第二章 萃取与色谱分离设备

第二章萃取与离交吸附色谱分离设备

§1萃取分离与设备

萃取操作是指将选定的溶剂加入到混合液中，使溶剂与料液充分混合，因混合液中各组分在该溶剂中溶解度不同，可将所需提取的成分达到分离、提取的操作。一般非极性化合物、非水溶性或既能溶于水又能溶于溶剂的极性化合物可采用萃取方法提取。萃取法特点：分离程度高，选择性好，传质快，对热敏性产物破坏少，能耗低，设备投资少；生产能力大，若采用多级萃取可使产品达到较高浓度，可减少后续过程的设备和操作费用；周期短、易连续和自控等。根据被萃取的原料，萃取分：溶剂萃取法：化学工业广泛于小分子物质的提取；双水相萃取法：常用于大分子物质提取；一、溶剂萃取：溶剂萃取操作：指将一种溶剂加入到料液中，使溶剂与料液充分混合，待分离的物质能较多溶解在溶剂中，并与剩余的料液分层，达到分离目的操作。名词：溶质；萃取剂；萃取液；萃余液。

溶剂萃取以分配定律为基础。萃取过程由混合、分离、溶剂回收、发酵液预处理等组成。溶剂回收的目的：减少溶剂用量，降低成本，减少溶剂对环境的污染。常用蒸发浓缩或蒸馏方法回收。发酵液与处理的目的：提高收率，减少设备体积和降低投资费用，减少溶剂用量，便于操作。常用除杂或蒸发浓缩进行预处理。1、溶剂萃取方法：从操作上分单级萃取、多级萃取〔错流、逆流〕A〕单级萃取：萃取剂S萃取液L设料液体积VF，溶剂体积VS，混合器分离器经萃取达平衡后，料液F萃余液R溶质在萃取相中浓度c1，在萃余相中浓度c2，则：

K＝c1/c2

又E＝c1VS

/c2VF＝KVS

/VF=K•1/mK：分配系数，即萃取相中溶质浓度与萃余相中溶质浓度的比值。m：体积浓缩倍数E：萃取因数，在萃取相中的溶质数量与在萃余相中的溶质数量的比值；单级B〕多级错流萃取：萃余液多次与新鲜溶剂接触萃取三级萃取S1L1S2L2S3L3

FR1R2R3若每级新鲜溶剂量相等，则每级萃取因数E也相等，则：未被萃取分率Ø=c2VF/（c2VF+c1VS）

=1/[E＋1]一级未被萃取分率Ø1=1/[E＋1]

