固液分离技术的概述和应用
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离心固液分离离心固液分离是一种常见的分离技术,广泛应用于化工、制药、食品等行业中。
本文将从离心固液分离的原理、设备和应用等方面进行介绍。
一、离心固液分离的原理离心固液分离是利用离心力将混合液中的固体颗粒与液体分离的一种方法。
当混合液在离心机中高速旋转时,固体颗粒由于惯性作用被迫向离心机的外部移动,而液体则由于受到离心力的作用向离心机的内部移动。
通过调整离心机的转速和时间,可以实现固液分离的目的。
离心机是进行离心固液分离的主要设备。
离心机的主要部件包括转鼓、电机、离心驱动装置和控制系统等。
转鼓是离心机中最重要的部件,其结构和材质的选择直接影响到离心分离的效果。
常见的离心机有固定转鼓离心机和可调转鼓离心机两种,根据实际需要可以选择不同类型的离心机进行操作。
三、离心固液分离的应用离心固液分离广泛应用于各个领域,下面将从化工、制药和食品行业进行具体介绍。
1. 化工行业:离心固液分离在化工行业中具有重要的应用价值。
例如,在有机合成过程中,常常需要将反应产物中的固体颗粒与溶剂分离,以获取纯净的产物。
离心固液分离可以实现这一目的,提高产物的纯度和收率。
2. 制药行业:制药行业对药物纯度的要求非常严格,离心固液分离是制药过程中常用的分离技术之一。
例如,在药物生产中,常常需要将发酵液中的微生物细胞与培养基分离,以获取目标产品。
离心固液分离可以高效地实现这一分离过程。
3. 食品行业:离心固液分离在食品行业中也有广泛应用。
例如,在乳制品生产中,常常需要将牛奶中的脂肪颗粒与乳清分离,以制取黄油或乳清蛋白。
离心固液分离可以实现这一分离过程,提高产品的质量和产量。
四、离心固液分离的优缺点离心固液分离具有以下优点:1. 分离效果好:离心固液分离可以实现高效的固液分离,分离效果较好。
2. 操作简单:离心固液分离的操作相对简单,不需要复杂的设备和技术。
3. 适用范围广:离心固液分离适用于各种颗粒大小和浓度的固液混合物。
离心固液分离也存在一些缺点:1. 能耗较高:离心机在高速旋转时需要消耗大量的能量,能耗较高。
核废水处理过程中的固液分离技术综述一、引言核能作为一种清洁、高效的能源形式,被广泛应用于世界各地。
然而,核能产生的废水中含有放射性物质和其他有害物质,对环境和人类健康构成潜在威胁。
因此,核废水的处理成为一个重要的环境问题。
本文将综述核废水处理过程中的固液分离技术,以期提供有益的参考和指导。
二、核废水的特点核废水具有以下特点:1)含有放射性物质和其他有害物质;2)浓度较低,但体积庞大;3)多种成分的共存,难以处理;4)对处理工艺的要求较高。
三、固液分离技术概述固液分离是核废水处理过程中的关键步骤,其主要目的是将废水中的固体物质与液体分离,以便进一步处理。
目前,常用的固液分离技术包括物理方法和化学方法。
1. 物理方法物理方法是通过物理力学原理实现固液分离的技术。
常见的物理方法包括:1)沉淀法:利用重力沉降原理,使废水中的固体颗粒沉淀到底部;2)过滤法:通过过滤介质,将固体颗粒截留在介质上;3)离心法:利用离心力将固体颗粒与液体分离;4)浮选法:利用气泡在废水中固体颗粒表面的吸附作用,使其浮起。
2. 化学方法化学方法是通过化学反应实现固液分离的技术。
常见的化学方法包括:1)絮凝法:添加絮凝剂,使废水中的固体颗粒聚集成较大的絮凝体,便于分离;2)沉淀法:通过添加沉淀剂,使废水中的固体颗粒沉淀到底部;3)离子交换法:利用离子交换树脂吸附废水中的固体颗粒。
四、固液分离技术的应用固液分离技术在核废水处理中得到了广泛应用。
以下是一些常见的应用案例:1. 沉淀法沉淀法是一种简单有效的固液分离技术,在核废水处理中被广泛采用。
