分离工程期末知识总结20161219
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分离工程知识点总结一、分离工程概述1.1 分离工程的定义分离工程是指利用特定的设备和工艺将混合物中的不同组分分离出来,以实现材料的纯化、浓缩或者提取等目的的工程过程。
分离工程广泛应用于化工、制药、食品等行业中,是一项重要的工业过程。
1.2 分离工程的分类根据不同的分离原理和分离过程,分离工程可以分为物理分离和化学分离两大类。
物理分离包括过滤、离心、蒸馏、结晶等;化学分离包括萃取、吸附、电泳、凝聚等。
1.3 分离工程的应用分离工程在化工生产中扮演着重要的角色,比如原料的提取、产品的纯化、废水的处理等都离不开分离工程。
此外,分离工程也被广泛应用于制药、食品、环保等领域。
二、分离工程的原理与设备2.1 过滤过滤是利用过滤介质将混合物中的固体颗粒分离出来的物理分离方法。
常见的过滤设备包括板框压滤机、真空过滤机、滤筒式过滤器等。
2.2 离心离心是利用离心力将混合物中的不同密度的组分分离出来的物理分离方法。
离心设备有离心机、离心沉降机等。
2.3 蒸馏蒸馏是利用液体的沸点差异将混合物中的不同组分分离的方法。
蒸馏设备包括塔式蒸馏装置、蒸馏锅、蒸馏塔等。
2.4 结晶结晶是利用物质溶解度的差异将混合物中的组分分离的物理分离方法。
结晶设备包括结晶器、结晶槽等。
2.5 萃取萃取是利用溶解度的差异将混合物中的组分分离的化学分离方法。
萃取设备包括萃取塔、萃取槽等。
2.6 吸附吸附是利用吸附剂将混合物中的组分吸附的化学分离方法。
常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
2.7 电泳电泳是利用电场作用将混合物中的带电粒子分离的化学分离方法。
2.8 凝聚凝聚是利用沉淀剂将混合物中的悬浮物分离出来的方法。
三、分离工程的工艺流程3.1 分离工程的基本流程分离工程的基本流程包括进料、分离、收集和处理废物四个步骤。
进料是将混合物送入分离设备,分离是利用特定的原理将混合物中的组分分离,收集是将分离出来的组分进行收集,处理废物是处理分离工程产生的废弃物。
制药分离工程期末总结引言制药分离工程是制药工程中的重要部分之一,主要用于从原料中分离和纯化药物成分,以确保制药产品的安全、有效和高纯度。
本期末总结将回顾我在制药分离工程课程中所学到的知识和技能,并对分离工程的挑战和发展方向进行讨论。
一、分离工程的基本原理和技术流程分离工程的基本原理是根据不同化合物之间的性质差异,通过一系列物理和化学方法将目标化合物从原料中分离出来,并使其达到所需纯度。
常用的分离技术包括结晶、溶剂抽提、吸附、蒸馏、过滤和离心等。
在制药分离工程中,常常需要结合多种分离技术,以达到所需的纯度和产量。
技术流程是制药分离工程的关键,可以根据具体的制药产品和要求进行设计。
通常的流程包括原料准备、预处理、分离、纯化、结晶和干燥等步骤。
在分离和纯化阶段,常用的技术包括溶剂抽提、吸附剂选择、蒸馏塔设计和浓缩等。
结晶和干燥则需要考虑晶体的形态和晶体的稳定性等因素。
二、制药分离工程的挑战与解决方案在实际的制药分离工程中,常常遇到诸多挑战,例如原料的复杂性、操作条件的严格要求和产品的高纯度要求等。
为了解决这些挑战,可以采取一系列的措施。
首先,需要对原料进行适当的预处理,以去除杂质和不需要的成分。
预处理可以采用过滤、离心和沉降等技术,以减少后续分离和纯化步骤的复杂性和难度。
其次,选择合适的分离和纯化技术是制药分离工程的关键。
对于不同的药物成分,可以根据其化学性质和物理性质选择合适的分离技术。
例如,对于极性化合物可以采用溶剂抽提和吸附技术,而对于非极性化合物可以采用蒸馏和结晶技术。
此外,合理设计分离和纯化的工艺参数也是制药分离工程中的重要方面。