二级－－－－－－Ø1=1/[E＋1]2

混合器混合器分离器混合器分离器分离器萃余相溶质数量/溶质总量经n级萃取后，未被萃取分率Øn=1/[E＋1]n理论收率：

1－Øn=｛[E＋1]n－1｝/[E＋1]n萃取级数n=㏑Øn

/㏑（E+1）

[可预测理论级数]若每级萃取时的萃取剂不同，则萃取因数E不同则有：

Øn=1/（E1+1）（E2+1）（E3+1）C]、多级逆流萃取：料液加入第一级，顺次下流至最后一级，萃取剂加入最后一级，逐级流过至第一级，料液与萃取剂方向相反。L1萃取剂S例：萃取液L3料F萃余液R3未被萃取的分率：Ø＝[E-1]/[En+1－1][推导见生物工艺学上册P317]多级理论收率：1－Ø＝E[En－1]/[En+1－1]理论级数：n＝㏑｛[(E-1)/Ø]+1}/㏑E－1多级逆流萃取，与相同级数的错流萃取相比，在使用相同的萃取剂条件下，多级逆流萃取可获得更高的收得率。D】微分间间歇萃萃取将一定定量的的料液液每次次用极微量量的萃萃取剂剂进行多多次萃萃取，，而一一旦萃萃取液液形成成，立立即被被分离离。溶溶剂经经分离离回收收后又又再次次进行行萃取取。例：当某萃萃取系系统，，萃取取因数数E＝4单级理理论萃萃取率率：1-ØØ=E/（E+1）=4/5=80%若改为为二级错错流萃取，，总萃萃取剂剂不变变，E1=E2=2则理论论萃取取率：：1-ØØ2=[（E+1）2-1]/（E+1）2=8/9=88.9%若改为为二级级逆流流萃取取，只只在最最后加加萃取取剂E=4，逆流萃萃取收收率：：1－Ø＝E（E2-1）/（E2+1-1）=4××15/63=95.2%即多级级错流流萃取取比单单级优优越，，同级级逆流流萃取取比错错流萃萃取优优越，，逆流流萃取取具有有使用用萃取取剂量量少，，萃余余液浓浓度高高，更更经济济适用用。2、萃取取剂的的选择择分配系系数K越大越越好（（K为萃取相相中溶质浓浓度与萃余余相中中溶质质浓度度的比比值））；；料液的的原溶溶剂与与萃取取剂不不互溶溶；不产生生乳化化现象象，有有利于于分离离；毒性要要低，，腐蚀蚀性要要小；；稳定性性要高高，蒸蒸气压压低；；廉价易易得。。3、萃取操操作条条件的的选择择（影影响因因素））：A】温度：降低系系统的的温度度可提提高效效率，，分离离度相相应提提高，，但易易导致致μ大，扩扩散系系数小小，多多维持持在室室温或或稍低低。B】pH的影响响：影响响选择择性及及分配配系数数。酸性产产物在在酸性性条件件下萃萃取到到萃取取剂中中；反反之亦亦然红霉素在pH9.8和pH6.5萃取时相差差650倍；青霉素素pH92.5和pH7.0相差1000倍。C】溶媒比（萃萃取量与料料液量之比比）溶媒比大，，整个萃取取分离效率率提高，对对要求达到到一定分离离程度的料料液，其分分离级数可可减少，而而级数不变变时，可提提高产物收收得率。影响因素D】盐析、带溶溶剂、去乳乳化作用：盐析剂：硫酸铵、氯化钠等等可使产物物在水溶液液中溶解度度降低，有有利于产物物萃取到萃萃取剂中。。提VB12带溶剂：水溶性强、、在有机萃萃取剂中溶溶解度小的的产物，可可加入带溶溶剂和产物物形成复合物，再提取分分离例：柠檬酸酸在酸性条条件与带溶溶剂磷酸三三丁酯形成成复合物。。去乳化：〔一种液体体分散在另另一种不相相混合的液液体中〕方法：过滤滤、离心分分离、加热热、稀释、、加电解质质、吸附等等可破坏乳乳化。二、双水相相萃取〔提取蛋白白质、核酸酸等大分子子〕1、萃取原原理：亲水性聚聚合物加入入水中形成成两相，聚聚合物以不不同比例分分配于这两两相中，水水分在两相相中占很大大比例。