1、第八章吸附分離,1,精制知識(shí),吸附現(xiàn)象,A下雨 潮濕; B冰箱除異味 C變色硅膠,氣,液,固,2,精制知識(shí),1 概述 2 吸附劑 3 離子交換劑 4 吸附操作技術(shù) 5 影響吸附的因素 6 應(yīng)用,內(nèi) 容,3,精制知識(shí),1 概 述,吸附(adsorption)：溶質(zhì)從液相或氣相轉(zhuǎn)移到固相的現(xiàn)象。 吸附機(jī)制：固體表面分子(或原子)處于特殊的狀態(tài)。固體內(nèi)部分子所受的力是對(duì)稱的，故彼此處于平衡。但在界面分子的力場(chǎng)是不飽和的，即存在一種固體的表面力，它能從外界吸附分子、原子、或離子，并在吸附表面上形成多分子層或單分子層。 吸附作用: 物質(zhì)從氣體或液體濃縮到固體表面從而實(shí)現(xiàn)分離的過(guò)程。 吸附劑: 在表面上能

2、發(fā)生吸附作用的固體，或稱為吸附介質(zhì)。 吸附物: 被吸附的物質(zhì)。,4,精制知識(shí),2 吸附劑,2.1 吸附劑的類型材料結(jié)構(gòu) A、非多孔類：非多孔性固體的比表面僅取決于顆粒的外表面，比較而言比表面積小，用粉碎的方法可以增加其比表面積。 B、多孔類：多孔性顆粒的表面是由“外表面”和“內(nèi)表面”所組成，內(nèi)表面積可比外表面積大幾百倍。由于顆粒內(nèi)微孔的存在，比表面很大，可達(dá)每克幾百平方米。,5,精制知識(shí),2.2 比表面積的測(cè)定 一般采用B.E.T(Brunueer-Emmett-Teller)法：在液氮溫度下(-196C)，用吸附劑吸附氮?dú)猓谖絼┍砻嫘纬蓡畏肿游綄?，測(cè)定氮?dú)獾奈襟w積vm(cm3/g)，

3、計(jì)算比表面積a(cm2/g): N-阿弗加德羅常數(shù)，s-被吸附分子的橫截面積，在-196C 氮?dú)夥肿拥膕 = 1.6210-15 cm2。,6,精制知識(shí),2.3 平均孔徑（平均粒度） 及其分布 吸附劑的孔徑及分布可采用水銀壓入法，利用汞孔度計(jì)測(cè)定。當(dāng)壓力升高時(shí)，水銀可進(jìn)入到細(xì)孔中，壓力p與孔徑d的關(guān)系為 -水銀的表面張力(0.48N/m2)，-水銀與細(xì)孔壁的接觸角(=140)。通過(guò)測(cè)定水銀體積與壓力之間的關(guān)系即可求出孔徑的分布情況。,7,精制知識(shí),2.4 常見(jiàn)吸附劑化學(xué)成分,8,精制知識(shí),2.4.1 活性炭,“萬(wàn)能吸附劑”,活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑，它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作

4、為原料，通過(guò)物理和化學(xué)方法對(duì)原料進(jìn)行破碎、過(guò)篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。 優(yōu)點(diǎn)：吸附力強(qiáng)、分離效果好、價(jià)格低廉等。 缺點(diǎn)：色黑質(zhì)輕，易造成環(huán)境污染。 分類：粉末活性炭、顆?；钚蕴?、錦綸活性碳。 選擇性：極性非極性；芳香族脂肪族；大分子量小分子量,視頻：木炭吸附試驗(yàn),9,精制知識(shí),2.4.2 硅膠,硅膠是一種高活性吸附材料，通常是用硅酸鈉和硫酸反應(yīng)，并經(jīng)老化、酸泡等一系列后處理過(guò)程而制得。不溶于水和任何溶劑，無(wú)毒無(wú)味，除強(qiáng)堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。 特點(diǎn)：吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有較高的機(jī)械 強(qiáng)度等。 分類：大孔硅膠、粗孔硅膠、B型硅膠、細(xì)孔硅

