生物分離工程吸附和離子交換

概述吸附現(xiàn)象當(dāng)氣體或液體與某些固體接觸時(shí)，氣體或液體的分子會(huì)積聚在固體表面上，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為吸附流體分子富集在固體表面，形成一吸附層(或稱(chēng)吸附膜)，而沒(méi)有向固體內(nèi)部滲透目前一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)

利用固體吸附劑對(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,以除去有害成分或分離回收有用目標(biāo)產(chǎn)物的過(guò)程。吸附操作表面能發(fā)生吸附作用的固體，一般為多孔微?；蚨嗫啄?，具有較大比表面積，也稱(chēng)吸附介質(zhì)吸附是一種固體表面現(xiàn)象，只有那些具有較大內(nèi)表面的多孔性固體才具有吸附能力目前二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)概述物理吸附化學(xué)吸附離子交換吸附吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附作用力吸附的類(lèi)型吸附劑和吸附物通過(guò)分子力產(chǎn)生的吸附吸附劑表面活性點(diǎn)與吸附物之間發(fā)生化學(xué)鍵合,產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象離子交換劑表面鍵合的離子基團(tuán)通過(guò)靜電引力吸附帶相反電荷的離子,發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移目前三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)常見(jiàn)的各種吸附類(lèi)型的主要特點(diǎn)概述又稱(chēng)范德華吸附，是一種可逆過(guò)程?；罨?，不可逆目前四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)物理吸附吸附量的多少取決于溶質(zhì)與吸附劑極性的相似性和溶劑極性。離子交換吸附（簡(jiǎn)稱(chēng)離子交換，Ionexchange）基于離子交換原理的吸附操作概述分離工程中的吸附操作目前五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)

通過(guò)溶液中帶電的溶質(zhì)分子與離子交換劑中可交換的離子進(jìn)行交換，利用其靜電作用力的差異而達(dá)到分離純化的方法。概述離子交換法的基本概念離子交換的特點(diǎn)分辨率高、工作容量大且易于操作目前六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)原料液脫色、除臭目標(biāo)產(chǎn)物的提取、濃縮和粗分離如蛋白質(zhì)、多肽、核酸及大部分發(fā)酵產(chǎn)物分離純化，在生化分離中約有75%的工藝采用離子交換法概述吸附分離技術(shù)在生物分離中的應(yīng)用目前七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)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，處理能力較小；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；可直接從發(fā)酵液中分離所需產(chǎn)物，成為發(fā)酵與分離的耦合過(guò)程，從而消除產(chǎn)物抑制；吸附法的特點(diǎn)：概述目前八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(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)單適于穩(wěn)定性差的物質(zhì)缺點(diǎn)：吸附選擇性差收率低無(wú)機(jī)吸附劑性能不穩(wěn)定吸附法的特點(diǎn)：概述目前九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)第一節(jié)吸附分離介質(zhì)多孔型凝膠型孔道結(jié)構(gòu)吸附劑吸附劑的分類(lèi)一、吸附劑目前十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)多孔吸附劑活性炭硅膠大網(wǎng)格聚合物類(lèi)吸附劑目前十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)特點(diǎn)：非極性吸附劑，吸附能力強(qiáng)，易吸附非極性或極性小的有機(jī)物，在水中吸附能力大于有機(jī)溶劑形式：粉末活性炭和顆?；钚蕴繎?yīng)用：助濾、脫色、去熱源、除臭

活性炭－經(jīng)典吸附劑目前十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)活性炭對(duì)物質(zhì)的吸附規(guī)律（1)活性炭對(duì)不同吸附物的吸附力大小情況：

碳鏈長(zhǎng)的脂肪酸>碳鏈短的脂肪酸;多糖>單糖;多肽>氨基酸;芳香族化合物>脂肪族化合物對(duì)相對(duì)分子量大的化合物>相對(duì)分子量小的化合物（2）pH值的影響在酸性溶液中吸附能力大,PH>6.8吸附能力較差

