萃取分离设备.pptx

CH 2 CH
超临界萃取装置工艺流程
图8-27 CO2超临界萃取工艺流程示意图 1-CO2气瓶 2-纯化器 3.冷凝器 4.高压泵 5-加热 器 6-萃取器 7-分离器 8-放油阀 9-减压阀 10、11、
12-阀门
超临界流体萃取装置
图8-28 超临界萃取装置简图
第二节 离子交换及其设备
根据物质吸附性质的不同，可用吸附法进行分离； 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分离； 根据分子形状和大小的不同，可用凝胶过滤层析、 膜分离等分离； 根据配体特异性的不同，可用亲和层析法进行分离。
（2）原料液和离子交换树脂的充分接触，使吸附 进行；
（3）淋洗离子交换树脂，以去除杂质； （4）把离子交换树脂上的有用物质解吸并洗脱下
来； （5）离子交换树脂的再生。
离子交换过程原理
离子交换树脂的分类 离子交换树脂按活性基团的性质不同可分为： 阳离子交换剂：前者对阳离子具有交换能力，活
性基团为酸性 阴离子交换剂：对阴离子具有交换能力，活性基
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： 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， 且可避免产品的氧化。 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。
一、液-液萃取分离设备
（一）混合设备 传统的混合设备是搅拌罐 1、管式混合器
在管道中混合 2、气流搅拌混合罐 将空气通入液体介质， 借鼓泡作用发生搅拌。
3、喷嘴式混合器
利用工作流体在一定压 力下经过喷嘴以高速度 射出，当流体流至喷嘴 时速度增大，压力降低 产生真空，这样就将第 二种液体吸入达到混合 目的。
萃取与离子交换设备
1 萃取分离设备
1.1、液-液萃取分离设备 1.2、液-固萃取分离设备 1.3、超临界萃取分离设备
萃取定义：溶质溶解于某种液体中的一种提取方法。 萃取原理:根据溶解度的不同而分离 液-液萃取：萃取的混合物料为液体。 液-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 溶解度不同而分离。
团为碱性。 阴阳离子交换剂又根据其活性基团的电离程度强
弱不同分为： 强酸性阳离子交换剂 弱酸性阳离子交换剂 强碱性阴离子交换剂 弱碱性阴离子交换剂
根据离子交换剂的材料也可分为两类：
1、苯乙烯和聚苯乙烯树脂
常用于分离离子型小分子（如多肽，糖磷酸脂、抗生素等）
;
名称 732或Dowex50
由11个不同直径的同心圆筒组成 的转鼓,每个圆筒上均在一端 开孔,相邻筒开孔位置上下错 开, 料液和萃取剂上下曲折流 动
重液相由底部轴周围的套管进入 转鼓后,沿螺旋通道由内向外 流经各筒,最后由外筒经溢流 环到向心泵室被排出.
轻液由底部中心管进入转鼓,流入 第十圆筒,从下端进入螺旋通 道,由外向内流过各筒,最后从 第一筒经出口排出
原理:靠两相互不相溶的液体的密度不同，在离心力的
（二）分离设备 作用下，将液体分离。
1、碟片式离心萃取机
2、管式离心机
下部为混合区,中部是分
离区,上部外沿是重液相
三级
Hale Waihona Puke Baidu
引出区,内沿是轻相引出
区
新鲜萃取剂由第三级加入,
待萃取料液由第一级加
入,萃取轻相在第一级引 出,萃余重液在第三级引
二级
出
一级
（三）离心萃取机
联结在骨架上的功能基（活性基）；
活性基所带的相反电荷的离子（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 由移动。
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 中的同性离子，按与树脂的化学亲和力不同产生 交换过程。
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 吸附；
离子交换法：是应用合成的离子交换剂作 为吸附剂，将溶液中的物质，吸附在交换 剂上，然后用合适的洗脱剂将吸附物质从 交换剂上洗脱下来，达到分离、浓缩、提 纯的目的。
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部分：
交联的具有三维空间立体结构的网络骨架（通
常不溶于酸、碱和有机溶媒，化学稳定性良好）
二、液-固萃取分离设备
液-固萃取:是在一定条 件下用一定浸出溶剂从固 体原料中浸出有效成分的 过程。
液-固萃取分离设备：
（一）单级间歇萃取
带蒸汽加热夹套的单级
间歇萃取装置。
（二）多级逆流连续及半连续萃取 1、多功能提取罐
qmF,xF
qmR2qmRi-1
qmRi
qmE1
qmE2 qmEi qmE’
qmEi+1
qmSE
多级逆流萃取流程图
qmR’ qmRN
qmSR qmS
2、多级逆流液固萃取罐组
3 超临界萃取设备
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，同时还保留有气体性 能，这种状态的流体称为超临界流体。
类型 强酸性阳离子交换树脂
724或IRC-50
弱酸性阳离子交换树脂
711或Dowex1 强碱Ⅰ型阴离子交换树脂
763或Dowex2 强碱Ⅱ型阴离子交换树脂
功能团
SO
3
磺酸基 C3H
COO C C 2 C H C C2 2H 2 2 H H N N + N + + N N 2H C R C 3 3 H H 2 + + 32 H HC H 2 O HH H - R