5、膠 變色硅膠：細(xì)孔硅膠+CoCl2 產(chǎn)品特點(diǎn)： 對(duì)水蒸汽有極強(qiáng)的吸附作用 吸濕前：藍(lán)色 吸濕量：淺紅色,10,精制知識(shí),2.4.3 大孔網(wǎng)狀聚合物吸附劑,由有機(jī)高分子聚合物形成的不溶于酸、堿及各種有機(jī)溶劑的具有多孔骨架的吸附劑，又稱為大網(wǎng)格吸附劑、大孔樹(shù)脂、吸附樹(shù)脂。,2.4.3.1 特點(diǎn)：（1） 選擇性好 （2） 解吸容易 （3） 機(jī)械強(qiáng)度好 （4） 流體阻力小 （5） 反復(fù)使用 （6） 可適用于各種產(chǎn)品,11,精制知識(shí),有機(jī)溶劑萃取和金屬鹽沉淀法缺點(diǎn)： （1）工藝繁瑣 （2）有機(jī)溶劑、金屬鹽、酸、堿損耗大 大孔吸附樹(shù)脂層析法： （1）自動(dòng)化與連續(xù)化； （2）不用或少用除乙醇外的有機(jī)溶劑；

6、（3）樹(shù)脂再生容易，重復(fù)使用； （4）得率高18一21，成本低； （5）安全性強(qiáng)，符合環(huán)保規(guī)定要求。,12,精制知識(shí),2.4.3.2 類型與評(píng)價(jià)指標(biāo)：,按骨架極性： 非極性（苯乙烯-二乙烯苯） 中等極性（甲基丙烯酸酯） 極性 孔隙度：吸附劑中空隙所占百分比 孔容：每g吸附劑所含的空隙體積 骨架密度：吸附劑骨架密度（每ml骨架（不包括空隙）的重量）。 濕真密度：空隙充滿水時(shí)的密度,13,精制知識(shí),14,精制知識(shí),15,精制知識(shí),16,精制知識(shí),17,精制知識(shí),18,精制知識(shí),19,精制知識(shí),20,精制知識(shí),21,精制知識(shí),2.4.3.3 大孔吸附劑吸附規(guī)律,（1）？從極性溶劑中吸附非極性物質(zhì) （

7、2）？從非極性溶劑中吸附極性物質(zhì) （3）？對(duì)兩種情況均有吸附能力 （4）水溶液中，同族化合物，？ （5）無(wú)機(jī)鹽，？ （6） 孔徑與分子直徑，？ （7）pH 值，？,非極性吸附劑,極性吸附劑,中等極性吸附劑,（孔徑6倍于分子直徑）,促進(jìn)吸附,分子量大、極性弱易吸附,酸性物質(zhì)酸促進(jìn)吸附， 堿性物質(zhì)堿促進(jìn)吸附,22,精制知識(shí),23,精制知識(shí),2.4.3.4 大孔吸附劑解吸規(guī)律,（1） 低級(jí)醇，酮或其水溶液 （溶脹聚合物、溶解吸附物） （2） 弱酸性物質(zhì)用堿解吸 （3） 弱堿性物用酸解吸 （4） 高鹽吸附時(shí)用水解吸 （5） 易揮發(fā)溶質(zhì)用熱水或蒸汽解吸,24,精制知識(shí),2.4.3.5 大孔吸附樹(shù)脂的應(yīng)用