（3）溫度低溫吸附時(shí),未達(dá)吸附平衡前吸附量隨溫度升高而增加目前十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)─具有多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),極性吸附劑，可吸附非極性和極性化合物─化學(xué)惰性，具有較大的吸附量，易制備不同類(lèi)型的多孔硅膠─活性與含水量有關(guān):含水量低，活性強(qiáng)；反之，弱；使用前需活化─具有微酸性，適用于分離酸性和中性物質(zhì),用于芳香油,萜類(lèi),脂肪類(lèi),氨基酸等的分離硅膠目前十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)種類(lèi)：多孔性聚苯乙烯和多孔性聚酯樹(shù)脂特點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度高，選擇性好，使用壽命長(zhǎng)，吸附質(zhì)易脫附，流體阻力小，解析、再生容易應(yīng)用:抗生素(如頭孢菌素等)和維生素B12等的分離濃縮過(guò)程。大網(wǎng)格聚合物類(lèi)吸附劑（大孔網(wǎng)狀吸附樹(shù)脂）目前十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)硅藻土顆粒吸附劑氧化鋁硅藻土礦目前十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)大孔網(wǎng)狀吸附樹(shù)脂的分類(lèi)非極性吸附樹(shù)脂：苯乙烯交聯(lián)而成，交聯(lián)劑為二乙烯苯，又稱(chēng)芳香族吸附劑。中等極性吸附樹(shù)脂：甲基丙烯酸酯交聯(lián)而成，交聯(lián)劑亦為甲基丙烯酸酯，故又稱(chēng)脂肪族吸附劑。極性吸附樹(shù)脂：丙烯酰胺或亞砜經(jīng)聚合而成，通常含有硫氧、酰胺、氮氧等基團(tuán)。目前十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)目前十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)目前十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)目前二十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)（1）非極性吸附劑從極性溶劑中吸附非極性物質(zhì)（2）高極性吸附劑從非極性溶劑中吸附極性物質(zhì)（3）中等極性吸附劑對(duì)兩種情況均有吸附能力（4）水溶液中，同族化合物分子量大，極性弱易吸附（5）無(wú)機(jī)鹽促進(jìn)吸附大孔吸附樹(shù)脂吸附規(guī)律目前二十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)大孔吸附樹(shù)脂解吸規(guī)律（1)低級(jí)醇，酮或其水溶液（a溶脹聚合物，b溶解吸附物，減弱溶質(zhì)與吸附劑間作用力）（2）弱酸性物質(zhì)用堿解吸（成鹽）（3）弱堿性物用酸解吸（成鹽）（4）高鹽吸附時(shí)用水解吸（降低離子強(qiáng)度，降低吸附量）（5）易揮發(fā)溶質(zhì)用熱水或蒸汽解吸目前二十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)大孔吸附樹(shù)脂的應(yīng)用抗生素分離純化（再生容易、產(chǎn)品灰分少）

β—內(nèi)酰胺類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、氨基糖貳類(lèi)、肽類(lèi)、博萊霉素類(lèi)、含氮雜環(huán)類(lèi)及其他新抗生素維生素的提取純化

VB12，VB2，VC天然產(chǎn)物的分離生物堿，黃酮，多糖，苷類(lèi)生化藥物酶、氨基酸、蛋白質(zhì)、肽，甾體目前二十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)多孔性纖維素、瓊脂糖凝膠、葡聚糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠（詳見(jiàn)chapter7)凝膠型吸附劑目前二十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)（１）孔徑

適當(dāng)?shù)目讖接欣谌苜|(zhì)在孔隙中的擴(kuò)散，提高吸附容量和吸附操作速度（２）比表面積：每克吸附劑所具有的表面積孔徑越大，比表面積越小。比表面積越大，吸附量越大，反之，越小。增加比表面積的方法：a.粉碎成小顆粒b.吸附劑的活化

吸附劑性能的評(píng)價(jià)目前二十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)對(duì)被分離的物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附能力有較高的吸附選擇性機(jī)械強(qiáng)度高再生容易、性能穩(wěn)定價(jià)格低廉。優(yōu)良的吸附劑通常應(yīng)具備以下特征目前二十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)影響吸附過(guò)程的因素（1）吸附劑的特性（比表面積、粒度、極性大小、活化條件）（2）吸附物的性質(zhì)（極性大小、分子量）（3）吸附的條件

pH（對(duì)蛋白等兩性物質(zhì)在PI附近吸附量最大）溫度（對(duì)蛋白分子，一般認(rèn)為T(mén)↑吸附量↑，考慮到穩(wěn)定性,通常在0℃or室溫操作）鹽濃度（影響復(fù)雜，阻止or促進(jìn)吸附）（4）吸附物濃度與吸附劑用量（吸附物濃度↑，吸附量↑，吸附法純化蛋白時(shí)，要求濃度<1%,以增強(qiáng)選擇性,吸附劑用量↑，吸附物總量↑，但過(guò)量吸附劑導(dǎo)致成本↑，選擇性↓）目前二十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)二、離子交換劑

陽(yáng)離子交換劑(cationexchanger)