两种聚合物物的水溶液液混合时，，混合结果果取决于分分子间的作作用力：聚合物分子子间存在斥力，平衡后形形成两相，，可分离聚合物分子子间存在吸引力，平衡后形形成一相，，不可分离离。·影响因素：分子质量、、浓度、pH、盐的种类和和浓度、操操作温度等等。双水相萃取取优点：可直接从破破碎细胞浆浆液中得到到蛋白质双水相萃取取2、双水相相萃取的方方法：〔提胞内内酶〕萃取系统：：[一次可可达到分离、纯化化两个目的]聚乙二醇（（PEG）－－葡萄糖聚乙二醇（（PEG）－－无机盐（磷磷酸盐、硫硫酸盐）例：用PEG/盐提取：天天冬氨酸酶酶、青霉素素酰化酶、、酒精脱氢氢酶等，收收率均在90％以上上。分离时，PEG在上相，细细胞碎片在在下相〔盐盐〕较好一般每kg萃取系统处处理200～400g湿菌体为宜宜。两级双水相相萃取流程程图：回收PEG（聚乙二醇醇）PEG+盐细胞悬浮液液盐盐罐破碎机混混合器暂暂存存罐离心机废渣产品冷却三、萃取操操作过程与与设备萃取操作包包括混合、、分离、溶溶剂回收、、发酵液预预处理等过过程。（一）液-液萃取设备备1、液-液萃取设备备分类：A】多级接触器器：混合分分离机、非非机械多层层塔（筛板塔、、泡罩塔））B】微分接触萃萃取器：非非机械重力力分离器（喷雾塔、、挡板塔、、填料塔））、机械重力塔塔（转盘接触触塔、脉动动塔）C】离心萃取机机：立式、、卧式D】碟片离心分分离机2、混合分分离器水平式：在在混合罐混混合，沉降降器中分为为轻重两相相，分别进进入下一步步操作。立式：各级级重叠，形形成一个箱箱式整体，，带搅拌，，轻重液分分别从底部部和顶部进进入，逆流流相对流过过。每一级级分成混合合区和分离离区。例：偏心转转盘塔沉降区混合区轻液进口重液出口重液进口轻液出口轻液通道重液通道偏心转盘塔塔内部结构构示意图转盘横向水平挡挡板混合区澄清区筛板萃取塔塔3、筛板塔和和填料塔4、离心萃取取机（见后）填料萃取塔塔及填料填料具有自自分散功能能，可以有有效的防止止双相之间间的夹带。。填料应具壁壁薄、耐热热、空隙大大、通量大大、阻力小小、分离效效率高等特特点。尤适于真真空精馏馏塔，处处理热敏敏性、易易分解、、易聚合合、易结结碳的物物料。碳钢、不不锈钢、、铝合金金5、混合罐罐：混合罐、、混合管管、喷射射萃取器器、泵A〕立式混合合罐：例例似机械械搅拌罐罐立式罐：：旋浆搅搅拌器：：400～1000rpm；；涡轮搅拌拌器：300～～600rpm；；罐内设挡挡板，罐罐顶设料料液进口口管、底底部设排排料管，，混合时时间1～～2min。。也可在罐罐内设带带中心孔孔的圆形形水平隔隔板，将将混合室室分成若若干个，，加强两两相间混混合效果果。对强腐蚀性的的物料，，也可用用气体搅搅拌混合合罐。混合罐蒸汽溶剂出渣口带搅拌的的萃取器器蒸汽萃取液有关计算算：出口流流量：Q=VF+VSVFρ0VS平均混合合时间：：τ0＝V/Q〔s〕物料衡算算：VFρ0＝VSρ1+VFρ2罐容V且ρ1/ρ2=K，VF/VS=mQρ1，ρ2萃取相、、萃余相相中溶质质浓度kg/m3ρ2=ρ0/〔1＋K/m〕；ρ1=ρ0/〔1/K+1/m〕上式成立的基基础是：两液相间在混混合罐内达到到完全平衡。。