分離機(jī)械與設(shè)備培訓(xùn)課件(編輯修改稿)
2025-01-14 08:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ①溶劑浸潤(rùn)進(jìn)入固體內(nèi)，溶質(zhì)溶解； ②溶解的溶質(zhì)從固體內(nèi)部流體中擴(kuò)散達(dá)到固體表面； ③溶質(zhì)繼續(xù)從固體表面通過(guò)液膜擴(kuò)散而到達(dá)外部溶劑的主體中。 影響浸提速度的因素包括： ①可浸提物質(zhì)的含量； ②原料的形狀和大??； ③溫度； ④溶劑。 浸提的基本概念 ? 浸提是將溶劑加入固相或另一液相混合物中，其中所含的一種或幾種組分溶出從而使混合物得到完全或部分分離的過(guò)程。統(tǒng)稱(chēng)為溶劑萃取。 ? 其中液體溶劑對(duì)固體混合物進(jìn)行的溶質(zhì)萃取過(guò)程稱(chēng)為固－液萃取，也稱(chēng)為浸出、浸提或浸瀝。 浸取適用的原料 粘性 無(wú)組織結(jié)構(gòu) 新鮮 易于膨脹 浸提 熱浸 冷浸 適用于提取遇熱易被破壞的物質(zhì)及含淀粉、樹(shù)膠、果膠、黏液質(zhì)的樣品，從含淀粉較多的苦豆子種子中提取生物堿，就是在冷的稀鹽酸水浸出生物堿。 由于提高溫度有利于有效成分的溶解度故提取效果較冷浸好。該方法操作時(shí)間長(zhǎng)，浸出溶劑用量大往往浸出效率差，不易完全浸出，不適合有效成分含量低的原料 分離 原料預(yù)處理（破碎或切片） 混合 提取過(guò)程 浸提溶劑的選擇原則 （ 1）溶質(zhì)的溶解度大，以為節(jié)省溶劑用量； （ 2）與溶質(zhì)之間又足夠大的沸點(diǎn)差，以便于回收利用； （ 3）溶質(zhì)在溶劑的擴(kuò)散阻力小，即擴(kuò)散系數(shù)大和黏度??； （ 4）價(jià)廉易得，無(wú)毒，腐蝕性小等。 浸提理論 n 擴(kuò)散現(xiàn)象 ：分子熱運(yùn)動(dòng)隨意彌散的宏觀現(xiàn)象。 n 滲透現(xiàn)象 ：只允許溶劑通過(guò)，而不允許溶質(zhì)通過(guò)的半透膜。 n 浸析現(xiàn)象 ：浸析膜除了能允許溶劑通過(guò)之外，還允許一些中小分子的溶質(zhì)通過(guò)卻不能讓大分子膠體物質(zhì)通過(guò)。 浸提平衡 ? 浸提系統(tǒng)由 3種組分 ， 即溶劑 、 溶質(zhì) (目標(biāo)浸提物 )和惰性固體構(gòu)成。 ? 浸提系統(tǒng)的平衡關(guān)系：極其復(fù)雜，其機(jī)理尚未完全搞清楚。但較多采用以下模型： ? 假定在不溶性的多孔惰性固體 (A量 )內(nèi)部含有不被固體所吸附的溶質(zhì) B。 ? 溶質(zhì)量 B對(duì)所加溶劑量 S而言，假定是在飽和溶解度以下。如果固體與溶劑經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的充分接觸，則溶質(zhì)完全溶解，并且固體空隙中的液體濃度等于周?chē)后w的濃度，這時(shí)液體的組成不隨更長(zhǎng)的接觸時(shí)間而改變。這種級(jí)接觸則稱(chēng)為理論級(jí)?；蚍Q(chēng)理論效。 固體的浸提過(guò)程的步驟 1. 溶劑浸潤(rùn)進(jìn)入固體內(nèi)，溶質(zhì)溶解 2. 溶解的溶質(zhì)從固體內(nèi)部流體中擴(kuò)散達(dá)到固體表面 3. 溶質(zhì)繼續(xù)從固體表面通過(guò)液膜擴(kuò)散到達(dá)外部溶劑的主體。 