8、,抗生素分離純化（再生容易、產(chǎn)品灰分少） 內(nèi)酰胺類、大環(huán)內(nèi)酯類、氨基糖苷類、肽類、博萊霉素類、含氮雜環(huán)類及其他新抗生素 維生素的提取純化 VB12，VB2，VC 天然產(chǎn)物的分離 生物堿，黃酮，多糖，苷類 生化藥物 酶、氨基酸、蛋白質(zhì)、肽，甾體,大孔吸附樹(shù)脂吸附技術(shù)最早用于廢水處理、醫(yī)藥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、分析化學(xué)、臨床檢定和治療等領(lǐng)域，近年來(lái)在我國(guó)已廣泛用于中草藥有效成分的提取、分離、純化工作中。,25,精制知識(shí),舉例,大孔吸附劑分離鵝脫氧膽酸與膽酸的制備 現(xiàn)有方法：（不能分離鵝脫氧膽酸與膽酸） （1）有機(jī)溶劑萃取 （2）金屬鹽沉淀 大孔吸附劑分離 （1）分離出膽酸，鵝脫氧膽酸兩種成分 （2）不用

9、有毒溶劑 （3）得率高,26,精制知識(shí),27,精制知識(shí),A范德華力 B靜電作用力 C酶與基質(zhì)結(jié)合時(shí)的配位鍵 D疏水相互作用 E空間位阻 F氫鍵,2.5 吸附力的分類,28,精制知識(shí),A 物理吸附 吸附劑和吸附物通過(guò)分子間力(范德華力)產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附。這是一種最常見(jiàn)的吸附現(xiàn)象，其特點(diǎn)是吸附不僅限于一些活性中心，而是整個(gè)自由界面。,B 化學(xué)吸附 化學(xué)吸取附是由于吸附劑在吸附物之間的電子轉(zhuǎn)移，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的。其特點(diǎn)是一種吸附劑只對(duì)一種或特定幾種物質(zhì)起作用。,2.6 吸附類型,29,精制知識(shí),C交換吸附 交換吸附類型: 1）極性吸附: 吸附劑表面如為極性分子所組成，則會(huì)吸引溶液中呈相反極

10、性的物質(zhì)或離子而形成雙電層，這種吸附稱為極性吸附。 2）離子交換: 在吸附劑與溶液間發(fā)生離子交換，即吸附劑吸附離子后，它同時(shí)要放出等當(dāng)量的離子于溶液中。 交換吸附的決定因素: 1）離子所帶電荷越多，它在吸附劑表面的相反電荷點(diǎn)上的吸附力就越強(qiáng)。 2）電荷相同的離子，其水化半徑越小，越易被吸附。,30,精制知識(shí),2.7 吸附平衡 吸附等溫線：當(dāng)吸附劑與溶液中的溶質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)，其吸附量q*同溶液中溶質(zhì)的平衡應(yīng)與溫度有關(guān)。當(dāng)溫度一定時(shí)，吸附量只和濃度有關(guān)，q* = f(c) - 吸附等溫線。生物分離中至少有四種吸附線等溫 (見(jiàn)圖)。 A) Henry type 在一定溫度下，平衡時(shí)吸附劑吸附溶質(zhì)濃度q

11、*與液相溶質(zhì)濃度c之間的關(guān)系為線性函數(shù)： m為分配系數(shù)。 適應(yīng)條件：在低濃度范圍之內(nèi)成立。當(dāng)濃度較高時(shí)，上式無(wú)效。,31,精制知識(shí),B) Freundlich type 其經(jīng)驗(yàn)公式為 其中，k和n為常數(shù)，n一般在1-10之間。 Freundlich等溫線可以描述大多數(shù)抗生素、類固醇、甾類激素等在溶液中的吸附過(guò)程。 C) Langmuir type S-為表面活性中心?；谏鲜銎胶猓凹俣▎畏肿訉游?，得Langmuir 型吸附平衡方程,qmax為飽和吸附量，Kb為結(jié)合常數(shù)。當(dāng)n個(gè)分子在一個(gè)活性中心發(fā)生吸附時(shí)，即存在 此時(shí)有： 當(dāng)吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附作用非常大時(shí)，這時(shí)存在 n 10，或用前式表示K