实际上，因存存在反混、死死角、短路及及时间所限等等原因，不可可能达到完全全平衡，ρ1和ρ2校正后：校正后的公式式：P241ρ1=ρ0/〔1/K+1/m＋1/Kβ〕ρ2=ρ0/{1+K/m××[β/(1+ββ)]}式中：β=σkLτ0/KdP〔无因次校正系系数〕kLdP/D=2+0.55(dPωρ/μ）0.5（μ/ρD）0.33分散相液滴直直径：〔分散相所占占分率H＝1/〔1+m〕dP＝0.014〔σ0.6/ρ0.2(P/V)0.4*H0.5(μd/μ)0.25米液滴环流速度度：ω＝5.98（（P/V）0.2σ0.6/ρ0.4(m/s)kL：溶质在两液相相间传质系数数m/s；D：：两相间分子扩扩散系数m2/s；σ：两相间界面张张力，N/m。P242例题：：达到到平衡衡与否否，对对萃取取浓度度有影影响。。混合管管B]混合管管：多用混混合排排管，，一般般要求求Re＝＝5～～10×104，液体在在管内内平均均停留留10～20s；连续操操作，，优于于混合合罐。。C]喷射式式混合合器：〔体积积小，，效率率高，，适于于低粘粘度〕〕交错喷喷嘴混混合：：同向射射流混混合：：混合孔孔板：：若两液液相容容易混混合时时，也也可直直接利利用离离心泵泵。（二））固-液萃取取设备备1、单效效间歇歇萃取取采用夹夹套加加热，，萃取剂剂蒸汽汽经萃取器器上部的的冷凝器器回流，，与浓缩缩蒸发发或蒸馏釜釜耦联，，萃取器器内带带过滤滤板，，实现固固液及及时分分离。。产物内外夹夹套萃萃取器器热水出渣口口热水进进口萃取液液萃取剂剂滤板层层2、多效效逆流流连续续分离离萃取取器A】螺旋萃萃取机机（分分立式式、卧卧式））用螺旋旋输送送机作作搅拌拌混合合、输输送的的设备备进行行固液液萃取取。B】水水平式式萃取取机圆柱形形壳下下部为为渣槽槽，上上部分分为分分隔成成若干干空室室的回回转体体（料料槽）），可可缓慢慢转动动。物料由由加料料口加加入第第一空空室，，因转转动，，当转转过该该空室室后，，物料料落入入下一一空室室，依依次类类推。。溶剂剂与物物料运运动方方向相相反，，有上上部喷喷淋管管淋入入下面面的料料槽，，与固固体料料接触触萃取取。萃取液液通过过筛板板落入入下面面的料料槽，，再由由泵打打到前前面的的料槽槽，进进行逆逆流萃萃取，，萃取取后的的残渣渣落入入料斗斗口由由螺旋旋输送送机送送出。。料槽槽（三三））分分离离设设备备：〔〔乳乳浊浊液液，，难难分分离离〕〕A〕〕管式式离离心心机机：转转速速10000rpm以上上国产产GF－－105型、、1280型型；；美美国国的的Sharpler型等等长长筒筒式式转转筒筒底底部部设设料料液液与与萃萃取取剂剂形形成成的的乳乳浊浊液液进进口口，，筒筒顶顶设设轻轻液液、、重重液液出出口口。。B〕〕碟式式离离心心机机：国产产碟碟片片离离心心机机是是用用提圈圈调调节节鼓内内轻轻重重液液相相的的分分界界半半径径。。前前苏苏联联CAЖ－3型则则是是在在鼓鼓顶顶不不同同半半径径的的同同心心圆圆上上开开有有若若干干螺螺孔孔来来作作为为分分界界半半径径的的调调节节装装置置。。分离离设设备备（四四））离离心心萃取取机机：P245\272混合合\分离离一机机完完成成.A〕〕多级级离离心心萃萃取取机机：：一一台台设设备备中中装装有有两两级级或或三三级级混混合合及及分分离离装装置置的的逆逆流流萃萃取取设设备备。。萃取取剂剂即即轻轻液液加加入入最最上上面面第第3级,料液液则则在在第第一一级级加加入入,萃取取轻轻液液相相在在最最下下面面第第1级引引出出，，萃余余液液即即重重液液则则在在第第3级引出.B〕立式连续逆逆流离心萃萃取机P246\273多次接触多多次分离关键件:由11个不同直径径的同心圆圆筒组成转转鼓.每个圆筒都都在一端开开孔,构成料液和和萃取剂通通道,因相邻筒之间开开孔位置上上下错开,使液体流动动曲折.