内师大生化分离技术摘要.ppt

生化分离技术 Biochemical separation technology －－结晶技术;结晶技术 结晶时固体物质以晶体状态从气相或液相中析出的过程，是相态变化的过程，通过结晶可最终实现相态的平衡;微距镜头下的雪花图片;天然矿物晶体;学习目标 了解结晶的类型 掌握结晶的基本原理 熟悉典型生物物质的分离工艺;结晶的分类;分批结晶 分批结晶操作的原理是选用合适的结晶设备用孤立的方式，在全过程中进行特殊的操作，并且这个操作紧紧间接地与前面和后面的操作有关。结晶器的容积可以是100ml的烧杯也可以是几百吨的结晶罐。其设备简单，操作人员的要求不苛刻，中国发酵产品的结晶过程目前仍以分批操作为主;连续结晶 当结晶的生产规模达到一定水平后，为了降低费用，缩短生产周期，则必须采用连续结晶。在连续结晶的操作过程中，单位时间内生成晶核的数目是相同的，并且在理想的条件下，它与单位时间内从结晶器中排出的晶体数是相等的。;重结晶 结晶时，因溶液中溶质的溶解度与杂质的不同，溶质结晶而杂质留在溶液中，因而相互分离；或两者的溶解度虽然相差不大，但晶格不同，因而相互分离（有些场合下可能出现混晶的现象）。所以结晶出来的晶体通常是非常纯净的。但实际中会因为吸藏、包藏或共结晶，而难免有杂质夹带其中，因此需要重结晶。重结晶常能降低杂质的浓度，提高产品的纯度;结晶的基本原理; 上述三个区域中，稳定区内，溶液处于不饱和状态，没有结晶；不稳定区内，晶核形成的速率较大，因此产生的结晶量大，晶粒小，质量难以控制；介稳区内，晶核的形成速率较慢，生产中常采用加入晶种的方法，并把溶液浓度控制在介稳区内的养晶区，即AB线与C’D’线区域内。让晶体逐渐长大;结晶的首要条件－过饱和;成核;（1）初级成核 初级成核现象是过饱和溶液中的自发成核现象。其发生的机理是坯种及溶质分子相互碰撞的结果。根据溶液中有无自生或外来的微粒又划分为初级均相成核和初级非均相成核两类。 晶核可以由溶质的原子、分子或离子形成，因这些例子在溶??中做快速运动，可统称为运动单元，结合在一起的运动单元称为结合体。;运动单元;（2）二次成核 向介稳区（不能发生初级成核）过饱和度较小的溶液中加入晶种，就会有新的晶核产生。人们把这种成核现象称为二次成核。工业上的结晶操作均在有晶种的存在下进行。因此，工业结晶的成核现象通常为二次成核。在两次成核中有两种起决定做的机理：液体剪切力成核和接触成核，其中又以接触成核占主导地位; 当饱和溶液以较大速率流过已成核的晶体表面时，在流体边界层上的剪切力会将一些附着在晶体上的粒子扫落，小的溶解，大的则作为晶核继续生长长大。这种成核现象称为剪切力成核。由于只有粒度大于临界粒度的晶粒才能生长，故这种机理的重要性在工业上有限。 接触成核是指新生成的晶核已有的晶体颗粒在结晶器中与其他固体接触碰撞时产生的较大的晶体表层的碎粒。;在工业结晶过程中，接触成核有以下三种方式，其中以第一种为主。 晶体与搅拌器螺旋桨和叶轮之间的碰撞 晶体与晶体的碰撞 晶体与结晶器壁之间的碰撞;Thanks for your attention