例如,将废水通过沉淀池,利用重力沉降原理,使废水中的固体颗粒沉淀到底部,然后将上清液排出。
2. 过滤法过滤法是一种常用的固液分离技术,可以有效去除废水中的固体颗粒。
例如,将废水通过滤芯,固体颗粒被滤芯截留,而液体通过滤芯流出。
3. 絮凝法絮凝法通过添加絮凝剂,使废水中的固体颗粒聚集成较大的絮凝体,便于分离。
固液分离技术1概述详解
过滤是最常用的固液分离技术之一,它利用滤纸、滤膜或者过滤器等物质的微孔结构,通过物质的大小差异将固体颗粒从液体中分离出来。
常见的过滤设备有玻璃漏斗、折叠滤纸、过滤器和压滤机等。
过滤的速度和效果取决于滤纸或过滤器的选用和操作技巧。
离心分离是通过离心机的高速旋转来使固体和液体分离的技术。
离心机利用离心力的作用将固体颗粒向离心离心管的底部沉积,而液体则上升到管上部。
这种方法适用于固体颗粒较小和浓度低的情况。
离心分离通常用于血液分离、细胞培养和微生物分离等实验室应用。
沉淀是通过重力的作用来促使固体颗粒沉淀到液体底部的方法。
在实验室中,常用的沉淀技术包括沉淀剂法和蒸发浓缩法。
沉淀剂法是在溶液中加入沉淀剂,使得溶液中的固体发生沉淀,然后通过过滤等方式将固体分离出来。
蒸发浓缩法则是通过将溶液中的液体部分蒸发掉,使溶液中的固体颗粒逐渐浓缩并沉淀下来。
蒸发是通过加热溶液,使溶剂蒸发掉,从而分离固体的方法。
蒸发通常用于溶液中液体浓度较高,溶剂与固体之间的沸点差异较大的情况。
常见的蒸发设备有热板、旋转蒸发仪和真空蒸发仪等。
蒸发的选择要根据样品性质和实验条件来确定。
总的来说,固液分离技术在化学实验、生物学实验、工业生产等领域起到了重要的作用。
通过合理选择和使用固液分离技术,可以高效、准确地分离出所需的物质,有助于进一步的实验和生产工作。
固液分离的原理
固液分离是一种常见的分离技术,它的原理是基于固体颗粒与液体之间的差异性质以及不同的物理或化学作用力。
一种常见的固液分离方法是过滤。
过滤是通过一个多孔性的过滤介质,如滤纸、滤膜或者滤网,将固体与液体分离。
当混合物通过过滤介质时,固体颗粒不能通过孔隙,而液体则可以通过孔隙,使得固体与液体分离。
离心也是一种常用的固液分离方法。
离心是利用离心力的作用,将固体颗粒与液体分离。
当混合物经过高速旋转的离心操作时,离心力使得固体颗粒向离心轴方向移动,而液体保持在外侧,从而实现固液分离。
沉淀也可以实现固液分离。
在一些情况下,固体颗粒会由于密度的差异而在液体中沉积下来,形成一个沉淀。
可以通过等待一段时间,使得固体颗粒沉淀到液体底部,然后将上清液倒掉,从而实现固液分离。
蒸发是另一种常用的固液分离方法。
当液体中溶解的固体物质具有较低的挥发性时,可以通过加热液体将其蒸发掉,从而实现固液分离。
固体物质留在容器底部,液体则以气体形式从容器中蒸发。
在实际应用中,固液分离的选择会基于固体颗粒的性质、固相与液相的分离要求、设备的可行性以及经济性等因素进行考虑和选择。
了解化学技术中的固液分离原理化学技术在许多领域中起着至关重要的作用,固液分离原理是其中一项重要的技术。
固液分离是指将混合物中的固体与液体分离开来的过程,常用于实验室、工业生产以及环境治理等方面。
本文将从固液分离的定义、原理、方法及应用等方面进行论述。
首先,固液分离的定义是将混合物中的固体颗粒从液体中分离出来。
在化学技术中,固液分离是一项为了获得较纯净的液体或固体产物而必不可少的过程。
在实验室中,固液分离常被用来分离实验过程中产生的沉淀物或悬浮物。
在工业生产中,固液分离则是为了提取出所需的产物或除去废物。
固液分离的原理主要是依靠固体和液体之间的物理性质差异实现的。
常见的固液分离原理包括重力沉降、离心分离、压滤、吸附及膜分离等。