从中心向外外第4—11筒外壁焊有有螺旋导流流板延长液液体路径，，增加两相相混合时间间。同时，，导流板上上开设大小小不同的缺缺口,使螺形通道道形成很多多短路,增加两液相相的接触时时间.C〕倾析式离心心机P247\273实现重液、、轻液和固固体间的分分离。有卧式、立立式两种类类型。根据处理量量和物料的的特点及具具体要求选选择.*全醪液分离离用萃取法提提取发酵产产品时，原原位全醪液液分离工艺艺，可以大大大提高效效率，降低低成本。利用传统的的有机溶剂剂萃取工艺艺易发生乳乳化现象，，而且需要要萃取、反反萃取反复复操作才能能有结晶成成为产品。。采用双水相相萃取技术术，可以避避免乳化，，直接从醪醪液中分离离纯化。细胞、细胞胞碎片和培培养基的不不溶性物对对分配行为为没有显著著影响，故故可以在不不同批次的的发酵液中中取得几乎乎相同的结结果。细胞和产物物分离在两两相，避免免了胞内降降解酶类对对产物的破破坏作用。。工艺方面设备方面工业生产时时，应考虑虑达到萃取取平衡所需需的时间和和两相分离离的设备：：在两相系统统中，若表表面张力很很低时，搅搅拌时极易易分散成微微滴，几秒秒中即可达达到平衡，，且能耗也也很少。若两相系统统中，若表表面张力很很大时，搅搅拌时不易易分散，两两相分离比比较困难，，粘度较大大，易引起起阻塞，可可采用自动动除渣的喷喷嘴分离机机。分离流程示示意图*超临界流体体萃取超临界萃取取技术是现现代化工分分离中出现现的最新学学科，是目目前国际上上兴起的一一种先进的的分离工艺艺。所谓超超临界流体体是指热力力学状态处处于临界点点(Pc、Tc)之上的流流体，临界界点是气、、液界面刚刚刚消失的的状态点。。超临界流体体具有十分分独特的物物理化学性性质，它的的密度接近近于液体，，粘度接近近于气体，，而扩散系系数大、粘粘度小、介介电常数大大等特点，，使其分离离效果较好好，是很好好的溶剂。。超临界萃萃取即在高高压、合适适温度下在在萃取缸中中溶剂与被被萃取物接接触，溶质质扩散到溶溶剂中，再再在分离器器中改变操操作条件，，使溶解物物质析出以以达到分离离目的。超临界萃取取的特点操作范围广广，便于调调节。选择性好，，可通过控控制压力和和温度，有有针对性地地萃取所需需成份。操作温度低低，在接近近室温条件件下进行萃萃驭，这对对于热敏性性成份尤其其适宜，萃萃取过程中中排除了遇遇氧氧化和和见光反应应的可能性性，萃取物物能够保持持其自然风风味。从萃取到分分离一步完完成，萃取取后的C02不残留在萃萃取物上。。CO2无毒、无味味、不然、、价廉易得得，且可循循环使用。。萃取速度快快。一般讲，超超临界流体体的密度大大，其溶解解度就大，，反之亦然然。即超临临界流体中中物质的溶溶解度在恒恒温下随压压力P（P＞Pc）升高而增增大，而在在恒压下，，其溶解度度随温度（（T＞Tc）增高而下下降，这种种特性有利利于从物质质中萃取某某些易溶解解的成分，，而超临界界流体的高高流动性和和扩散能力力，则有助助于所溶解解的各成分分之间的分分离，并能能加速溶解解平衡，提提高萃取效效率。§2离离子交换换分离原理理及设备离子交换树树脂广泛用用于提取氨氨基酸、有有机酸、抗抗生素等小小分子生物物制品。优点：•树树脂无毒；；•可再生反反复使用；；•不用或少少用有机溶溶剂，提取取成本低；；•设备简简单，操作作方便。缺点：生产产周期长；；pH变化范围大大；设备易易腐蚀1、离子交交换树脂与与分离原理理•离子交换换树脂具有网状立立体结构、、不溶于酸酸、碱和有有机溶剂的的固体高分分子化合物物。