第4章萃取設(shè)備(ppt66頁)-文庫吧
2025-02-12 13:02 本頁面
【正文】 級(jí)錯(cuò)流萃取相比，在相同的萃取劑用量下，可獲得更高的產(chǎn)品得率。 萃取相 萃取相 生物工程設(shè)備 —— 第 4章 萃取設(shè)備 三、液 液萃取設(shè)備 生物工程設(shè)備 —— 第 4章 萃取設(shè)備 萃取設(shè)備分類： （一） 混合澄清設(shè)備 ? 混合設(shè)備、分離設(shè)備和溶劑回收設(shè)備。 ? 混合設(shè)備是真正進(jìn)行萃取的設(shè)備，它要求料液與萃取劑充分混合形成乳濁液，使分離的生物產(chǎn)品自料液轉(zhuǎn)入萃取劑中。分離設(shè)備是將萃取后形成的萃取相和萃余相進(jìn)行分離。溶劑回收設(shè)備需要把萃取液中的生物產(chǎn)品與萃取溶劑分離并加以回收。有的設(shè)備將混合與分離設(shè)備結(jié)合在一起（萃取沉清槽）（ 見演示 ）。 生物工程設(shè)備 —— 第 4章 萃取設(shè)備 1. 混合設(shè)備 （ 1） .混合罐 混合罐的結(jié)構(gòu)與機(jī)械攪拌的密閉式反應(yīng)罐類似。為防止中心液面下凹，在罐壁設(shè)置擋板，罐頂上有萃取劑、料液、調(diào)節(jié)pH的酸（堿）液及去乳化劑的進(jìn)口管，底部有排料管。料液在罐內(nèi)的平均混合停留時(shí)間約 1～ 2min。 生物工程設(shè)備 —— 第 4章 萃取設(shè)備 （ 2） .混合管 混合排管，萃取劑及料液在一定流速下進(jìn)入管道一端，混合后從另一端導(dǎo)出，為了保證較高的萃取效果，料液在管道內(nèi)應(yīng)維持足夠的停留時(shí)間，并使流動(dòng)呈完全渦流狀態(tài)，強(qiáng)迫料液充分混合。一般要求 Re=(5~10) 104，流體在管內(nèi)平均停留時(shí)間 10～ 20s。混合管的萃取效果高于混合罐，且為連續(xù)操作。 生物工程設(shè)備 —— 第 4章 萃取設(shè)備 （ 3） . 噴射式混合器 兩種常見的噴射式混合器示意圖。其中（ a）為器內(nèi)混合過程，即萃取劑及料液由各自導(dǎo)管進(jìn)入器內(nèi)進(jìn)行混合；（ b）則為兩液相已在器外匯合，后經(jīng)噴嘴或孔板進(jìn)入器內(nèi)，從而加強(qiáng)了湍流程度，提高了萃取效率。噴射式混合柱是一種體積小效率高的混合裝置，特別適用于低黏度、易分散的料液。這種設(shè)備投資小，但需要料液在較高的壓力下進(jìn)入混合器。 噴嘴式混合器的工作原理 : 利用工作流體在一定壓力下經(jīng)過噴嘴以高速度射 出，當(dāng)流體流至噴嘴時(shí)速度增大，壓力降低產(chǎn)生真空，這樣就將第二種液體吸入達(dá)到混合目的。 吸入口出口料液擴(kuò)大管噴嘴圖9 5 噴嘴式混合器2. 分離設(shè)備 分離設(shè)備分離目的 : 將含目標(biāo)產(chǎn)物的萃取相與萃余相分離。 分離主要依靠萃取相與萃余相的密度不同（互不相溶），在離心力的作用下，將萃取相和萃余相分離。 碟片式離心機(jī)； 管式離心機(jī)。 生物工程設(shè)備 —— 第 4章 萃取設(shè)備 （二）離心萃取設(shè)備 ? 將混合與分離操作結(jié)合在一臺(tái)設(shè)備中利用離心力連續(xù)完成的高效萃取設(shè)備。 ? 連續(xù)逆流離心萃取設(shè)備 生物工程設(shè)備 —— 第 4章 萃取設(shè)備 將萃取劑與料液在逆流情況下進(jìn)行多次接觸和多次分離的萃取設(shè)備。其主要部件為由 10個(gè)不同直徑的同心圓筒組成的轉(zhuǎn)鼓，每個(gè)圓筒上均在一端開孔，作為料液和萃取劑流動(dòng)的通道，由于相鄰轉(zhuǎn)鼓之間開孔位置上下錯(cuò)開，使液體上下曲折流動(dòng)。從中心向外數(shù)第 4～ 9筒的外壁上均焊有螺旋形導(dǎo)流板，使兩個(gè)液相的流動(dòng)路程加長，延長兩液相的混合與分離時(shí)間，在螺旋形導(dǎo)流板上又開設(shè)大小不同的缺口，使螺旋形長通道中形成很多短路，增加了兩液相之間的接觸機(jī)會(huì)。 操作時(shí)，重液相（料液）由底部軸周圍的套管進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓后，沿螺旋形通道由內(nèi)向外順次流經(jīng)各轉(zhuǎn)鼓，最后由外筒經(jīng)溢流環(huán)到向心泵室被排出。輕液（萃取劑）則由底部的中心管進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，流入最外層轉(zhuǎn)鼓，從下端進(jìn)入螺旋形通道，由外向內(nèi)順次流過各轉(zhuǎn)鼓，最后從中心經(jīng)出口排出。 連續(xù)逆流離心萃取設(shè)備 ABE－ 216型離心萃取機(jī)液體流向圖 重液在 10層轉(zhuǎn)鼓中心由內(nèi)向外移動(dòng)； 輕液由中心管進(jìn)入由外向內(nèi)移動(dòng)，輕重液逆流接觸。 （三）塔式萃取設(shè)備 ? 篩板萃取塔是常用的液 — 液傳質(zhì)設(shè)備之一，不同形式的篩板萃取塔結(jié)構(gòu)如所示。 ? 普通篩板塔 ? 脈沖篩板塔 ? 往復(fù)篩板塔 生物工程設(shè)備 —— 第 4章 萃取設(shè)備 普通篩板塔 ? 普通篩板塔內(nèi)配有若干層加工有許多小孔和一個(gè)溢流管 (也稱為降液管 )的篩板。篩孔直徑一般為 3~9mm，孔距為孔徑的3~4倍，板間距為150~600mm。（ 篩板結(jié)構(gòu) ） 生物工程設(shè)備 —— 第 4章 萃取設(shè)備 工作原理 ? 工作時(shí)兩液相分為分散相和連續(xù)相，分別由塔底和塔頂進(jìn)入塔內(nèi)。 ? 若輕液為分散相，由塔底進(jìn)入塔內(nèi)后，首先與第一塊篩板接觸，在密度差的作用下，通過篩板上小孔分散成細(xì)滴并向上移動(dòng)；而作為連續(xù)相的重液則由重力作用沿各塔板橫向流動(dòng)，經(jīng)降液管流至下層塔板時(shí)與上升的滴狀分散相相遇，實(shí)現(xiàn)兩相接觸傳質(zhì)。液滴穿過連續(xù)相后，在第二層塔板之下又凝結(jié)形成輕液層，該輕液層在兩相密度差的作用下，經(jīng)上層篩板再次分散而上浮。由于塔內(nèi)安裝有很多塔板，經(jīng)分散相多次分散，多次凝結(jié)，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)，達(dá)到分離目的。（ 見演示 ） 生物工程設(shè)備 ——
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