包括选择合适的溶剂、调整操作温度和压力等。
这些参数的调整可以提高分离和纯化效果,使产品达到所需纯度和产量。
三、制药分离工程的发展方向随着制药行业的不断发展和创新,分离工程也在不断更新和改进。
未来的制药分离工程将更加注重绿色和可持续发展。
首先,将绿色化学原则和技术应用于制药分离工程中,减少对环境的污染和资源的浪费。
《分离工程》知识点笔记第一章:分离工程概论1.1 分离过程的重要性在化学工业中,分离技术扮演着至关重要的角色。
从原油提炼到制药生产,从食品加工到废水处理,几乎所有的化工过程中都离不开有效的分离操作。
通过这些操作,可以将原料中的有用成分与不需要的杂质分开,或是根据产品的不同规格要求进行提纯。
因此,掌握先进的分离技术对于提高产品质量、降低能耗以及减少环境污染具有重要意义。
1.2 常见的分离技术简介分离方法依据其物理或化学性质的不同而异,主要包括但不限于以下几种:•蒸馏:利用组分沸点差异实现液体混合物的分离。
•吸收:一种或多种气体被溶解于液体溶剂中以达到净化目的。
•萃取:借助另一种液体(萃取剂)选择性地提取原溶液中的某一成分。
•吸附:固体表面吸引并保持流体分子的能力,广泛应用于空气净化及水处理领域。
•结晶:通过控制温度等条件使溶液中的溶质形成晶体沉淀出来。
•膜分离:依靠半透膜的选择透过性对物料进行浓缩和净化。
•干燥:去除物料中水分或其他挥发性物质的过程。
•沉降与过滤:基于颗粒大小差异来分离悬浮体系的方法。
1.3 分离过程的选择标准选择合适的分离方法时需考虑多个因素,包括但不限于:•经济成本:设备投资费用、运行维护开支及能源消耗水平。
•环境影响:是否会产生有害废弃物?如何妥善处置?•效率高低:目标产物回收率、纯度指标能否满足需求?•安全性考量:操作过程中是否存在安全隐患?应急措施是否到位?此外,还需结合具体应用场景综合分析,比如对于热敏性材料,则应避免采用高温加热方式;当面对易燃易爆物质时,则要特别注意防火防爆设计。
第二章:相平衡基础2.1 相律及其应用相律是描述系统处于平衡状态时各相之间关系的基本法则之一,由吉布斯提出。
其数学表达式为:F = C - P + 2,其中F表示自由度数,C代表独立组分数目,P指相数。
该定律揭示了给定条件下能够独立改变变量的数量上限,有助于指导实验设计与数据分析工作。
例如,在一个二元液液系统里,若已知总压强恒定不变,则只需调整温度即可观察两相间组成变化情况。
第一章1、什么是生物分离工程?对于由生物界自然生产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业过程获得的生物原料,经过提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术。
2、生物分离工程特点:1).发酵液的特性;2).发酵液是多组分的混合液;3).目的产物的稳定性差;4).对最终产品的质量要求高。
3、生物分离过程的一般流程及各流程所包含单元操作。
①发酵液的预处理与固液分离(离心,过滤)②初步纯化(产物提取)(沉淀,吸附,萃取,超滤)③高度纯化(产物精制)(层析,离子交换,亲和色谱,吸附色谱,电色谱)④成品加工(浓缩,结晶,干燥)第二章1、发酵液的基本特征:1).发酵产物的浓度低,基本是水;2).悬浮物小,密度与液体相差不大;3).固体粒子的可压缩性大;4).液相粘度大;5).性质不稳定。
2、发酵液为什么要预处理(目的)?有哪些方法?目的:A、促进从悬浮液中分离固形物的速度,提高固液分离的效率:⑴改变发酵液的物理性质降低液体黏度;⑵相对纯化,去除发酵液中的部分杂质以利于后续各步操作;⑶尽可能使产物转入便于后处理的一相中方法:1)加热法: a)加热降低液体粘度;b)加热使蛋白质变性凝固,去除杂蛋白2)调节悬浮液的pH值: pH值直接影响发酵液中某些物质的电荷性质,适当调节pH值可改善其过滤特性。