树脂有两部部分：立体体结构的网网络骨架且且不可移动动；可交换换的活性离离子。活性离子在在网络骨架架和溶液间间自由迁移，当树脂在在溶液中时时，其活性性离子可与与溶液中同性离子进进行等当量量交换。•树脂分类：强酸性阳离子交换树脂：：－SO3H－CH2SO3H弱酸性阳离子交换树脂：：－COOH、酚羟基－OH强碱性阴离子交换树脂：－N+(CH3)3CI、-N+(CH3)2C2H4OH弱碱性阴离子交换树脂－－NH2、=NH、≡N和吡啶基•合成方法：：加聚法缩聚法用苯乙烯、、丙烯酸酯酯等含双键键材料在含含分散剂的的介质中加加热搅拌悬悬浮聚合，，得到立体体网状结构构的球体，，再进行化化学反应引引入活性集集团。结构确定，，性能稳定定。带2个或以以上功能基基的单体通通过功能基基之间互相相作用而制制成，结构不确定定，性能不不稳定。交换性能比比较强酸性弱弱酸性强强碱性弱弱碱碱性活性基团磺磺酸羧羧酸季季胺伯伯仲叔胺胺pH对交换能力力影响无无pH>7无pH<7盐的稳定性性稳稳定洗涤时水解解稳定洗涤时水解解再生剂3-5倍1.5-2倍3-5倍1.5-2倍交换速度快快慢慢快快慢慢•交换机理：①A+从溶液扩散散到树脂表表面；②A＋从树脂表面面扩散到内内部活性中中心；③A＋在活性中心心发生交换换反应；④解吸离子子B＋从内部活性性中心扩散散到树脂表表面；⑤B＋从树脂表面面扩散到溶溶液中。其中，步骤骤①⑤同同时发生且且速度相等等，②④④同时同同速，方向向相反。③③交换反反应，速度度很快。交交换过程由由内外扩散散速度控制制。液相流速快快，浓度低低，颗粒大大，吸附弱弱，趋向内内部扩散控控制；反之之，趋向外外部扩散控控制。B+A+▼离子交换树树脂的选择择：•离子化合价价越高，亲亲和力大，，越易吸附附；反之亦亦然•离子水合半半径越小，，亲和力越越大，吸附附力越大；；•pH值影响：强强酸、强碱碱性树脂不不受pH影响；弱酸、弱碱碱树值分别别在偏碱、、偏酸或中中性•凝胶型树脂脂：交联度大，，结构紧密密，膨胀度度小，吸附附量大；反之亦然。。•有机溶剂存存在：树脂脂脱水收缩缩，结构紧紧密，吸附附力小，但但相对提高高无机离子子吸附力。。2、离子交交换设备与与计算固定床：单单床、多床床、复床、、混合床动态交换设设备流动床：正正吸附、反反吸附连续流动床床：指溶液液及树脂以以相反方向向连续不断断流入和离离开交换设设备；有单单床、多床床之分。•离子交换设设备1〕常用离离子交换罐罐结构圆筒形，椭椭圆形底顶顶；H:D＝2～3〔5〕；树脂高占50～70％；可用石块或或鹅卵石在在罐底支撑撑；材料：不锈锈钢、普通通钢内衬橡橡胶，防酸酸碱腐蚀。。2〕反吸附附离子交换换罐被交换液体体由罐底部部分布器导导入，树脂脂在罐内呈呈沸腾状态态，废液由由罐顶排出出。顶部可可设计为喇喇叭状。3〕混合床床交换罐：：阴阳树脂脂混装，制制备无盐水水。4〕连续离离子交换设设备；实验验室有用。。•计算:上柱量控制制饱和量的的70％1〕树脂量量和罐体积积单单位体积树树脂的吸附附量mL树脂吸附量量：Q1＝Vq106V：树脂装填量量m3产物被树脂脂吸附的量量：Q2＝V1〔c1－c2〕106＝Fτ〔c1－c2〕106式中c1、c2进出浓度单单位/mL；V1：每批处理理量m3F：液体进入交交换罐的流流量m3/h；τ：操作时间，，h；由Q1=Q2V＝V1〔c1-c2〕/q＝Fτ〔c1－c2〕/q干树脂重量量：m＝V103/V2m：罐中干树脂脂量，kg；V2：每g干树脂相当当于湿树脂脂体积，mL湿/g干.