交換陽(yáng)離子，活性基團(tuán)為酸性；根據(jù)具有離子交換能力的pH范圍不同，分為強(qiáng)酸性和弱酸性陽(yáng)離子交換劑

陰離子交換劑(anionexchanger)

交換陰離子，活性基團(tuán)為堿性。根據(jù)具有離子交換能力的pH范圍不同，分為強(qiáng)堿性和弱堿性陰離子交換劑。離子交換劑的分類(lèi)目前二十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)(1)

惰性不溶性載體（骨架）(2)

功能基團(tuán)或活性基團(tuán)（與骨架相聯(lián)）(3)

平衡離子或活性離子（與功能基團(tuán)所帶電荷相反的可移動(dòng)的離子）離子交換劑的結(jié)構(gòu)組成↙共價(jià)結(jié)合平衡離子目前二十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)(a)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換前交換達(dá)到平衡后目前三十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)（b）陰離子交換樹(shù)脂交換前交換達(dá)到平衡后目前三十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)強(qiáng)離子交換劑的離子化率基本不受pH值影響，離子交換作用的pH范圍寬；弱離子交換劑的離子化率受pH值影響很大，離子交換作用的pH范圍小。離子化率（ｆ）pHpH離子化率(ionizedfraction)反映離子交換能力的參數(shù)弱酸性陽(yáng)離子交換劑在主要中性和堿性PH范圍內(nèi)使用，PH↓，f↓,離子交換能力↓弱堿性陰離子交換劑主要在中性和酸性PH范圍內(nèi)使用，PH↑，f↓,離子交換能力↓目前三十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)主要離子交換基團(tuán)及其結(jié)構(gòu)陽(yáng)離子交換劑目前三十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)陰離子交換劑目前三十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)交換容量（表征離子交換能力的主要參數(shù)）單位質(zhì)量的干燥離子交換劑或單位體積的濕離于交換劑所能吸附的一價(jià)離子的毫摩爾數(shù)(mmol)滴定曲線（檢驗(yàn)和測(cè)定離子交換劑性能的重要數(shù)據(jù)）離子交換劑的性能評(píng)價(jià)目前三十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)圖6．2幾種典型離于交換劑的滴定曲線1一強(qiáng)酸型(AmberliteIR-120)2一弱酸型(AmberliteIRC-84)3一強(qiáng)堿型(AmberliteIRA-400)4一弱堿型(AmberliteIR-45)n/mmolpH平衡pH每克干離子交換劑加入的NaOH或HCl的量滴定曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)可估算交換容量，其數(shù)目，可推算離子交換基團(tuán)的數(shù)目；滴定曲線可反應(yīng)交換容量隨pH的變化目前三十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)部分市售離子交換劑的離子交換容量和蛋白質(zhì)的離子交換容量測(cè)定條件(a)pH=7.0;(b)I=0.1mol/L;(c)牛血清白蛋白,pH=8.3;(d)血紅蛋白pH=8.0,I=0.01mol/L;(e)單位mmol/g;(f)0.1mol/L醋酸緩沖液,pH=5.0目前三十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)根據(jù)骨架材料不同,離子交換劑可分為離子交換樹(shù)脂離子交換纖維凝膠型離子交換劑目前三十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)骨架種類(lèi)：苯乙烯—二乙烯苯型樹(shù)脂(應(yīng)用最廣）丙烯酸—二乙烯苯型樹(shù)脂酚醛型和多乙烯多胺—環(huán)氧氯丙烷型樹(shù)脂適用范圍：無(wú)機(jī)離子交換(水處理、金屬回收)和有機(jī)酸、氨基酸、抗生素等生物小分子的回收、提取

不適用于蛋白質(zhì)等生物大分子的分離提取（原因：骨架疏水性高、交聯(lián)度大、孔隙小和電荷密度高）

用于生物小分子的離子交換劑---離子交換樹(shù)脂目前三十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)骨架葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠纖維素親水性聚乙烯;硅膠和可控孔玻璃特點(diǎn)：親水性高、孔徑較大離子交換基陰離子交換基：DEAE（最常用）、QAE