重力沉降是利用固体颗粒的密度大于液体而使其在重力作用下下沉,液体则上浮,实现分离。
离心分离则是利用高速旋转离心机产生的离心力,将固体颗粒迅速沉降到离心管底部。
压滤是通过在固体和液体混合物上施加压力,使其通过过滤介质而分离。
吸附分离是利用固体表面对某些物质的亲和性,将某些物质吸附在固体上,而实现分离。
膜分离则是利用特定的膜层选择性地阻碍固体或液体的通过,达到分离的目的。
固液分离的方法多种多样,根据实际需求和分离原理的不同,可以选择不同的方法。
常用的方法包括沉淀法、过滤法、浸提法、离心法、沉降法等。
沉淀法是将混合物在不同条件下使固体沉淀,然后通过倒滤、砂芯或真空抽滤等方法进行分离。
过滤法则是将混合物通过适当的滤器,将固体颗粒分离出来。
浸提法则是利用溶剂溶解固体颗粒,然后通过蒸发溶剂或其他方法分离固体。
离心法则是利用离心机产生离心力,使固体沉降或悬浮物分离。
沉降法是利用重力作用使固体沉淀,然后通过倾泻液体或抽吸液体进行分离。
固液分离在许多领域中都有广泛的应用。
在化学和生物化学实验室中,固液分离是常见的操作步骤,用于分离实验产生的沉淀物或固体颗粒。
在工业生产中,固液分离则是从化工废水中去除悬浮物、从原料中提取纯净物质的重要步骤。
固液分离技术的应用
固液分离技术是指将一个物料混合物中的固体颗粒或大颗粒团与液体分离出来的一种技术。
固液分离技术广泛应用于各种领域,例如:
1.工业:在工业领域中,固液分离技术可以用于处理废水、分离污泥、回收颗粒物料等。
2.食品和饮料:在食品和饮料行业中,固液分离技术可以用于澄清、过滤和净化液体食品和饮料。
3.医疗:在医疗行业中,固液分离技术可以用于制备药品、分离血液成分、制备人工器官等。
4.环保:在环保领域中,固液分离技术可以用于处理污染废水、净化大气等,以达到环保治理的目的。
5.矿业:在矿业领域中,固液分离技术可以用于选择性地分离金属物质。
固液分离技术可以通过多种方法实现,包括沉淀、过滤、蒸发和离心等。
不同的方法适用于不同的物料混合物。
例如,沉淀技术适用于悬浮颗粒物和液体的分离,而过滤技术可以实现更好的分离效果,同时可以控制颗粒物的大小和形状。
总之,固液分离技术具有广泛的应用领域,可以用于处理各种液体或混合物中的固体颗粒或块,从而实现分离、回收和净化等目的。
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固液分离机原理
固液分离机是一种用于将固体颗粒和液体分离的设备,广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域。
其原理是利用不同物料的密度、大小、形状等特性,在外力作用下使固体颗粒和液体分离,从而达到分离的目的。
首先,固液分离机的原理基于离心力的作用。
在设备内部,通过高速旋转的离
心力使得固体颗粒和液体产生不同的离心沉降速度,从而实现两者的分离。
这种原理适用于固体颗粒相对较大、密度较大的情况,可以快速有效地将固体颗粒从液体中分离出来。
其次,固液分离机也可以利用过滤原理进行分离。
在设备内部设置滤网或过滤
介质,通过液体在压力或真空作用下通过滤网或过滤介质,而固体颗粒则被阻留在滤网或过滤介质上,从而实现固液分离。
这种原理适用于固体颗粒较小、浓度较低的情况,可以高效地实现固液分离。
另外,固液分离机还可以利用离心沉降和过滤相结合的原理进行分离。
在设备
内部设置旋转滤网或旋转滤饼,通过高速旋转和过滤介质的作用,实现固液分离。
这种原理结合了离心力和过滤原理的优点,适用于固体颗粒大小、密度、浓度等多变的情况,可以实现更加精确和高效的固液分离。
总的来说,固液分离机的原理是多种多样的,可以根据不同的物料特性和分离
