节吸附 一、概念：指流体与固体多孔物质接触时，流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔表面并附着 1935年亚当斯、霍姆斯开始创制离子交换树脂，我国南开大学何炳林教授为鼻祖 例子：制备软水、各种抗生素（大孔网状树脂）的制备等 一、交换原理 应用合成的离子交换树脂作为载体，将溶液中的物质，依靠库仑力吸附在树脂上，然后用合适的洗脱剂将吸附物从树脂上洗脱下来，达到反应、分离、浓缩、提纯的目的。画示意图说明交换过程。 二、交换特点 树脂无毒性、能再生使用、基本不用溶剂，设备简单，操作方便。 三、用途 反应、产物分离提纯、脱色、转盐、去盐、制备软水等 四、离子交换树脂的组成 具有网状立体结构，含有高分子活性基团的高分子聚合物（不溶、稳定） 单元结构的组成：网络骨架（R）、功能活性基（-SO3，-N(CH)3-）、与活性带相反电荷的活性离子（可交换H+、OH-、Na+） 第二节离子交换树脂的分类及理化性能 一、分类（不同的分法有四种） 1．按树脂骨架（R）分：烯型（聚苯乙烯）、酸型（聚丙烯酸）、烷型（聚环氧氯丙烷）、胺型（环氧氯丙烯型多烯多胺型）、酚-醛型等 2．按树脂合成的方式：共聚（加成）型（聚苯乙烯）、缩聚型（酚-醛） 3．按骨架的物理结构 微孔（凝胶型）：2~4nm，分子链间距拉开，水干后闭合，孔为暂时性的。 大孔：100~1000nm，孔径大小不受外界条件影响，孔为永久性的。 等孔：树脂内部的孔道大小均匀，Frieded-Grafts反应生成二次甲基桥链 4．按活性基团 含酸性基团的阳离子交换树脂、含碱性基团的阴离子交换树脂 5．其他树脂 敖合树脂：含有敖合能力基团，对某些离子具有特殊选择力。 两性树脂：同时含有酸、碱两种基团的树脂，主要勇于苦咸水的淡化及废水处理。 二、活性基团分类的四种类型树脂 1．强酸基团的阳离子交换树脂 活性基：-SO3H、-CH2SO3H、-PO(OH)2、-PHO(OH)次磷酸基团 树脂特点：稳定、电离程度不受PH的影响，任何情况下可发生交换，交换快，再生剂用量较大3~5倍。 2．弱酸阳离子交换树脂
生物制药工艺学第六章吸附分离法
第六章吸附分离法（习题） 一、填空 1、吸附剂按其化学结构可分为两大类：一类是有机吸附剂，如、、 等；另一类是无机吸附剂，如、、、等。 2、常用的吸附剂有、和等。 3、大孔网状聚合物吸附剂是在树脂聚合时加入致孔剂，待网格骨架固化和链结构单元形成后，用溶剂萃取或蒸馏水洗将致孔剂去掉，形成不受外界环境条件影响的，其孔径远大于2～4nm，可达，故称“大孔”。 4、大孔网状聚合物吸附剂按骨架的极性强弱，可分为、、和 吸附剂四类。 二、选择题 1、用大网格高聚物吸附剂吸附的弱酸性物质，一般用下列哪种溶液洗脱（） A.水 B.高盐 C.低pH D. 高pH 2、“类似物容易吸附类似物”的原则,一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质 （） A.极性溶剂 B.非极性溶剂 C.水 D.溶剂 3、“类似物容易吸附类似物”的原则, 一般非极性吸附剂适宜于从下列何种溶 剂中吸附非极性物质。（） A.极性溶剂 B.非极性溶剂 C.三氯甲烷 D.溶剂 4、下列属于无机吸附剂的是：（） A.白陶土 B.活性炭 C.淀粉 D.纤维素 5、活性炭在下列哪种溶剂中吸附能力最强？（） A.水 B.甲醇 C.乙醇 D.三氯甲烷 6、关于大孔树脂洗脱条件的说法，错误的是：（） A .最常用的是以高级醇、酮或其水溶液解吸。 B. 对弱酸性物质可用碱来解吸。 C. 对弱碱性物质可用酸来解吸。 D.如吸附系在高浓度盐类溶液中进行时，则常常仅用水洗就能解吸下来。