陽(yáng)離子交換基：CM、SP和P用于生物大分子的離子交換劑---離子交換纖維和凝膠型離子交換劑目前四十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂Ｒ－表示樹(shù)脂骨架這類(lèi)樹(shù)脂的交換反應(yīng)如下：常用的離子交換樹(shù)脂(了解)交換能力與pH無(wú)關(guān)①R-SO3H，磺酸基②R-PO(OH)2磷酸基③R-PHO(OH)次磷酸基目前四十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂這類(lèi)樹(shù)脂的典型交換反應(yīng)如下：對(duì)于羧基樹(shù)脂，應(yīng)該在pH＞7的溶液中操作，而對(duì)于酚羥基樹(shù)脂，溶液的pH應(yīng)＞9。功能團(tuán)可以為羧基-COOH，-OH(酚羥基）這類(lèi)樹(shù)脂的電離程度小，其交換性能和溶液的pH有很大關(guān)系。在酸性溶液中，這類(lèi)樹(shù)脂幾乎不能發(fā)生交換反應(yīng)，交換能力隨溶液的pH增加而提高。

目前四十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂強(qiáng)堿Ⅰ型:三甲胺基強(qiáng)堿II型：二甲基-β-羥基-乙基胺基團(tuán)I型的堿性比II型強(qiáng)，但再生較困難，II型樹(shù)脂的穩(wěn)定性較差。和強(qiáng)酸性樹(shù)脂一樣，強(qiáng)堿性樹(shù)脂使用的pH范圍沒(méi)有限制，其典型的交換反應(yīng)如下：目前四十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)弱堿性陰離子交換樹(shù)脂和弱酸性樹(shù)脂一樣，其交換能力隨pH變化而變化，pH越低，交換能力越大。

生成的鹽RNH3Cl很易水解。這類(lèi)樹(shù)脂和OH離子結(jié)合能力較強(qiáng)，故再生成羥型較容易，耗堿量少。功能團(tuán)為：目前四十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)離子交換樹(shù)脂性能比較目前四十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)主要的多糖基離子交換劑離子交換纖維素

骨架：纖維素

分類(lèi)：陽(yáng)離子交換纖維素和陰離子交換纖維素兩類(lèi)

特點(diǎn)：骨架松散、親水性強(qiáng)、表面積大、交換容量大、吸附力弱、交換和洗脫條件溫和、分辨率高常用的離子交換纖維素有：甲基磺酸纖維素、羧甲基纖維素(CM-C)、二乙基氨基乙基纖維素

目前四十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)葡聚糖凝膠及瓊脂糖凝膠離子交換劑

骨架：葡聚糖凝膠(sephadex)，瓊脂糖凝膠(sepharose)，根據(jù)功能基團(tuán)的不同，亦可分為陽(yáng)離子交換和陰離子交換劑

特點(diǎn)：除了具有離子交換功能以外，兼有分子篩的功能，提高了分離的效率

常用的葡聚糖凝膠離子交換劑：CM-sephadexC-25、DEAE-sephadexA-25等目前四十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)離子交換樹(shù)脂命名(了解)Ｄ●●●交聯(lián)度數(shù)值順序號(hào)骨架代號(hào)分類(lèi)代號(hào)分類(lèi)代號(hào)順序號(hào)分類(lèi)代號(hào)骨架代號(hào)大孔型代號(hào)００１×７０－強(qiáng)酸性０－苯乙烯系交聯(lián)度為７%順序號(hào)為１001×7－交聯(lián)度為7%的苯乙烯系凝膠型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂Ｄ315-大孔型丙烯酸弱堿性陰離子交換樹(shù)脂大孔型凝膠型(微孔型)●●●×●目前四十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)離子交換法的操作方式又叫靜態(tài)處理，將離子交換劑浸泡于工作液中達(dá)到平衡后濾出介質(zhì)進(jìn)行洗脫。①間歇式分批操作②柱式操作又稱(chēng)動(dòng)態(tài)法。交換、洗脫、再生等步驟均在柱內(nèi)進(jìn)行，亦稱(chēng)為離子交換層析法(ionexchangechromatography)。目前四十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)離子交換操作過(guò)程樹(shù)脂預(yù)處理離子交換吸附洗脫目前五十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)樹(shù)脂預(yù)處理物理處理：去雜、過(guò)篩，水洗，以獲得粒度均勻的樹(shù)脂顆粒；化學(xué)處理：轉(zhuǎn)型陽(yáng)離子樹(shù)脂酸—堿—酸（氫型樹(shù)脂）堿—酸—堿（鈉型樹(shù)脂）陰離子樹(shù)脂酸—堿—酸（氯型樹(shù)脂）堿—酸—堿（羥型樹(shù)脂）（酸、堿交替浸泡時(shí)，要求水洗至中性）

最后水洗至中性備用或用緩沖液平衡數(shù)小時(shí)后備用目前五十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)吸附靜態(tài)交換：操作簡(jiǎn)單、設(shè)備要求低，但分批操作，交換不完全，不適宜多組分分離動(dòng)態(tài)交換：離子交換柱，操作連續(xù)、交換完全，適宜多組份分離