要求选择合适的分离方法。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的固液分离机,以达到最佳的分离效果。
固液分离机在化工、制药、食品、环保等领域发挥着重要作用,对于提高生产效率、改善产品质量具有重要意义。
希望本文所述的固液分离机原理能够为相关领域的工作者提供一定的参考和帮助。
固液分离技术在清洁生产中的应用随着工业化和城市化的不断发展,环境污染严重制约了经济社会的可持续发展。
因此,提高资源利用效率、减少废弃物排放和环境污染,已成为各国共同的目标。
固液分离技术是一种效果良好的环保技术,广泛应用于各个领域,如污水处理、工业废水处理和生活垃圾处理等。
本文主要介绍了固液分离技术在清洁生产中的应用,着重探讨了其原理、特点和应用前景。
一、固液分离技术的原理固液分离技术的基本原理是依据固体和液体具有不同的物理和化学性质,在一定条件下,使它们分离开来。
通常采用重力沉降、离心力、滤压和筛分等方法进行固液分离。
其中,重力沉降主要适用于颗粒相对较大的浓浆,离心力适用于颗粒分布均匀且浓度较高的浆液,滤压主要适用于颗粒相对较小的浆液,筛分适用于颗粒大小不一,需要分级的浆液。
二、固液分离技术的特点固液分离技术具有以下特点:1.高效节能。
固液分离技术能够有效地分离固体和液体,减少对设备的磨损和维护,提高了生产效率,节约了能源。
2.环境友好。
固液分离技术能够有效地分离废水中的固体颗粒和有机物,降低了废水的污染物浓度,达到了净化废水的效果。
3.资源回收。
固液分离技术可以回收废水中的有用物质,如氨氮、铜、锌、银等,减少了资源的浪费。
4.技术成熟。
固液分离技术已经成熟,有多种方法可供选择,并且设备维护简单,易于操作。
三、固液分离技术在清洁生产中的应用非常广泛。
以污水处理为例,利用固液分离技术可以有效地除去污水中的悬浮物、有机物和重金属离子等,提高水的纯度,符合环保要求。
此外,在生活垃圾处理中,固液分离技术可以将生活垃圾中的有机物和无机物分离开来,有效地解决了生活垃圾处理中的卫生问题,并可以回收有机物和可燃物质,达到了资源利用的效果。
在工业生产中,固液分离技术可以用于矿山、化工、冶金等领域的废水处理,减少对环境的污染,改善生产环境,提高生产效率。
综上所述,固液分离技术是一种具有十分广泛应用前景的环保技术。
随着环保意识的提高和技术的不断发展,固液分离技术将在清洁生产中发挥越来越重要的作用。
制药工艺中的固液分离技术研究固液分离是指对混合了固体和液体的物料进行分离,是化工、制药、环保等领域中的一个基本处理过程。
在制药工艺中,固液分离技术应用广泛,其目的是分离出药物或其前体,以及剩余的非药物组分等。
固液分离的基本原理是根据物料的物理特性(颗粒大小、密度、粘稠度等)和流态特性(胶体、悬浮液、乳液等)来进行分离。
固液分离的方法包括机械过滤、离心法、沉淀法、膜分离法等。
不同的方法适用于不同的物料和工艺条件,具有各自的优缺点。
机械过滤法是基于孔隙过滤原理进行固液分离的方法,它适用于颗粒较大、粘度较小的物料。
机械过滤方式包括压滤、离心过滤、真空过滤等。
压滤工艺适用于细粉料的过滤,它可以通过调节滤饼的厚度和压力来控制滤饼的湿度,缺点是滤布易堵塞。
离心过滤适用于处理悬浮液和乳液,其优点是速度快、效率高。
真空过滤适用于粘度较小的物料,工艺简单而成本低廉。
离心法是将混合物置于离心机中,通过离心力分离出物料的方法。
离心法适用于固体颗粒精细、液体比较清澈的物料。
由于离心力的增大,固体颗粒离心越来越紧密,形成一个固体相而隔离出液体相。
沉淀法是通过物料中各组分比重的差异,将其沉淀分离的方法。
沉淀法适用于固液分离中的悬浮液分离和乳液分离。
对于固液分离中很小的颗粒,采用沉淀法粒度分布范围较宽,效果较差,而对于粒径较大的颗粒,效果较好。
