吸附分離技術(shù)ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-01-20 11:24本頁(yè)面
【正文】 得到大孔離子交換樹(shù)脂 大孔離子交換樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn) ? 通過(guò)在合成時(shí)加入惰性 致孔劑 ，克服了普通凝膠樹(shù)脂由于溶脹現(xiàn)象，產(chǎn)生的 “ 暫時(shí)孔 ” 現(xiàn)象，從而 強(qiáng)化了離子交換的功能 ； ? 減少 了凝膠樹(shù)脂在離子交換過(guò)程中的 “ 有機(jī)污染 ” 現(xiàn)象（大分子不易洗脫）； ? 可以通過(guò)致孔劑選擇 調(diào)整孔徑大小、樹(shù)脂的比表面積 ，以適應(yīng)不同的分離要求。 OHNaRN a O HHR 2?? ??? ????2 N a C lSORSONaClR 24242 ?? ??? ????蛋白質(zhì)的交換容量：比小分子化合物要小的多 。 B 交換容量的測(cè)定 對(duì)于陽(yáng)離子交換劑： 用 HCl將其處理成氫型 ， 稱重并測(cè)定其含水量；稱數(shù)克交換劑 ， 加入到過(guò)量已知濃度的 NaOH溶液 ， 發(fā)生交換反應(yīng) ? 待反應(yīng)達(dá)到平衡后 (強(qiáng)酸性的需要靜置 24h， 弱酸性的需靜置數(shù)日 )， 測(cè)定剩余的 NaOH摩爾數(shù) ，就可求得陽(yáng)離子交換劑的交換容量 。 ? 具體又可以分為：強(qiáng)陽(yáng)、弱陽(yáng) 強(qiáng)陰、弱陰 常用的離子交換樹(shù)脂 ? 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：活性基團(tuán)是 SO3H（磺酸基）和 CH2SO3H（次甲基磺酸基）； ? 弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：活性基團(tuán)有 COOH, OCH2COOH, C6H5OH等弱酸性基團(tuán)； ? 強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂：活性基團(tuán)為季銨基團(tuán)，如三甲胺基或二甲基 223。 ) 通過(guò)測(cè)定水銀體積與壓力之間的關(guān)系即可求出孔徑的分布情況 。時(shí) ， 可用分子篩法測(cè)定 壓汞法 吸附劑的孔徑及分布可采用水銀壓入法 ， 利用汞孔度計(jì)測(cè)定 。） 吸附劑的孔徑分布； 氮?dú)饨馕ㄟm用于孔徑為 15～ 250197。 C)，用吸附劑吸附氮?dú)?， 在吸附劑表面形成單分子吸附層 ， 測(cè)定氮?dú)獾奈襟w積 vm(cm3/g)， 計(jì)算比表面積 a(cm2/g): N阿弗加德羅常數(shù) ， s被吸附分子的橫截面積 ， 在 196℃ 氮?dú)夥肿拥?s = ?1015 cm2。 活性炭對(duì)物質(zhì)的吸附規(guī)律 ? 非極性 吸附劑，在極性介質(zhì)中，對(duì)非極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附，因此在水中吸附能力大于有機(jī)溶劑中的吸附能力。 炭分子篩 （ CMS） 較活性炭具有更小的孔徑 （ 2～ 10197。 與其他形狀活性炭相比 ， 球形炭化樹(shù)脂不易掉屑而污染被處理物系 ， 且可與被處理氣體或液體均勻接觸， 氣體和液體通過(guò)球形吸附劑床層時(shí)的阻力小 。 活性纖維的 外表面積比顆?；钚蕴看?， 吸附和解吸速度 比顆粒狀活性炭大 ， 且阻力小 ，容易使氣體或液體透過(guò) ， 近年來(lái)作為活性炭新品種正在推廣應(yīng)用 。 所以，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)吸附質(zhì)的直徑大小和活性炭的孔徑分布來(lái)選擇合適的活性炭。 2 吸附分離介質(zhì) 粒狀碳成品 粉狀碳成品 活化 → 洗滌 → 捏合成型 → 炭化 炭化 → 破碎、造粒 原料 → 干燥 → 篩分 制造過(guò)程示意圖 活化： 把碳渣造成發(fā)達(dá)的多孔結(jié)構(gòu) 主要有兩種方法： （ 1）氣體法； （ 2）藥劑法。 吸附類型與特性 1. 物理吸附 2. 化學(xué)吸附 3. 離子交換吸附 實(shí)際過(guò)程中物理和化學(xué)吸附是主要的，比較如下 吸附性能 物理吸附 化學(xué)吸附 作用力 分子引力（范德華力） 剩余化學(xué)鍵力 選擇性 沒(méi)有選擇性 有選擇性 吸附層 單分子或多分子吸附層 只能形成單分子吸附層 吸附熱 較小， ?，相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)熱， 吸附速度 快，幾乎不要活化能 較慢，需要活化能 溫度 放熱過(guò)程，低溫有利于吸附 溫度升高，吸附速度增加 可逆性 可逆，較易解析 化學(xué)鍵大時(shí)，吸附不可逆 多孔型 ： 活性炭、硅膠、硅藻土；大網(wǎng)格吸附劑：有機(jī)高分子材料，如聚苯乙烯，聚酯。固體內(nèi)部分子所受的力是對(duì)稱的，故彼此處于平衡。 料液與吸附劑混合 吸附質(zhì)被吸附 料液流出 吸附質(zhì)解吸附 Step1 Step2 Step3 Step4 ① 常用于從 稀溶液 中將溶質(zhì)分離出來(lái) ， 由于受固體吸附劑的限制 ， 處理能力較??； ② 對(duì)溶質(zhì)的作用較小 ， 這一點(diǎn)在蛋白質(zhì)分離中特別重要； ③ 可 直接從發(fā)酵液中分離所需的產(chǎn)物 ， 成為發(fā)酵與分離的耦合過(guò)程 ， 從而可消除某些產(chǎn)物對(duì)微生物的抑制作用； ④ 溶質(zhì)和吸附劑之間的相互作用及吸附平衡關(guān)系通常是非線性關(guān)系 ， 故 設(shè)計(jì)比較復(fù)雜， 實(shí)驗(yàn)的 工作量較大 。 1 基本概念 定義 ： 吸附是利用 吸附劑 對(duì)液體或氣體中某一組分具有 選擇性吸附 的能力，使其富集在吸附劑表面，再用適當(dāng)?shù)南疵搫⑵浣馕_(dá)到分離純化的過(guò)程。 ? 。 ? 。吸附分離技術(shù)和理論 內(nèi)容提要： ? 。 ? 。 ? 。 ? 。 液相 (氣相 )→ 固相 —— 吸附劑、吸附物 應(yīng)用 ： 廣泛應(yīng)用于原料脫色 、脫臭 ， 目標(biāo)產(chǎn)物提取 、 濃縮和粗分離 吸附劑 吸附質(zhì) 脫附：吸附的逆過(guò)程 ? 吸附過(guò)程通常包括： 待分離料液與吸附劑 混合 、吸附質(zhì)被 吸附 到吸附劑表面 、 料液 流出 、 吸附質(zhì) 解吸回收 等四個(gè)過(guò)程 。 吸附法的特點(diǎn) ： 優(yōu)點(diǎn) ： ?有機(jī)溶劑摻入少 ? 操作簡(jiǎn)便，安全，設(shè)備簡(jiǎn)單 ? pH變化小，適于穩(wěn)定性差的物質(zhì) 缺點(diǎn)
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