目前五十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)洗脫離子交換完成后，將樹(shù)脂吸附的物質(zhì)重新轉(zhuǎn)入溶液的方法，分為動(dòng)態(tài)洗脫和靜態(tài)洗脫洗脫液：酸、堿、鹽、溶劑洗脫方法（1）改變?nèi)芤簆H值（酸、堿）（2）改變?nèi)芤弘x子強(qiáng)度（鹽溶液）目前五十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)第二節(jié)吸附平衡理論（略）第三節(jié)吸附過(guò)程傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)（略）目前五十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)第四節(jié)固定床吸附操作吸附和離子交換操作設(shè)備間歇攪拌槽（較少使用）固定床(fixed

bed)吸附設(shè)備-吸附塔（常用）

目前五十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)圖6.4固定床吸附操作料液泵原理：吸附塔內(nèi)填充吸附劑(或離子交換劑，以下均稱(chēng)吸附，包括一般的吸附和離子交換)，料液連續(xù)輸入吸附塔中，溶質(zhì)被吸附劑吸附。當(dāng)柱內(nèi)吸附劑溶質(zhì)吸附近飽和時(shí)，溶質(zhì)從柱中流出，當(dāng)出口溶質(zhì)濃度與入口濃度相等時(shí)，吸附達(dá)完全飽和。目前五十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)固定床吸附操作—單柱吸附穿透曲線：吸附過(guò)程中吸附塔出口溶質(zhì)濃度的變化曲線。穿透點(diǎn)：出口處溶質(zhì)濃度開(kāi)始上升的點(diǎn)稱(chēng)為穿透點(diǎn)。穿透時(shí)間：達(dá)到穿透點(diǎn)所用的操作時(shí)間。（一般將出口濃度達(dá)入口濃度5％-10％的時(shí)間稱(chēng)穿透時(shí)間）在穿透點(diǎn)附近需停止吸附操作，順次轉(zhuǎn)入洗滌、洗脫和再生操作吸附操作達(dá)到穿透點(diǎn)時(shí)，繼續(xù)進(jìn)料對(duì)增加吸附量效果不大，反而會(huì)造成目標(biāo)產(chǎn)物損失。目前五十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)固定床吸附操作—多柱串聯(lián)吸附操作1234料液洗脫液再生吸附質(zhì)(a)1234料液洗脫液再生吸附質(zhì)(b)1234料液洗脫液再生吸附質(zhì)(c)操作順序:(a)(b)(c)目前五十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)多柱串聯(lián)固定床吸附操作的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):─整個(gè)進(jìn)料過(guò)程中進(jìn)料(吸附)從未間斷,屬于半連續(xù)操作─流體流動(dòng)更接近平推流,反混小,吸附效率高缺點(diǎn):─無(wú)法處理含顆粒的料液，因會(huì)堵塞床層，造成壓力降增大而最終使操作無(wú)法進(jìn)行。目前五十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)第五節(jié)固定床吸附過(guò)程理論（略）目前六十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)流化床吸附操作(補(bǔ)充)流化床(Fluidizedbed)內(nèi)吸附劑粒子呈流化狀態(tài)可間歇或連續(xù)操作間歇操作：料液從床底以較高的流速循環(huán)輸入，使固相產(chǎn)生流化，同時(shí)料液中的溶質(zhì)在固相上發(fā)生吸附或離子交換作用。連續(xù)操作：吸附劑粒子從床上方輸入，從床底排出；料液在出口僅少量排出，大部分循環(huán)返回流化床，以提高吸附效率。目前六十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)壓降小，可處理高粘度或含固體微粒的粗料液。無(wú)需特殊的吸附劑，設(shè)備操作簡(jiǎn)便。易連續(xù)化。缺點(diǎn)床內(nèi)固相和液相的返混劇烈，特別是高徑比較小的流化床。使床層理論塔板數(shù)降低,吸附劑利用效率降低(遠(yuǎn)低于固定床和膨脹床)。流化床吸附操作的特點(diǎn)目前六十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于二十點(diǎn)

第六節(jié)膨脹床吸附操作定義:

液固相返混程度較低的液固流化床，是一種特殊形式的流化床，兼具固定床和流化床的優(yōu)點(diǎn),并避免二者的缺陷膨脹床與流化床的區(qū)別：

流化的固相介質(zhì)基本可以懸浮在膨脹床內(nèi)的固定位置,流體流動(dòng)接近平推流(類(lèi)似于固定床),液固兩相軸向混合程度較低,目標(biāo)物的吸附效率高

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