12、b非常大，這時(shí)游離的溶質(zhì)濃度對(duì)吸附濃度影響極小，接近不可逆吸附。 D)、Rectangle type 如在固定化單克隆抗體的免疫親和吸附中，一般存在 n 10。,Book: P190,n,kc,q,/,1,*,=,c,K,c,K,q,q,b,b,+,=,1,max,*,n,b,n,b,c,K,c,K,q,q,+,=,1,max,*,Protein,32,精制知識(shí),3 離子交換劑,1）離子交換劑構(gòu)成 帶電基團(tuán) Acation exchanger : 陽(yáng)離子交換劑 強(qiáng)酸性（SP） 弱酸性（CM） B anion exchanger: 陰離子交換劑 強(qiáng)堿性（Q） 弱堿性（DEAE）,本身帶 負(fù)電荷,

13、本身帶 正電荷,33,精制知識(shí),離子交換劑構(gòu)成 基質(zhì)：Sephadex, Sepharose, Cellulose等,數(shù)字常表示凝膠吸水量。C-25為例：1克干燥的C-25凝膠可以吸水2.5 ml 。,34,精制知識(shí),甲狀腺球蛋白,乳白蛋白,Amersham products:,35,精制知識(shí),牛血紅蛋白,脫氧核苷酸A,人免疫球蛋白,Amersham products:,36,精制知識(shí),Amersham products:,37,精制知識(shí),粒徑越小，分辨率越高,38,精制知識(shí),2) 離子交換操作示意,用平衡緩沖液處理分離介質(zhì)和樣品。,低離子強(qiáng)度,39,精制知識(shí),逐步提高 離子強(qiáng)度,40,精制知

14、識(shí),高離子強(qiáng)度,41,精制知識(shí),Linear gradient elution 線性梯度洗脫,Stepwise elution 分步洗脫（階段洗脫）,42,精制知識(shí),3) 離子交換層析操作及注意事項(xiàng),1. 填料的預(yù)處理,A）Source、Monobeads、Minibeads系列以預(yù)裝柱出售，無(wú)需處理。 B）Sepharose、Bio-gel A系列以液態(tài)濕膠形式出售。使用前傾去上清，以濕膠：起始緩沖液=3：1添加緩沖液，攪勻，裝柱。 C）Sephadex系列以固體干膠形式出售，需要進(jìn)行溶脹。用起始緩沖液在常溫下浸泡1-2天，或在沸水中浸泡2h。溶脹過(guò)程避免強(qiáng)烈攪拌，否則導(dǎo)致凝膠顆粒破裂。一定

15、不要用水溶脹，否則凝膠內(nèi)部帶電基團(tuán)之間排斥力增大導(dǎo)致凝顆粒脹破。溶脹后進(jìn)行抽真空脫氣處理。,43,精制知識(shí),D）Cellulose系列以固體干膠形式出售，需要進(jìn)行溶脹。又是其中含有較多雜質(zhì)，需要進(jìn)行洗滌。 陰離子交換樹(shù)脂：Cl- 、OH- 酸堿酸： Cl- 堿酸堿：OH- 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：Na+ 、H+ 堿酸堿： Na+ 酸堿酸：H+,44,精制知識(shí),（1）交換柱與水平面完全垂直。 （2）關(guān)閉柱底出口，在柱內(nèi)注入約2cm高緩沖液。 （3）將樹(shù)脂攪成懸浮狀后沿柱內(nèi)壁小心地把柱灌滿，倒時(shí)不要太快，以免產(chǎn)生泡沫。 （4）待樹(shù)脂在柱底部逐漸沉積時(shí)，慢慢打開(kāi)柱底出口，讓液體流出。繼續(xù)添加樹(shù)脂懸液。如果上