3)加入惰性助滤剂:4)加入反应剂: 加入某些不影响目标产物的反应剂,可消除发酵液中的一些杂质对过滤的影响,从而提高过滤速度。
5)发酵液的相对纯化:A高价无机离子(Ca2+、Mg2+、Fe2+)Ca2+ ——草酸、草酸钠→形成草酸钙沉淀(注意回收草酸);Mg2+——三聚磷酸钠→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物;Fe2+ ——黄血盐,→普鲁士兰沉淀;B杂蛋白:沉淀法;变性法;吸附法6)凝聚和絮凝:2、什么是凝集和絮凝的概念?原理?概念:①凝聚:胶体粒子在中性盐促进下脱稳相互聚集成大粒子(1mm)大小块状凝聚体的过程。
分离过程期末总结一、引言在分离过程的学习中,我们主要学习了物质的分离方法和相关的实验操作。
分离过程是化学和生物学实验的一项基础工作,通过对混合物中组分的分离,能够更准确地分析和研究物质的性质和特点。
通过本学期的学习,我对分离过程有了更深入的理解和掌握,下面将对本学期的学习进行总结。
二、理论知识的学习在本学期的分离过程学习中,我们首先学习了分离过程的基本理论知识。
首先是混合物与纯物质的区别,混合物是由两种或以上的物质按一定比例混合而成的,而纯物质则是由同一种物质组成的。
对于混合物的分离,我们学习了四种基本的分离方法,包括过滤、蒸发、结晶和蒸馏。
每种方法都有其独特的原理和适用范围,具体的学习过程中我们通过实验操作锻炼了我们的实际动手能力和观察能力。
三、实验操作能力的提高在本学期的分离过程学习中,我们进行了多次的实验操作。
通过这些实验,我们锻炼了我们的实验操作能力和动手能力。
在实验操作过程中,我们学会了如何准备实验物质,如何设置实验器材,如何进行实验观察和数据记录,以及如何进行结果分析。
通过这些实验操作的训练,我们的实验操作能力和实际动手能力得到了很大的提高。
四、实际问题的解决能力在本学期的学习中,我们遇到了很多实际问题,在解决这些问题的过程中,我们学会了怎样进行合理的思考和分析。
在实验操作中,有时会出现实验结果与理论预期不符的情况,我们不仅要分析出问题的原因,还要采取相应的措施进行解决。
同时,在实验结果出现偏差时,我们还要进行数据处理和结果分析,从而得出正确的结论。
通过这些实际问题的解决过程,我们的思维能力和分析能力得到了很大的提高。
五、学习方法的改进在本学期的学习中,我认识到只有通过不断地实际操作和实践,才能更好地理解和掌握分离过程的原理和方法。
因此,在学习过程中,我积极参加实验操作,多与同学进行讨论和交流,以便更好地理解问题和解决问题。
同时,我在学习中也注重理论知识的积累和总结,通过阅读相关的教材和文献,不断扩大自己的知识面,提高自己的学习能力。
生物分离工程期末复习(全)一,名词解释:1,生物分离工程:是指从发酵液,酶反应液或动植物细胞培养液中分离,纯化生物产品的过程。
它描述了生物产品的分离,纯化过程的原理,方法和设备,因为它处于整个生物产品生产过程的后端,所以也称为生物工程下游技术。
2,凝集:通过加入无机盐,在无机盐作用下,发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成块状絮凝体的过程。
3,絮凝:指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用,使胶粒形成粗大絮凝团的过程。
4,离心分离:是指在离心场的作用下,将悬浮液中的固相和液相加以分离的方法。
5,过滤:发酵液通过一种多孔介质,固体颗粒被截留的过程。
6,滤饼过滤:固体颗粒沉积于过滤介质表面形成滤渣层。
7,深层过滤:固体颗粒进入并沉积于多孔孔道内,溶液经孔道缝隙流过滤渣。