溶劑 S 原料 F0 溢流 E1 底流 W 萃取設(shè)備 設(shè)備 級(jí)式固定床浸取裝置 連續(xù)移動(dòng)床浸取裝置 單級(jí)浸取罐 多級(jí)固定床浸取系統(tǒng) U型管式浸取器 平轉(zhuǎn)式浸取器 ? 超臨界流體萃取 (SCFE)是近 30多年來(lái)出現(xiàn)的一種新型的萃取分離技術(shù) ? 特性：低能耗、無(wú)污染、無(wú)殘留和適宜 處理易受熱分解的熱敏性物料 第三節(jié) 超臨界萃取設(shè)備 某一純物質(zhì)的臨界溫度是指在任何高壓下均不能使該物質(zhì)液化的最低溫度，與此溫度點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的壓力稱(chēng)為臨界壓力。 在壓溫圖中，高于臨界溫度和臨界壓力的區(qū)域稱(chēng)為超臨界區(qū)，此時(shí)的流體稱(chēng)為超臨界流體。 在超臨界區(qū)域內(nèi)，壓力稍有變化，超臨界流體對(duì)溶質(zhì)的溶解能力也會(huì)發(fā)生很大變化。 原理： ? 超臨界氣體的密度接近于液體，這使它具有與液體溶劑相當(dāng)?shù)妮腿∧芰Α? ? 超臨界流體的黏度和擴(kuò)散系數(shù)與氣體相近似，使它具有非常好的傳質(zhì)性能。 ? 超臨界流體作為萃取劑還具有良好的選擇性； ? 在超臨界區(qū)域內(nèi)，壓力稍有變化，即引起超臨界流體的密度發(fā)生很大的變化，從而它對(duì)溶質(zhì)的溶解能力也會(huì)發(fā)生很大變化。 ? 壓力變化即引起超臨界流體的相態(tài)發(fā)生變化，從而有利于溶質(zhì)和萃取劑的分離。 超臨界流體性質(zhì) 超臨界流體萃取系統(tǒng)主要由四部分組成 ? ①溶劑壓縮機(jī) (即高壓泵 )。 ? ②萃取器。 ? ③溫度、壓力控制系統(tǒng)。 ? ④分離器和吸收器。 ? 其他輔助設(shè)備包括：輔助泵、閥門(mén)、調(diào)節(jié)器、流量計(jì)、熱量回收器等。 控制系統(tǒng)溫度 控制系統(tǒng)壓力 吸 附 方 式 吸收器 分離熱敏性、高沸點(diǎn)物質(zhì) ? (a)動(dòng)植物油 (魚(yú)油等及大豆、向日葵、可可、咖 啡、棕?cái)R等的種子油 )的萃取 ? (b)從茶、咖啡中脫除咖啡因。 ? (c)啤酒花和尼古丁的萃取。 ? (d)從植物中萃取香精油等風(fēng)味物質(zhì)。 ? (c)從動(dòng)植物中萃取脂肪酸。 ? (f)從奶油和雞蛋中去除膽固醇。 ? (g)從天然產(chǎn)物中萃取功能性有效成分； ? (h)植物色素的萃取及各種物質(zhì)的脫色、脫臭 在食品業(yè)的用途 ? 一、膜分離的基本概念 ? 膜分離的原理：用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力，對(duì)雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集的方法，稱(chēng)為膜分離。 ? 分類(lèi)： 按膜材料的來(lái)源：天然膜和合成膜 按膜材料的化學(xué)組分：纖維素酯類(lèi)膜和非纖維素酯類(lèi)膜 按膜斷面的物理形態(tài)：對(duì)稱(chēng)膜、不對(duì)稱(chēng)膜和復(fù)合膜 按膜的形狀：平板膜、管式膜和中空纖維膜 167。 膜分離機(jī)械 按膜內(nèi)平均孔徑、推動(dòng)力和傳遞機(jī)制進(jìn)行分類(lèi)。 過(guò)程 孔徑 推動(dòng)力 機(jī)制 微濾 壓力差 篩分 超濾
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