16、層出現(xiàn)明顯清液，可用吸管小心吸去柱內(nèi)上層出現(xiàn)的清液。依次操作直至裝完樹(shù)脂。 （5）用緩沖液將柱子封口，封柱。 （6）在柱后放置光源，檢查裝填是否均勻，無(wú)氣泡。 在裝柱時(shí)要避免柱內(nèi)液體流干而使裝柱失敗。 裝好的柱體應(yīng)該沒(méi)有紋路，沒(méi)有裂痕，沒(méi)有氣泡。柱頂表面平整而均勻。這樣方可投入使用，否則要重裝。,2. 裝柱,45,精制知識(shí),3. 平衡,起始緩沖液（starting buffer）：通常是鹽類的緩沖溶液。,常用的緩沖劑有：磷酸鹽、乙酸鹽、檸檬酸鹽、甲酸鹽、Tris-HCl等。 平衡終點(diǎn)判斷：直到流出液的pH與洗脫液的pH相同為止（pH試紙檢查），大約需要23倍床體積。,46,精制知識(shí),4. 上樣

17、,由蠕動(dòng)泵上樣。 樣品需要進(jìn)行微濾膜過(guò)膜處理，除去不容物。 樣品的濃度可根據(jù)填料的離子交換容量進(jìn)行計(jì)算，不宜超過(guò)交換容量的20%。 樣品的粘度不宜過(guò)大。 樣品的上樣體積可以稍大，但須保證不影響pH。,47,精制知識(shí),5. 洗脫,由蠕動(dòng)泵輸入洗脫液。 由梯度混合器產(chǎn)生洗脫液。通過(guò)改變洗脫液的 pH、離子強(qiáng)度、離子類型等，改變交換劑的選擇性，使雜質(zhì)和目標(biāo)物在不同的洗脫條件下得以分別洗脫而分離。 樣品由分部收集器收集。 可安裝檢測(cè)器進(jìn)行在線檢測(cè)。,48,精制知識(shí),6. 洗滌 由蠕動(dòng)泵輸入洗滌液。 一般為高離子強(qiáng)度的洗脫液。 7.再生、清洗 由蠕動(dòng)泵輸入再生液。 一般用2M NaCl溶液能洗脫絕大多數(shù)

18、雜質(zhì)。 必要時(shí)用鹽-酸-堿進(jìn)行清洗。,49,精制知識(shí),8. 儲(chǔ)存 微生物的生長(zhǎng)會(huì)嚴(yán)重污染層析柱。要求 4 8 度保存。 短期保存： 再生清洗完成后直接保存。 長(zhǎng)期保存： 添加疊氮化鈉 陰離子交換劑：20%乙醇的0.2mol/L醋酸中。 陽(yáng)離子交換劑：20%乙醇的0.2mol/LNaOH中。,50,精制知識(shí),51,精制知識(shí),52,精制知識(shí),Amersham快速液相色譜儀(FPLC),儀器特點(diǎn)：由經(jīng)典的液體柱層析引入氣相色譜理論，并且對(duì)相體進(jìn)行了改革，配用高壓輸液泵，采用高靈敏檢測(cè)器、梯度洗脫裝置、自動(dòng)收集裝置和微機(jī)等發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代液相色譜。,53,精制知識(shí),4）性能評(píng)價(jià) A 交換容量(excha

19、nge capacity) 指單位質(zhì)量的干離子交換劑或單位體積的濕離子交換劑所能吸附的一價(jià)離子的毫摩爾數(shù)(mmol)，是表征交換劑離子交換能力的主要參數(shù)。 見(jiàn)前頁(yè)table。,54,精制知識(shí),對(duì)于陰離子交換劑：將陰離子交換劑轉(zhuǎn)換成Cl型后，取一定量的Cl型交換劑，加入Na2SO4溶液進(jìn)行交換,用硝酸銀溶液滴定流出液的Cl-，用鉻酸鉀作指示劑，根據(jù)Cl-量計(jì)算交換容量。,B 交換容量的測(cè)定 對(duì)于陽(yáng)離子交換劑：用HCl將其處理成H型，稱重并測(cè)定其含水量；稱數(shù)克交換劑，加入到過(guò)量已知濃度的NaOH溶液，發(fā)生交換反應(yīng)。待反應(yīng)達(dá)到平衡后(強(qiáng)酸性的需要靜置24h，弱酸性的需靜置數(shù)日)，測(cè)定剩余的NaOH摩