8,细胞破碎:是采用一定的方法,在一定程度上破坏细胞壁和细胞膜,使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术,是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质的基础。
9,机械破碎法:通过机械运动产生的剪切力使组织细胞破碎。
10,物理破碎法:通过各种物理因素作用,使组织细胞的外层结构破坏,使细胞破碎。
11,化学破碎法:通过各种化学试剂对细胞膜的作用,使组织细胞的外层结构破坏,使细胞破碎。
12,通过细胞本身酶系或外加酶催化剂的催化作用,使外层结构破坏。
13,超声破碎法:在超声波作用下,液体发生空化作用,空穴的形成,增大和闭合产生极大的冲击波和剪切力,使细胞破碎。
14,空化作用:指存在于液体中的微气核空化泡在声波作用下发生变化,声压达到一定值,在声波纵向传插负压区,空泡化增大,在声波传播的正压区,空泡闭合,在反复增大,闭合中,空泡化崩溃,崩溃的瞬间,产生巨大的剪切力。
15,酶解法:利用溶解细胞壁的酶处理菌体细胞,使细胞壁受到破坏后,再利用渗透压冲击等方法破坏细胞膜。
16,酶解—自溶作用:利用生物体自身产生的酶来溶胞,而不需要外加其他酶。
17,自溶作用:改变其生长环境,可诱发产生过剩的这种酶或激发产生其他的自溶酶,以达到自溶作用。
生物分离工程期末总复习第一章绪论一、生物分离工程在生物技术中的地位?二、生物分离工程的特点是什么?1.产品丰富产品的多样性导致分离方法的多样性2.绝大多数生物分离方法来源于化学分离3.生物分离一般比化工分离难度大3.生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作?三、生物分离过程一般分四步:1.固-液分离(不溶物的去除)离心、过滤、细胞破碎目的是提高产物浓度和质量2.浓缩(杂质粗分)离子交换吸附、萃取、溶剂萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、双水相萃取以上分离过程不具备特异性,只是进行初分,可提高产物浓度和质量。
3.纯化色谱、电泳、沉淀以上技术具有产物的高选择性和杂质的去除性。
4.精制结晶、干燥四、在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠?(1)产品价值(2)产品质量(3)产物在生产过程中出现的位置(4)杂质在生产过程中出现的位置(5)主要杂质独特的物化性质是什么?(6)不同分离方法的技术经济比较上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化。
五、.生物分离效率有哪些评价指标?1.目标产品的浓缩程度——浓缩率m2.系数α回收率REC第二章细胞分离与破碎1.简述细胞破碎的意义一、细胞破碎的目的由于有许多生化物质存在于细胞内部,必须在纯化以前将细胞破碎,使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏(增大通透性)或破碎,释放其中的目标产物,然后方可进行提取。
二、细胞破碎方法的大致分类破碎方法可归纳为机械破碎法和非机械破碎法两大类,非机械破碎法又可分为化学(和生物化学)破碎法和物理破碎法。
1.机械破碎处理量大、破碎效率高速度快,是工业规模细胞破碎的主要手段。
细胞的机械破碎主要有高压匀浆、研磨、珠磨、喷雾撞击破碎和超声波破碎等。
2.化学(和生物化学)渗透破碎法(1)渗透压冲击法(休克法)(2)酶溶(酶消化)法3.物理破碎法1)冻结-融化法(亦称冻融法)(2)干燥法空气干燥法真空干燥法冷冻干燥法喷雾干燥法三、化学渗透法和机械破碎法相比有哪些优缺点?化学渗透破碎法与机械破碎法相比优点:化学渗透破碎法比机械破碎法的选择性高,胞内产物的总释放率低,特别是可有效地抑制核酸的释放,料液的粘度小,有利于后处理过程。