三、名词解释 1、吸附法(adsorption method)： 2、大网格高聚物吸附剂（macroreticular adsorbent）： 四、问答题 1、简述吸附法的定义和特点。 2、影响吸附的因素有哪些？
7.1吸附分离技术
7.1吸附分离技术 第一节吸附理论基础 一、基本概念 吸附作用：物质从流体相(气体或液体)浓缩到固体表面的过程。 吸附剂：在表面上能够发生吸附作用的固体。 吸附物：被吸附的物质。不同固体物质的表面自由能不同，所以对其他物质的吸附能力不同，表面自由能越高，吸附能力越强。 二、吸附类型 1、物理吸附：吸附剂和吸附物通过分于间的引力产生的吸附。 特点： ①吸附作用不仅局限于活性中心，而是整个自由界面②分子被吸附后，一般动能降低，所以吸附是放热反应；③物理吸附的吸附热较小，吸附物分子的状态变化不大，所需活化能很小，多数在较低的温度下进行； ④物理吸附是可逆的，吸附作用一般没有选择性。 固体内部的分子所受的分子间的作用力是对称的，而固体表面的分子所受的力是不对称的。向内的一面受内部分子的作用力较大，而表面向外的一面所受的作用力较小，因而当气体分子或溶液中溶质分子在运动过程中碰到固体表面时就会被吸引而停留在固体表面上。 吸附剂与被吸附物分子之间的相互作用是由可逆的范德华力所引起的，故在一定的条件下，被吸附物可以离开吸附剂表面，这称为解吸作用。 吸附层析就是通过连续的吸附和解吸附完成的。 2、化学吸附 吸附剂与吸附物之间由于电子转移发生化学反应产生的吸附。 特点： ⑴需要一定的活化能；⑵具有显著的选择性，即一种吸附剂只对某种或某几种物质有吸附作用；⑶吸附速度较慢，升高温度速度增加；⑷吸附后也较稳定，不易解吸，且解吸具有选择性；⑸吸附热较大。 物理吸附与化学吸附虽有区别，但有时很难严格划分，也可以在同一体系中向时发生。 物理吸附和化学吸附的比较 吸附力范德华力化学键力 吸附热较小(～液化热) 较大 选择性无选择性有选择性 稳定性不稳定,易解吸稳定 分子层单分子层或多分子层单分子层 吸附速率较快, .受温度影响小较慢受温度影响大 物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转移，没有化学键的生成与破坏，也没有原子重排等。化学吸附相当与吸附剂表面分子与吸附质分子发生了化学反应，在红外、紫外-可见光谱中会出现新的特征吸收带。 3 离子交换吸附：静电引力 吸附质的离子→吸附剂表面的带电点上，同时吸附剂也放出一个等当量离子。离子电荷越多，吸附越强。离子水化半径越小，越易被吸附。 第二节吸附分离介质 一吸附剂 常用的吸附剂有机和无机的两种。有机：活性炭，纤维素，大孔吸附树脂 无机：氧化铝，硅胶，人造沸石，碳酸钙，氢氧化钠。 在实践中不论选择那种类型的吸附剂，都应具备表面积大、颗粒均匀、吸附选择性好、稳定性强和成本低廉等性能。
第六章 色谱分析法
第六章色谱分析法 第一节色谱法的来源与特点 一、色谱法的来源 色谱法（chromatography）早在1903年由俄国植物学家茨维特最先发明并定义，他在研究植物叶的色素成分时，将植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内，然后加入石油醚使其自由流下，结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。他称之为色谱。这种方法因此得名为色谱法，又称层析法。以后此法逐渐应用于无色物质的分离。 二、色谱法的特点和优点 色谱分析法的特点： 具有高超的分离能力，而各种分析对象又大都是混合物，为了分析鉴定它们是由什么物质组成和含量是多少，必须进行分离，所以色谱法成为许多分析方法的先决条件和必需的步骤。 色谱法的优点： （1）分离效率高。 （2）应用范围广。 它几乎可用于所有化合物的分离和测定，无论是有机物、无机物、低分子或高分子化合物，甚至有生物活性的生物大分子也可以进行分离和测定。 （3）分析速度快。 一般在几分钟到几十分钟就可以完成一次复杂样品的分离和分析。 （4）样品用量少。 用极少的样品就可以完成一次分离和测定。 （5）灵敏度高。 例如GC可以分析几纳克的样品。