吸附、水洗洗、解吸或或再生需要要时间：τ＝V/F＝V/V2f＝VH/V2ωf：吸附、水洗洗、解吸或或再生的交交换罐负荷荷，m3溶液/m3树脂hω：操作时的空空塔流速，，m3溶液/m3床面积h罐体积：Vt＝V/y〔m3〕y：正吸附0.5～0.72]交换设备放放大：放大原则：f=溶液体积流量量q/湿树脂体V1〕根据交换换罐负荷相同同的原则即即f1=f2D2=m1/3D1H2=D2/D1*H1其中m=V2/V1＝[D2/D1]32〕根据交换罐中中溶液空塔流流速相等的原原则放大D2=m1/2D1m=A2/A1＝[D2/D1]2V2=π/4*D2H2H2=H1[树脂层高度相相同〕放大3]溶液通过过床层的压力力降Δp＝200μ[1-ε]2Hυ/ε3dp2〔正吸附〕Δp：液体压力降降，Pa；μ：液体粘度，，PaS；ε：床层空隙隙率；dp：树脂的平均均粒径，m；沸腾时反吸附压降降：Δp＝Hb〔ρs-ρ〕〔1－εb〕g＝H〔ρs-ρ〕〔1－ε〕g溶液的最低低流速、最最高流速P257。§3吸附附分离原理理及设备吸附法指用适宜的的吸附剂，，在一定条条件下，使使发酵液中中的产物被被吸附在固定吸附剂剂的内外外表面，再用解吸吸剂将产物物解吸下来来，达到分分离浓缩的的方法。少或不用有机溶剂，适宜稳定定性较差物物质的分离离一、吸附分分离原理[物理、化学、交交换吸附]1、吸附等等温线吸附达到平平衡时，恒恒温条件下下：q=f（c）兰格缪尔Langmuir吸附等温线线：q=ac/[1+bc]浓度很低时时：q=ac；中等浓度：q=Kc1/n吸附常数由实验验定2、吸附剂剂的选择A、活性炭：粉粉末~、颗颗粒~、锦锦纶-活性性炭B、活性炭纤维维：孔径小小，范围窄窄，外表面面积大吸附附与解吸速速度快，质质量轻，成成型性好，，毛毡、纸纸片C、球形炭化树树脂：可人人为控制孔孔径大小；；D、大孔网状聚聚合物（树树脂）吸附剂：选选择性好，，机械强度度高，吸附附、解吸速速度快，可可再生，性性能稳定，，不污染环环境，使用用方便。0.2~0.8mm[价格高]3、影响吸吸附的因素素一般要求吸吸附剂容量量大、速度度快、机械械强度要好好；吸附剂性质质：颗粒大小小：粒度小小，吸附速速度快；极性化合物物选极性吸吸附剂，反反之亦然。。吸附物的性性质：结构相似似者，高熔熔点者易被被吸附溶剂：单溶剂比比混合溶剂剂易被吸附附；操作条件：pH一般应选择择在解离度度最小的条条件下吸附附二、吸附设设备操作A】搅拌拌罐罐内内吸吸附附操操作作：：在在罐罐内内搅搅拌拌吸吸附附一一段段时时间间后后，，经经沉沉降降或或过过滤滤将将吸吸附附剂剂与与液液体体分分开开，，再再解解吸吸。。计算算：：若若溶溶液液量量V，，浓度度c0；吸附附剂剂m，，开始始吸吸附附量量q0，吸附附之之后后，，溶溶液液浓浓度度c，，吸附附后后的的量量q，，物料料衡衡算算：：m（（q-q0）=v（（c0-c））即：：q=q0+V/m*（（c0-c））若吸吸附附平平衡衡满满足足弗弗尔尔德德利利希希方方程程[中中等等浓浓度度]：：q=Kc1/n两式式联联合合可可计计算算吸吸附附剂剂用用量量或或平平衡衡后后溶溶液液的的浓浓度度c。。常数数B、、固定定床床吸吸附附[吸吸附附柱柱或或吸吸附附塔塔]c吸附附柱柱结结构构同同离离子子交交换换柱柱。。固定定床床出出口口浓浓度度随随时时间间变变化化图图t0te计算算：：若若吸吸附附床床截截面面积积A，，床高高L，，吸附附区区的的高高度度：：La=L*（（te-t0）/t0=LΔt/t0饱和和区区高高度度：：Ls=L-La=L