20、爾數(shù)，就可求得陽(yáng)離子交換劑的交換容量。,蛋白質(zhì)的交換容量：比小分子化合物要小的多。 1）樹(shù)脂孔道的空間排阻作用大； 2）交換后排阻其他蛋白質(zhì)的擴(kuò)散和交換； 3）蛋白質(zhì)的多電荷與多個(gè)交換中心結(jié)合,55,精制知識(shí),C滴定曲線 全面評(píng)價(jià)表征交換劑的重要參數(shù) 方法：1g氫型(或羥型)交換劑 + x-ml 0.1M NaOH/or HCl + 水至50 ml(其中1支 + 50 ml 0.1 M NaCl) + 靜置24h (對(duì)強(qiáng)交換劑)/or 7d(對(duì)弱交換劑) + 測(cè)pH + 作圖 意義： 1st 強(qiáng)離子交換劑的交換； 2nd 弱離子交換劑的交換； 3rd 滴定曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn) 交換容量； 4th 轉(zhuǎn)折

21、點(diǎn)數(shù) 交換基團(tuán)的種類數(shù)； 5th 交換容量隨pH的變化。,56,精制知識(shí),物質(zhì)在吸附劑中的濃度 /物質(zhì)在溶液中的濃度,3) 離子交換平衡 A強(qiáng)電解質(zhì)XH的分配系數(shù)m B弱電解質(zhì)XH的分配系數(shù)m,C蛋白質(zhì)的分配系數(shù)m,m=m1/A-,A-：反離子濃度,Kdp,Page： 193、194,57,精制知識(shí),Amersham - GE Healthcare Life Sciences,58,精制知識(shí),Bio-Rad,59,精制知識(shí),4 吸附操作技術(shù),4.1攪拌釜吸附操作 4.2固定床吸附操作 4.3膨脹床吸附操作 4.4流化床吸附操作 4.5模擬/移動(dòng)床吸附操作,60,精制知識(shí),4.1 攪拌釜吸附操作

22、,1) 單釜吸附 2) 多級(jí)錯(cuò)流吸附,料液與吸附劑在攪拌釜內(nèi)混合接觸發(fā)生吸附，待吸附接近平衡后，過(guò)濾使固液分離。與混合-澄清式萃取相似。,61,精制知識(shí),3) 多級(jí)逆流吸附,62,精制知識(shí),4.2 固定床吸附操作,1) 單柱吸附 飽和(最大)吸附濃度q0: 與入口料液濃度c0相平衡的吸附濃度。 穿透曲線(breakthrough curve)： 穿透時(shí)間: 一般為出口濃度達(dá)到入口濃度的5%-10%的時(shí)間。 穿透點(diǎn)(breakthrough point): 洗脫(elution)： 再生(re-generation)： 濃度波/吸附帶/交換帶：吸附塔中液相或固相溶質(zhì)濃度從c0/或q0到0的分布區(qū)