膜分离法是将物料通过超薄膜(0.1微米-10微米)分离的方法,它适用于对粒径小于0.1微米的物料的分离。
膜分离方法包括微滤、超滤、逆渗透、气体分离等。
微滤是将粗粒料沉淀后,通过通入过滤介质上方的气体将混合物压缩然后过滤,其效率较低,适用于分离较大颗粒。
超滤是一种膜过滤方法,对颗粒较小的物料过滤效率高,对溶液中的溶质有选择性的过滤分离。
逆渗透是一种物理分离方法,采用高压将水通过反渗透膜(质量分子为70-100吨)过滤,应用在水的加工、废水处理等领域。
气体分离是在特定操作条件下,通过材料对气体的选择性过滤来分离气体,广泛用于石油、化工和环保领域。
合肥学院Hefei University生物分离工程课程综述题目: 固液分离技术的概述和发展系别:专业:学号:姓名:2013年3月25日固液分离技术的概述和应用摘要:生物分离技术是上世纪末及本世纪初发展国民经济的关键技术之一。
生物分离技术的发展,为人类提供了丰富多彩的生物产品。
而固液分离技术是生物分离技术中很重要的一部分,本文主要概述了固液分离技术的相关知识和其在工业领域应用的情况。
以及根据当今工业发展的特点,对固液分离技术的今后发展趋势作一些简要推论。
关键词:固液分离技术设备应用情况发展动向1 前言:固液分离是一种重要的单元操作,从液相中除去固体一般采用筛或沉淀方法,水处理中有微滤、澄清和深床过滤等方法。
现有的传统固液分离技术主要集中在压滤、过滤、重力沉降等方面,它广泛的应用于医药卫生、造纸、环境保护、食品、发酵等各大行业[1]。
在许多生产过程中,过滤与分离机构是关键设备之一,其技术水平的高低,质量的优劣直接影响到许多过程实现工业化规模生产的可能性、工艺过程的先进性和可靠性、制品质量和能耗、环境保护等经济和社会效益[2]。
在物料湿法加工过程中,固液分离工艺越来越受到人们重视。
因为工艺不完善首先会影响产品质量,造成物料流失,并且对环境造成的污染也会更加严重,特别是颗粒悬浮液,由于其颗粒小,沉降速率慢,滤饼的孔径小,透气性差,从而导致颗粒悬浮液的分离效率降低[3]。
全球水资源急剧短缺,生存环境日益恶化,人们因此对固液分离工艺也提出了更高的要求[4],世界各国的许多研究者在这方面的也有很多深入的研究。
2 历史发展:最早的分离技术可以追朔到中国夏,商朝的酿酒业中的蒸酒技术;古人制糖和盐掌握了蒸发浓缩和结晶技术;用蒸馏方法从煤焦油中提取油品。
十八世纪英国工业革命, 使化学工业这个巨人真正诞生和发展起来, 随之分离工程也诞生并发展起来。
1901 年英国学者戴维斯在其著作《化学工程手册》中首先确定了分离操作的概念, 1923 年美国学者刘易斯和麦克亚当斯合著出版了《化工原理》, 从而确立了分离工程理论[5]。
3 固液分离技术的概述固液分离是指将发酵液(或培养液)中的悬浮固体,如细胞、菌体、细胞碎片以及蛋白质等的沉淀物或它们的絮凝体分离除去。
从原理上讲,固液分离过程可以分为两大类:一是沉降分离,一是过滤分离。
因此,固液分离设备也可以相应地分为两大类。
在此基础上,根据推动力和操作特征进一步细分为若干种固液分离设备。
3.1固液分离设备⑴过滤设备:板框压滤机,真空鼓式过滤机。
⑵离心设备:过滤式离心机,沉降式离心机。
3.2过滤方式⑴常规过滤:料液流动方向与过滤介质(能使固液混合料液得以分离的某一介面)垂直。
⑵错流过滤料液流向平行于过滤介质。
过滤介质通常为微孔膜或超滤膜。
3.3固液分离技术的一般流程⑴明确分离工艺要求在进行实验研究前,首先必须弄清所要解决的分离问题,明确各项分离工艺要求。
要考虑对设备选型影响很大的一些因素。
诸如卫生要求,有否毒性,是否起泡等。
⑵确定物料的沉降特性物料沉降特性可通过量筒沉降试验确定,方法是将物料样品放入量筒中摇匀,然后任其沉降,半小时后测量清液层高度,确定沉降速度、24小时后测量沉渣容积比。
