下游技术1解题.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * 在反胶束内部包含了水溶液，蛋白质等生物分子萃取后进入反胶团内部的“水池” 中，避免了与有机溶剂直接接触，反胶束内的微环境与生物膜内相似，故能很好保持其生物活性，解决了蛋白质在有机溶剂中容易变性失活和难溶于有机溶剂的问题，为蛋白质的提取和分离开辟了一条新的途径。 成本低，有机溶剂可反复使用；容易放大和实现连续操作 反胶束萃取是一条具有工业发展前景的蛋白质分离技术。 反胶束法的优点 液膜：通常是由溶剂、表面活性剂和添加剂制成的。溶剂构成膜基体；表面活性剂起乳化作用，可以促进液膜传质速度并提高其选择性；添加剂用于控制膜的稳定性和渗透性。 液膜萃取：通常将含有被分离组分的料液作连续相，称为外相；接受被分离组分的流体，称内相；处于两者之间的成膜的流体称为膜相，三者组成液膜分离体系。液膜把两个组成不同而又互溶的内、外相溶液隔开，并通过渗透现象起到分离作用。 三 液 膜 萃 取 液膜的种类 液膜根据其结构可分为多种，但具体有实际应用价值的主要有三种： ①乳状液膜 ②支撑液膜 ③流动液膜 ① 乳状液膜 乳状液膜（emulsion liquid membrance,ELM）是N.N.Li发明专利中使用的液膜。 乳状液膜根据成膜流体的不同，分为(W/O)/W和(O/W)/O两种。在生物分离中主要应用(W/O)/W型乳状液膜。 (W/O)/W型乳液液膜 内水相 液膜 目标溶质 料液 ②支撑液膜 支撑液膜是将固体膜浸在膜溶剂(如有机溶剂中)使膜溶剂充满膜的孔隙形成液膜。 支撑液膜分隔料液相和反萃相,实现渗透溶质的选择性萃取。 当液膜为油相时，常用的多孔膜为聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯等高疏水性膜。 与乳状液膜相比，支撑液膜结构简单，放大容易。 ③流动液膜 流动液膜也是一种支撑液膜， 是为了弥补上述支撑液膜的膜相容易流失的缺点而提出的， 液膜相可循环流动，因此在操作过程中即使有所损失也很容易补充，不必停止萃取操作进行液膜再生。 液膜分离技术的应用 液膜分离技术由于其良好的选择性和定向性，分离效率高，而且能达到浓缩、净化和分离的目的，因此，广泛用于化工、食品、制药、环保、湿法冶金、气体分离和生物制品等工业中。 近年来液膜分离技术在发酵液产物分离领域中也引起了人们的关注，进行了较为广泛的研究和开发工作。 液膜分离萃取柠檬酸 膜相 柠檬酸 萃取物 内相 空气 料液 废液 循环 １－乳液装置 １ 2 ３ 4 2－发酵罐 ３－混合-分离装置 4－破乳装置 四 微波辅助萃取 微波和传统的溶剂提取法相结合的一种萃取方法， 利用不同结构的化合物吸收微波能力的差异，使得细胞内的某些成分被微波选择性加热，导致细胞结构发生变化，从而提高有效成分的溶出程度和速度。 20世纪70年代，普通家用微波炉首次走进实验室；80年代，首次发表了微波用于植物提取的文献；90年代商业化开始应用于中药有效成分的提取； * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （亲憎平衡值） 表面活性剂的亲水与亲油程度的相对强弱，在工业上常用HLB数来表示。 即亲水与亲油平衡程度，HLB数越大，亲水性越强，形成O/W型乳浊液，HLB数越小，亲油性越强，形成W/O型乳浊液。 HLB数 应用 3—6 W/O乳浊液 7—9 润湿剂 8—15 O/W乳浊液 13—15 洗涤剂 15—18 助溶剂 表18-3 各种表面活性剂的用途 物理法：离心、加热，吸附，稀释 化学法：加电解质、其他表面活性剂 * 转型法 加入一种乳化剂，条件： ① 形成的乳浊液类型与原来的相反，使原乳浊液转型 ② 在转型的过程中，乳浊液破坏，控制条件不允许形成相反的乳浊液， * 顶替法 加入一种乳化剂，将原先的乳化剂从界面顶替出来： ① 形成的乳浊液类型与原来的一致 ② 它本身的表面活性 原来的表面活性 ③ 不能形成坚固的保护膜。 3）．乳浊液的破坏措施 18.4 萃取方式与过程计算 ※ 萃取过程：1）混和 2） 分离 3）溶剂回收 ※ 操作方式 单级萃取 多级萃取 多级错流 多级逆流 ※ 理论收率计算 假定：两相中的分配很快达到平衡； 两相完全不互溶，完全分离： ★ 萃取因素： 1. 单级萃取 单级萃取流程示意图 单级萃取：只包括一个混合器和一个分离器 未被萃取的分率φ和理论收得率1－φ 萃取因素 未被萃取的分率 理论收率 1. 单级萃取 18-9 例如：赤霉素在100C和PH2.5时的分配系数（乙酸乙酯/水）为35，