23、帶。 傳質(zhì)區(qū)：在交換帶中發(fā)生的液、固相之間的傳質(zhì) 恒定圖式分布(constant patern)：濃度波以恒定的形式移動(dòng)，一般發(fā)生在Langmuir和Freundlich型的吸附操作中。,Book: P212,63,精制知識(shí),2) 動(dòng)態(tài)法測(cè)定吸附量 曲線1為不吸附溶質(zhì)的穿透曲線，對(duì)應(yīng)的體積為V0。曲線2為吸附溶質(zhì)的曲線，對(duì)應(yīng)體積為V。吸附劑吸附溶質(zhì)的量為斜線面積，即為c0(V-V0)。利用不同濃度的溶液反復(fù)作吸附操作，即可得到吸附平衡關(guān)系q* = f(c)。,64,精制知識(shí),3) 多柱串聯(lián)吸附,65,精制知識(shí),多柱串聯(lián)系統(tǒng)由一個(gè)帶有多個(gè)樹(shù)脂柱（16，20，30柱）的圓盤，和一個(gè)多孔分配閥組成。

24、通過(guò)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)和閥口的轉(zhuǎn)換，使分離柱在一個(gè)工藝循環(huán)中完成了吸附，水洗，解吸，再生的全部工藝過(guò)程。,66,精制知識(shí),4.3 流化床吸附操作,固定床： 在吸附顆粒確定以后，床層的膨脹與通過(guò)床層液體的表觀流速U有關(guān)。當(dāng)U不大時(shí)，顆粒之間仍保持靜止并互相接解，這為固定床。 流化床： 當(dāng)U增大至起始流態(tài)化速度Umf，顆粒不再相互支撐，開(kāi)始懸浮在液體中；進(jìn)一步提高U，床層隨之膨脹，床層的壓力降幾乎不變，但床層中顆粒的運(yùn)動(dòng)加劇，這時(shí)的床層為流化床。 優(yōu)點(diǎn)： A壓降小，可處理高黏度或固體顆粒的粗料液； B不需要特殊吸附劑，設(shè)備操作簡(jiǎn)單。,67,精制知識(shí),4.4 膨脹床吸附操作,固定床優(yōu)點(diǎn)：流體在介質(zhì)層中基本上

25、呈平推流，返混小，柱效率高。缺點(diǎn)：無(wú)法處理含顆粒的料液，因會(huì)堵塞床層，造成壓力降增大而最終使操作無(wú)法進(jìn)行。 流化床缺點(diǎn)：存在嚴(yán)重的返混，特別是高徑比很小的流化床，使床層理論塔板數(shù)降低，吸附劑的利用率低。 1) 膨脹床 綜合固定床和流化床的優(yōu)點(diǎn)，使吸附顆粒按自身的物理性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定地處在床層中的一定層次上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定分級(jí)，而流體保持以平推流的形式流過(guò)床層，同時(shí)吸附顆粒間有較大的空隙，使料液中的固體顆粒能順利通過(guò)床層(見(jiàn)圖)。,Book: P229,68,精制知識(shí),2) 操作,Book: P236,69,精制知識(shí),4.5 模擬/移動(dòng)床吸附操作,1）移動(dòng)床(moving bed) 定義：吸附操作中固相可連

26、續(xù)輸入和排出吸收塔，與料液形成逆流接觸流動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)態(tài)的吸附操作?？煞譃槲酱埠驮偕?。 吸附質(zhì)的軸向濃度分步： 存在問(wèn)題 A吸附劑的磨損; B固相出口的堵塞(為此，必須采用床層震動(dòng)或用球形旋轉(zhuǎn)閥等特殊裝置)。,Book: P239 自學(xué),70,精制知識(shí),2) 模擬移動(dòng)床,71,精制知識(shí),5 影響吸附的因素,5.1 吸附劑的性質(zhì) 5.2 吸附質(zhì)的性質(zhì) 5.3 溫度 5.4 pH值 5.5 鹽濃度 5.6 吸附物濃度與吸附劑用量,72,精制知識(shí),5.1 吸附劑的性質(zhì),吸附速度：顆粒度 速度，孔徑合適 速度 機(jī)械性能：化學(xué)組成 Sepharose的機(jī)械性能不太好。 極性：大孔樹(shù)脂的極性、非極性側(cè)鏈。 帶電基團(tuán)：強(qiáng)陽(yáng)