四川轻化工大学(四川理工学院):《微生物工程工艺原理》课程教学课件(PPT讲稿)吸附

第二节 吸 附 吸附的原理 吸附平衡 吸附剂的种类 吸附的操作方式
第二节 吸 附 吸附的原理 吸附平衡 吸附剂的种类 吸附的操作方式

◼ 一、概述 ◼ 吸附:一种物质从一相移动到另外一相的现象。 ◼ 吸附法的特点: ◼ (1)处理能力较小 ◼ (2)对溶质的作用较小 ◼ (3)可直接从发酵液中分离所需的产物 ◼ (4)溶质和吸附剂之间的相互作用及吸附平衡关系通常 为非线形关系
◼ 一、概述 ◼ 吸附:一种物质从一相移动到另外一相的现象。 ◼ 吸附法的特点: ◼ (1)处理能力较小 ◼ (2)对溶质的作用较小 ◼ (3)可直接从发酵液中分离所需的产物 ◼ (4)溶质和吸附剂之间的相互作用及吸附平衡关系通常 为非线形关系

◼ 二、吸附的原理及目的 ◼ 原理: 利用吸附剂与杂质、色素物质、有毒物质、抗生素之间的 分子引力而吸附在吸附剂上 ◼ 目的: 吸附发酵产品、除去发酵液中的杂质或色素物质、有毒物 质等 ◼ 优点:操作简单、原料易得,便于土法生产 ◼ 缺点:吸附性能不稳定、选择性不高、吸附剂的容量有限、收率 不稳定、不能连续操作,强度大
◼ 二、吸附的原理及目的 ◼ 原理: 利用吸附剂与杂质、色素物质、有毒物质、抗生素之间的 分子引力而吸附在吸附剂上 ◼ 目的: 吸附发酵产品、除去发酵液中的杂质或色素物质、有毒物 质等 ◼ 优点:操作简单、原料易得,便于土法生产 ◼ 缺点:吸附性能不稳定、选择性不高、吸附剂的容量有限、收率 不稳定、不能连续操作,强度大

◼ 三、吸附平衡 ◼ 吸附平衡是指在一定温度和压力下,气固或液固两 相充分接触,最后吸附质在两相中达到动态平衡;也可以 是含有一定量的吸附质的惰性流体通过吸附剂固定床层, 吸附质流动相和固定相中反复分配,最后在动态下达到稳 定的动态平衡
◼ 三、吸附平衡 ◼ 吸附平衡是指在一定温度和压力下,气固或液固两 相充分接触,最后吸附质在两相中达到动态平衡;也可以 是含有一定量的吸附质的惰性流体通过吸附剂固定床层, 吸附质流动相和固定相中反复分配,最后在动态下达到稳 定的动态平衡

吸附等温线: 在一定T下,q(吸 附质浓度)随平衡浓度 C变化的曲线(q=f(C)) 叫吸附等温线。用数学 公式描述则叫吸附等温 式
吸附等温线: 在一定T下,q(吸 附质浓度)随平衡浓度 C变化的曲线(q=f(C)) 叫吸附等温线。用数学 公式描述则叫吸附等温 式

◼ 四、吸附剂的种类 ◼ 吸附剂必须具备的条件: ◼ (1)颗粒密度小,表面积大 ◼ (2)颗粒大小均匀 ◼ (3)吸附能力大,但要容易洗脱下来 ◼ 1、疏水或非极性吸附剂 ◼ 活性炭是疏水性的物质、它最适宜从极性溶媒,尤其是水溶液中吸 附非极性物质。吸附芳香族化合物的能力大于无环化合物。 ◼ 由于活性炭作为吸附剂的选择件差。故应用抗生素的提取和精制时, 单级吸附不能使抗生素纯度提高很多,只是用于抗生素的初步提炼,除 去溶液中的色素
◼ 四、吸附剂的种类 ◼ 吸附剂必须具备的条件: ◼ (1)颗粒密度小,表面积大 ◼ (2)颗粒大小均匀 ◼ (3)吸附能力大,但要容易洗脱下来 ◼ 1、疏水或非极性吸附剂 ◼ 活性炭是疏水性的物质、它最适宜从极性溶媒,尤其是水溶液中吸 附非极性物质。吸附芳香族化合物的能力大于无环化合物。 ◼ 由于活性炭作为吸附剂的选择件差。故应用抗生素的提取和精制时, 单级吸附不能使抗生素纯度提高很多,只是用于抗生素的初步提炼,除 去溶液中的色素

◼ 2、亲水或极性吸附剂 适用于非极性或极性较小的溶媒。如硅胶、氧化铝,活性 土皆属此类。 另外,吸附剂可以是中性、酸性或碱性。碳化钙、硫酸镁 等属中性吸附剂。氧化铝、氧化镁等属碱性吸附剂。酸性硅胶、 铝硅酸属酸性吸附剂。 碱性的吸附剂适宜于吸附酸性的物质,而酸性的吸附剂适宜 干吸附碱性的物质。氧化铝及某些活性土为两性化合物,因为 经酸或碱处理后很容易获得另外的性质
◼ 2、亲水或极性吸附剂 适用于非极性或极性较小的溶媒。如硅胶、氧化铝,活性 土皆属此类。 另外,吸附剂可以是中性、酸性或碱性。碳化钙、硫酸镁 等属中性吸附剂。氧化铝、氧化镁等属碱性吸附剂。酸性硅胶、 铝硅酸属酸性吸附剂。 碱性的吸附剂适宜于吸附酸性的物质,而酸性的吸附剂适宜 干吸附碱性的物质。氧化铝及某些活性土为两性化合物,因为 经酸或碱处理后很容易获得另外的性质

◼ 3、各种离子交换树脂吸附剂 ◼ 各种有机离子交换树脂也是属于极性吸附剂,因为它是两性 化合物,具有离子交换剂的性质。工业发酵中常用于发酵产品的 脱色和分离杂质
◼ 3、各种离子交换树脂吸附剂 ◼ 各种有机离子交换树脂也是属于极性吸附剂,因为它是两性 化合物,具有离子交换剂的性质。工业发酵中常用于发酵产品的 脱色和分离杂质

五、吸附操作方式 静态吸附 被处理液与吸附剂搅拌混合,而被处理液没有自上而下流过吸 附剂的流动,这种吸附操作叫静态吸附。 动态吸附 被处理液通过吸附剂自上向下流动而进行吸附
五、吸附操作方式 静态吸附 被处理液与吸附剂搅拌混合,而被处理液没有自上而下流过吸 附剂的流动,这种吸附操作叫静态吸附。 动态吸附 被处理液通过吸附剂自上向下流动而进行吸附

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