第二节色谱过程和基本原理 一、色谱过程 实现色谱操作的基本条件是必须具备相对运动的两相，固定相和流动相。 色谱过程是组分的分子在流动相和固定相间多次“分配”的过程。 组分的结构和性质微小差异与固定相作用差异随流动相移动的速度不等差速迁移色谱分离。 二、色谱流出曲线和有关概念 1.色谱流出曲线 是由检测器输出的电信号强度对时间作图所绘制的曲线，又称为色谱图。 2.基线 是在操作条件下，没有组分流出时的流出曲线。基线反映仪器（主要是检测器）的噪音随时间的变化。 3.色谱峰 是流出曲线上的突起部分。 正常色谱峰、拖尾峰和前延峰。 对称因子fs（symmetry factor）：衡量色谱峰的对称性。 4.定性参数
第六章色谱法
第六章 色谱法 基本要求 1．了解色谱法的分类及特点。 2．掌握薄层色谱法的基本原理，理解比移值R f 、的含义和展开剂的选择要求。 3．结合色谱流出曲线理解保留值、相对保留值、死体积、色谱峰区域宽度、标准偏差、峰底宽度等基本概念。理解分配系数、分配比的含义。 4．理解塔板理论，掌握柱效能指标 n 有效、H 有效的计算。 5．理解范氏方程中各项的物理意义及各项的影响因素。 6．掌握分离度R 的含义及分离度的有关计算。 7．掌握气液色谱固定相的选择原则，能根据固定相与组分分子之间的作用力决定组分出峰的顺序。 8．理解热导池检测器和氢火焰离子化检测器的工作原理。理解检测器的性能指标灵敏度和检测限的含义。 9．掌握气相色谱定量分析方法（归一化法和内标法）以及各自的特点。 10理解高效液相色谱法的基本原理及特点，掌握正相色谱法和反相色谱法的含义。 11.了解气相色谱仪、高效液相色谱仪的组成及各部分的作用。 13.了解色谱法的分类及特点。 主要计算公式： 1．分配系数K K = m S C C 2．分配比 k =m s W W 3．分配系数比 '' 12121 2 R R t t k k K K === α 4．分配系数与分配比之间的关系 S M M M S S V V k V W V W K ?== 5．分配系数或分配比与相对保留值之间的关系 2 1 21122 1K K k k t t r R R = = ''= 6．理论塔板数 n = H L =5.54(2/1W t R )2 =16(W t R )2 7．有效理论塔板数
n eff =5.54(2 /1' W t R )2 =16(W t R ')2 8．分离度 定义式 2 /)(2112W W t t R R R +-== ) ()(22112W W t t R R +- 近似式 2 1 241142R R R t t t n k k a a n R -? =+?-?= 9.灵敏度 浓度型检测器 S C ＝AC 1C 2C 3／W 质量型检测器 S m ＝AC 1C 2·60／W 10．检测限 质量型检测器： D m ＝2N ／S m 浓度型检测器： D c ＝2N ／S c 11．色谱峰面积 对称峰 A=1.064?h ?W 1/2 不对称峰 A=h )(2 1 85.015.0W W +? 12．定量计算 归一化法 %100%332211???????+++= n n i i i f A f A f A f A f A C 内标法 %100%??