⑶确定物料过滤特性物料过滤特性一般以滤饼增长率表示,可通过布氏漏斗试验确定。
方法是测定过滤一定量样品所需时间,也可以采用顶部进料叶滤装置进行试验,直接测定滤饼厚度,然后计算滤饼增长率。
⑷初选固液分离设备根据所确定的分离要求和物料分离特性来初选固液分离设备。
3.4主要的固液分离技术⑴絮凝絮凝是利用电荷中和及大分子桥联作用形成更大的粒子的原理,设备有连续式、批式等。
特点是使固形物颗粒增大,容易沉降,过滤、离心提高因数分离速度和液体澄清度。
但它有条件严格,放大困难,引入的絮凝剂可能干扰之后的分离纯化等缺点。
⑵离心在离心产生的重力的作用下颗粒沉降速度加快而沉淀。
离心设备有很多种,但各有优缺点,我们使用时可被具体情况而定:①高速冷冻离心机:适用于粒度小,热不稳定的物质回收,适于实验室应用。
但由于容量小,连续操作困难,大规模工业应用性差。
②碟片式离心机:适用于大规模工业应用,可连续,也可批式操作,操作稳定性较好,易放大,推广。
缺点是半连续或批式操作时,出渣清洗烦杂;连续操作固形物水高,总的分离故率低。
③管式离心机:批式操作,转速高,固形分离效果较好,含水低,易扩大推广,但容量有限,处理量小,拆装频繁,噪声大。
④倾桥式离心机:连续操作,易放大,易工业应用,操作稳定。
但对很小颗粒固形物回收困难,设备投资高。
⑤篮式离心机:实为离心力作用下的过滤,适于大颗粒固形物的回收,放大容易,操作较简单、稳定,适于工业应用。
缺点是批式操作或半连续操作,转速低,分离效果较差,操作繁重,离心的设备投资高,操作成本高。
⑶过滤过滤是利用过滤介质的孔隙大小进行分离。
设备有板框式过滤机、平板(真空)过滤机、真空旋转过滤机等。
特点是设备简单,操作容易,适合大规模工业应用,但分离速度低,分离效果受物料性质变化的影响,劳动强度大。
⑷膜过滤在传统观念中,过滤仅仅是一种过滤分离的手段,但是随着膜技术的发展,过滤已经扩展成为一种选择性滤出一定大小物质的方法。
目标产物可根据设计滤出或保存在溶液中。
由于膜在分离过程中,不涉及相变,没有二次污染,具有生物膜浓缩富集的功能,同时它又是一种效率较高的分离手段,在某种程度上可以代替传统的过滤、吸附、重结晶、蒸馏和萃取等分离技术,因此,作为一种新兴的有效的生化分离方法,膜分离技术已被国际上公认为20世纪末至21世纪中期很有发展前途的重大生产技术。
膜分离是利用具有一定选择透过特性的过滤介质进行物质的分离纯化,过程的实质是物质通过膜的传递速度不同而得以分离,过程近似于筛分,不同孔径的膜截留粒子的大小不同。
在分离过程中,膜的作用主要体现在三个方面[6]:完成物质的识别与透过、充当界面和反应场。
物质的识别与透过是使混合物中各种组分之间实现分离的必要条件和内在因素;在分离中,膜作为界面,将透过液和保留液(料液)分为不相混合的两相;而作为反应场,由于膜表面及孔内表面含有可与特定溶质发生相互作用的官能团,因此可以通过物理作用、化学反应或生化反应提高膜分离的选择性和分离速度。
膜分离的推动力的不同,一般有浓度差、电位差和压力差三种。
常见的膜过滤有渗透、透析、电渗析、反渗透、纳滤、超滤和微滤。
⑸萃取在生物合成工业上,萃取也是一个重要的提取方法和分离混合物的单元操作,这是为萃取法具有:①传质速度快、生产周期短、便于连续操作,容易实现自动控制;②分离效率高,生产能力大等一系列优点,所以,应用得相当普遍。
不仅对抗生素、有机酸、维生素、激素等发酵产物常采用有机溶剂萃取法进行提取,而且近年来又开发了不使酶等蛋白质失活的双水相萃取法,已成功地应用了提取甲酸脱氢酶,α-葡糖苷酶等,但因为聚乙二酵、葡聚糖等价格较贵,所以,还未广泛使用。
下面对几种萃取方法稍加介绍:a有机溶剂萃取法:依靠有水和有机溶剂中的分配系数差异进行分离的萃取法。
