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Chapter 4 溶剂萃取及膜过滤设备 第四节 溶剂萃取设备（简介）  原理： 有机溶剂萃取过程是利用两个互不混溶的液相中各 个组分（包括目标组分）溶解度的不同，从而达到分离 的目的。使用的溶剂叫萃取剂，提出的物质叫萃取物。  溶剂萃取设备分类：液-液萃取设备和液- 固萃取设 备(根据分离物系构成的不同分类) 。 第五节 膜分离技术及设备  原理： 利用膜的选择性，以膜两侧存在一定量的压力差或电 位差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移速率不同 而实现的分离。  分类：膜分离有微滤（MF ）、超滤（UF ）、纳滤（NF ） 、反渗透（RO ）、电渗析和透析等。  优点：具有设备简单、可在室温或低温下操作、无相变、 处理效率高、节能等优点  适用：热敏性的生物工程产物、浓缩与纯化。 在水处理、工业分离、废水处理、食品和发酵工业等方 面的应用均取得了重大的突破。 5.1 概论 人们对膜分离认识始于十八世纪。首先认识的 是生物膜, 直到 1864年才研制成人类历史上第一片人 造膜—亚铁氰化铜膜。膜分离技术的迅速发展是在上 世纪60～80年代。 5.1 概论 膜的特性 ⑴ 必须具有半透膜特性，能允许某些组成透过，而保留混合 物中的其他组成，从而达到分离混合样品的目的。 ⑵ 膜分类：对称膜 不对称膜 对称膜：结构构与方向无关。 不对称膜：具有不对称结构，既表面的活性层。  上层：孔隙直径在100 nm, 厚度为0.2-0.5 m, 起过滤作用。  下层：厚度为50-100 m 的支持层，孔隙直径为0.1-1.0 m, 起支持活性 层的作用。  特点：因为活性层很薄，且不易使孔道阻塞，颗粒截留在膜表面，因而 使整个膜表面分离技术迅速向工业化应用方面发展。 5.1 概论 常规的分离方法： 大小：筛分 普通过滤 微滤 超滤 扩散：电渗析 透析 反渗透 离子电荷：离子交换 蒸汽压温度：蒸馏 冷冻 溶解度：溶剂萃取 密度：超速离心 离心 液体旋风分离 重力沉降 5.1 概论  膜分离优点: 1) 能耗低 膜分离不涉及相变，对能量要求低，与蒸馏、结晶和蒸发相 比有较大的差异； 2) 分离条件温和 （对于热敏感物质的分离很重要） 3) 操作方便，结构紧凑、维修成本低、易于自动化。 5.1 概论  膜分离缺点: 1) 膜面易发生污染，膜分离性能降低，故需采用与工艺相适 应的膜面清洗方法； 2) 稳定性、耐药性、耐热性、耐溶剂能力有限，故使用范围 有限； 3) 单独的膜分离技术功能有限，需与气他分离技术连用。 5.2 膜分离技术的类型  按推动力不同分类  浓度差：透析技术(Dialysis, DS)  电场力：电透析、离子交换电透析  静压力差 ：微滤 (microfiltration) 、 超滤 (untrafiltration) 、反渗透(reverse osmosis)  蒸气压差：膜蒸馏、渗透蒸馏 5.2 膜分离技术的类型 膜分离法与物质大小的关系 5.2 膜分离技术的类型  微孔大小与被分离组成的关系 组成 分子量 尺寸大小(nm) 酵母和真菌 1000-10000 细菌 300-10000 4 6 蛋白质 10 -10 2-10 4 6 多糖 10 -