= m m f A f A C s s s i i i 外标一点法 s s i i m A A m ?= 内标对比法 对照对照 样品样品）（）（%)()(%i S i s i i C A A A A C ?= 典型例题解析 例1．在1m 长的填充色谱柱上，某镇静药物A 及其异构体B 的保留时间分别为5.80min 和6.60min,峰底宽度分别为0.78min 及0.82min,空气通过色谱柱需1.10min 。计算 （1）组分B 的分配比 （2）A 及B 的分离度 （3）该色谱柱的平均有效理论塔板数和塔板高度 （4）分离度为1.5时,所需的柱长
吸附分离技术
教学目标和要求：通过教学，了解吸附分离的概念、原理、影响因素，理解各种吸附剂的吸附原理和选择依据。了解离子交换树脂的结构、分类、性能和应用，多糖离子交换剂的类型、特点；掌握离子交换的分离原理、操作方法。 第五章吸附分离技术 一、吸附分离技术概论1．吸附：是指物质从气体或液体浓缩到固体表面从而达到分离的过程。 2. 吸附的机理 3. 吸附技术的应用 （1 ）在食品的应用 a ?工业糖液的脱色、脱臭； b ?制氮用于果蔬的储藏：是当前世界上一项先进技术。原理是果蔬在高氮低氧环境下，呼吸作用被抑制，新陈代谢减缓从而大大延缓腐烂过程。可使果蔬保持原有营养成分，接近采摘的新鲜状态。蒜苗储存3个月出库时仍新鲜饱满，无萎烂现象。N2还可用于酿造啤酒时的 密封及压送啤酒。与先用的CO比，因在啤酒中溶解度小而可提高啤酒质量。 （2）在空气净化上的应用 a .空气干燥：空气中通常含有一定水分，而这种水分在很多场合是有害的，必须被除去。吸附法是除去空气中水分最常用的方法之一。硅胶和活性氧化铝是通用的干燥剂。 b .脱除无机污染物：工业生产中产生大量的CQ SO和NQ等酸性有害气体，它们会引起温 室效应、酸雨等现象，破坏地球和人们的生活环境。随着工业化发展，这些气体的危害程度越来越大，因此人们在致力于开发各种方法来治理这些有害气体。其中吸附分离的方法是有效的治理方法之一。活性炭一SO;分子筛、硅胶、活性炭一NOx＞通入热空气（空气与蒸汽的混合物）可回收。 c ?天然气：为了使天然气能够达到客输标准，必须将其中的水分含量降低至一定水平。 d .化学工业：制氧、制氮提纯CO CQ （重要化工原料）等。 *CO用于羰基合成醋酸、醋酐、甲酸等的生产，也用于电子工业。CO是一种用途十分广泛的 需求量很大的重要化工产品。约40%用作生产尿素、甲醇、水杨酸等化工产品的原料，35% 用于提高石油采收率，10%用于制冷，5%用于碳酸饮料碳酸化，其它占10%（超临界流体萃取）。CO可从废气中用吸附法提取，如烟道废气含CO2约10%-18% e ?冶金工业：如在有色金属冶炼过程中，用富氧代替普通空气可以强化生产、降低消耗、治理环境污染、增加经济效益。另外，H2是冶金工业的重要保护气，以往钢厂主要由水电解 法提供，能耗很高，而富含Ha的炼焦煤气，仅仅烧掉。采用吸附法从焦煤气制氢有很好的经济效益。 f ?废水处理：利用臭氧对污水进行高效处理是常用的污水处理技术之一。可以起到脱色、脱臭、灭菌（注入少量臭氧可达到与氯同等的灭菌效果，而且只要几分钟，后者需15min 以上）、去除有机物等作用。富氧还可以用于处理城市垃圾，目前城市垃圾主要采用空气燃烧法，产生了大量有毒废气，如果采用从空气中富集氧气代替空气处理城市垃圾，则大大降低了有毒废气的排放量。 ** 空气分离方法主要有三种：深冷法、吸附法和膜分离法。深冷法投资高、劳动强度大，而且需设在用户相近的地方，O2、N2 等还需液化或充入钢瓶运输，但这种方法可制得纯度极高的气体，一般适用于规模较大的装置。后两种方法生产的气体纯度较低，但投资成本也低，一般适用于中小规模及对气体纯度要求不是特别高的领域。