现代分离技术前沿讲座.ppt

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1、www.themegallery.comModernSeparationTechnique2011年9月16日现代分离技术Contents何谓分离技术？1.传统分离技术和现代分离技术的界定？2.举例说明现代分离技术的应用3.在工业上应用的分离设备4.主要讲授内容可以显著提高生活质量的实例NO.1食品安全检测NO.2污水处理日常生活中得益于分离技术的实例NO.1石油加工NO.2药品、疫苗生产多组分分离的方法，就是分离技术。分离的广义概念：废水的处理（环境）、食品、农业、医药、化工产品的生产、生物物质的分离等。化工单元操作是应用于各种化工生产中，在20世纪初，由美国麻

2、省理工学院的科学家总结成一门独立的学科，和化工单元工程一起，组成学习化学工业生产的基础知识。何谓分离技术？1.流体流动过程，包括流体输送、过滤、固体流态化等各种化工生产操作的5方面机械过程，包括固体输送、粉碎、筛分等传热过程，包括热传导、蒸发、冷凝等物质的传递，包括气体吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等即温度和压力变化的过程，包括液化、冷冻等反渗透吸收结晶蒸馏、精馏吸附过滤离心透析沉淀超滤溶剂萃取离子交换传统分离技术传统分离技术和现代分离技术的界定？2.盐析法沉淀蛋白质技术已有80多年的历史PEG非离子型多聚物是20世纪60年代发展起来的一类重要的沉淀剂。Thomas

3、Graham1861年发明透析方法至今已有140多年。超滤是一种加压膜分离技术,自20世纪20年代问世后,直至60年代以来其发展迅速。溶剂萃取法是20世纪40年代兴起的一项化工分离技术,并很快应用到了生物分子的提取和分离上。超分子分离泡沫吸附分离双水相、反胶束、液膜、超临界流体萃取逆流、激光色谱分子蒸馏、分子印迹聚合物分离现代分离技术传统分离技术和现代分离技术的界定？2.除了开发新的分离技术外，还有一个途径就是将现有的分离技术高效集成化,如亲和双水相分配、亲和色谱、亲和膜分离技术以及扩张床吸附技术等集成化技术。反胶束萃取Text举例说明现代分离技术的应用3.超临界

4、CO2萃取液膜萃取技术电子鼻检测分子印迹分离技术高速逆流色谱技术（1）反胶束萃取上世纪70年代，瑞士的Luisi等首次提出了用反胶束方法萃取蛋白质。反胶束是表面活性剂在有机溶剂中自发形成的纳米尺度的一种聚集体。小麦胚芽蛋白前萃工艺生物活性物进人反胶束溶液是一种协同过程，即在宏观两相（有机相和水相）界面间的表面活性剂层同邻近的蛋白质发生静电作用而变形，接着在两相界面形成了包含有生物活性物的反胶束，此反胶束扩散进人有机相，从而实现了萃取分离，此过程称为前萃（见图1)．然后用一水相，通过调节pH离子强度等使蛋白转人水相，实现反萃。传统的小麦胚芽蛋白质提取方法一盐溶碱提酸

5、沉法．会产生大量的废水，造成环境污染。反胶束萃取蛋白质的应用（1）分离蛋白质混合物（2）浓缩α-淀粉酶（3）从发酵液中提取胞外酶（4）直接提取胞内酶（2）超临界CO2萃取萃取原理：1）在临界压力和临界温度条件下的超临界流体具有气体和液体的双重优点，即对溶质具有很大的溶解度以及高的扩散系数。2）通过改变压力和温度很容易的实现溶质的分离和回收3）有些物质在纯超临界流体中的溶解度很低，因为CO2是非极性的，要加入拖带剂。超临界CO2萃取特别适用于脂溶性，高沸点，热敏性物质的提取，同时也适用于不同组分的精细分离，即超临界精镏。用超临界CO2作溶剂对生物、食品、药物等许多产

6、物的提取和纯化。应用：◆咖啡豆里的咖啡因萃取◆啤酒花中酒花浸膏的提取◆烟草中烟碱的脱除◆中药的有效成分◆植物油：胚芽油、玉米油、γ亚麻酸、◆植物生物碱类、胡萝卜素、萜类等极性小的化合物◆天然物质中杏仁油、柠檬油香料、精油、色素的提取和纯化等。应用：应用：咖啡豆中萃取咖啡因：如在CO2中添加14%的丙酮后，甘油酯的溶解度增加了22倍。纯CO2几乎不能从咖啡豆中萃取咖啡因，但在加湿（水）的SC-CO2中，因为生成了具有极性的碳酸，所以能选择性地溶解萃取极性的咖啡因.啤酒花中酒花浸膏的提取：传统工艺是用液体二氯化烷作萃取剂，来萃取含有律草酮和蛇麻酮混合物的酒花树脂（律草

7、酮是使啤酒产生特有苦味的成分），超临界CO2萃取工艺比传统工艺要优越得多，色、香、味都保留。1982年已有报道年产5000吨啤酒花的超临界CO2萃取工厂投入生产玫瑰油萃取：过去，提取天然香料一直沿用水蒸气蒸馏法、压榨法和有机溶剂萃取法等。水蒸气蒸馏法需要将原料加热，不适用于化学性质不稳定组分的提取;压榨法收率低;有机溶剂萃取法在去除溶剂时会造成产品质量下降或有机溶剂残留。SCFE，它利用在临界温度以上的高压气体作为溶剂，分离、萃取、精制有机物。但超临界萃取对易挥发性组分和极性组分的提取效果不如水蒸气蒸馏法。（3）液膜萃取技术溶剂萃取法有萃取和反萃取过程，溶剂用量，

8、成本高。1