适用于有机化合物及结合有脂质或非极性侧链的蛋白质,反胶团系统较适于生物活性物质萃取,但萃取条件严格,安全性低,活性收率低。
b双水相萃取法:依靠分离物在不相容性的高分子水溶液形成的两相中的分配系数不同而分离,它的特点是:连续或批式萃取,设备简单,萃取容易,操作稳定,极易放大,适合大规模应用,将离子交换基团,亲和配基,疏水基团结合到高分子载体上形成的萃取剂可改进分配系数及萃取专一性。
但成本较高,纯化倍数较低,适合粗分离。
c超临界萃取:它是利用某些流体在高于其临界压力和临界温度时具有很高的扩散系数和很低的粘度,但具有与流体相似的密度的性质,对一些流体或固体物质进行萃取的方法。
它的特点是:萃取能力大、速度大,且可通过控制操作压力和温度,使其对某些物质具有选择性,正开始应用于生物工程中。
缺点是设备条件要求高,规模较小。
超临界萃取技术的原理及特点超临界萃取技术(SFE),是近二三十年发展起来的一种新型分离技术。
超临界流体具有许多与普通流体相异的特性,如其密度接近于液体的密度,这就使得其对液体、固体物质的溶解能力与液体溶剂相当;其粘度却接近于普通气体,自扩散系数比液体大100倍,从而其运动速度和溶解过程的传质速率比液体溶剂提高很多。
超临界流体还具有很强的可压缩性,在临界点附近,温度和压力的微小变化会引起超临界流体密度的较大变化,由此可调节其对物质的溶解能力。
由于物质在超临界流体中的溶解度随其密度增大而增大,所以萃取完成后稍微提高体系温度或降低压力,以减小超临界流体的密度,就可以使其与待分离物质分离。
所选的超临界流体介质与被萃取物的性质越相似,对它的溶解能力就越强。
因此,正确选择不同的超临界流体作萃取剂,可以对多组分体系进行选择性萃取,从而达到分离的目的。
SFE有许多传统分离技术不可比拟的优点,诸如过程易于调节、达到平衡的时间短、萃取效率高、产品与溶剂易于分离、无有机溶剂残留、对热敏性物质不易破坏等,因此,SFE在众多领域有着广阔的应用前景。
d反胶束萃取法:反胶束或逆胶束是表面活性剂分散于连续有机相中自发形成的纳米尺度的一种聚集物。
反胶物溶液是透明的,热力学稳定的系统,若将表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中,可使其浓度超过临界胶束浓度(CMC),便会在有机溶剂内形成聚集体,这种聚集体称为反胶束。
影响反胶束萃取蛋白质的主要因素有:水相pH值,离子强度,表面活性剂类型,表面活性剂浓度,离子种类等。
其萃取蛋白质的应用主要有:分离蛋白质混合物,浓缩α-淀粉酶,从发酵液中提取胞外酶、直接提取胞内酶,用于蛋白质重性等。
e凝胶萃取法:凝胶是化学键交联的高聚物溶胀体,就其化学组成而言,通常可分成三大类:ⅰ疏水性有机凝胶;ⅱ亲水性有机凝胶;ⅲ非溶胀性无机凝胶。
(6)其他分离方法其他分离方法如,一般的物理、化学方法,如破碎、干燥等。
就干燥来说又有真空干燥、真空冷冻干燥、流化床干燥、喷雾干燥等。
4 固液分离技术的应用4.1化工生产在无机盐工业中常涉及酸解、碱溶、浸出物的过滤和滤饼的洗涤,如制碱行业中重碱的过滤和氨泥的分离[7],在化肥生产中,磷石膏的过滤,酸不溶物的分离都离不开液固分离操作,其分离的优劣直接影响产品的质量、产量及收率。
近年来精细无机化工产品的迅速发展也对过滤和分离设备提出了新的要求。
染料生产中大部分产品的生产工艺都有过滤、滤饼洗涤和子操作过程。
此外在石油化工产品、颜料、涂料、水泥、精细化工产品的生产过程中都要涉及固液分离操作。
因此固液分离在化工生产中具有举足轻重的地位。
4.2采矿和冶金工业几乎所有的采矿工艺都与水和矿石分离有关,冶金工业中,氧化铝和氧化锌的生产及黄金生产,原子能工业中铀的分离,选煤水的回收及煤粉的合理利用都要借助于液固分离操作[2]。