关于药物分离与纯化技术课程设计论文5则范文

第一篇：关于药物分离与纯化技术课程设计论文

1.课程设计

1.1课程设计理念

结合学生情况、教学资源等实际，课程设计上力求达到可操作性、科学性和规范性。以职业岗位需要的知识技能为课程设计的依据，按照企业实际药物分离纯化生产过程进行教学，依次讲授基本原理、萃取技术、蒸馏技术、色谱分离技术、膜分离技术、固液分离技术、固相析出技术、干燥技术和电泳技术。合理的教学内容是实现教学目标的保证，药物分离与纯化技术课程涉及一些工程计算等工程性比较强的内容，学生可以把这些知识作为兴趣课后学习，而在课堂上要精选分离纯化基础原理、技术等教学内容，以“必需、够用”为原则，并且适当引入新技术，拓宽学生的视野。减少知识的抽象性，多采用实物、模型、多媒体等直观教学的形式，探索现场教学模式，提高教学效果。要为学生学习和掌握技能奠定必要、足够的理论基础，同时注意理论知识的把握程度，不一味强调理论知识的重要性和完整性，在淡化理论的同时根据实际工作需求培养学生的实践技能。

1.2积极引导启发鼓励

学生认识不到课程的重要性主要是因为没有明确的职业规划，对未来职业的具体工作过程不了解，意识不到课程内容在以后工作中的作用。适当给学生介绍药品生产工作岗位的具体任务流程，同时建立生产工艺技术与质量控制的概念，让学生认识到药物分离与纯化技术在整个制药过程中的关键性地位。在传授知识的同时还要注重培养学生良好的学习习惯，利用课后时间与学生接触，多去理解学生的感受，给予他们积极的鼓励和建议。

1.3合理导入适当拓展

上好课的前提是备好课，不仅要选用合适的教材，还要提前了解学生相关知识基础和理解接受能力，在课堂教学中要随时观察学生反应，以合理的速度引导学习，顺利完成教学任务。绪论作为教学的开始，是该课程的第一堂课，其教学效果不仅直接影响到教师后续的教学，也影响到学生对该课程的学习。绪论中对整个课程的导入很关键，以后讲授每个章节时对章节的导入也很重要，良好的导入能激发学生的兴趣，改善教学效果。与飞速发展的科学技术相比，教材的内容总是滞后的，教学内容不能局限于教材。教师要关注最近研究进展，把学科发展前沿的技术介绍给学生。还可以自己的科研经验作为教学素材，让学生了解科学的研究方法和过程。例如薄层色谱是实验室广泛应用的分离纯化方法，其原理、操作在课本中都会有详细的介绍，但在实际科研过程中会遇到很多问题，而这些问题的解决方法是在课本里面学不到的，教师可以把这些经验归纳出来，传授给学生。另外还要补充一些GMP的相关知识，从整体上介绍药物从研发到制成成品的过程，让学生有一个整体的认识。

1.4方法多样合理搭配

本课程理论深奥抽象，与日常生活关系不大，在教学中如果仅用语言和板书进行讲述，缺乏形象直观的展示，学生会对很多知识点理解困难，对学习失去兴趣。多媒体课件可以展示各种图片、动画、影像资料，比传统教学方式更为直观。它能使复杂、抽象的理论简单化、形象化，还能解决实验条件不足的问题，开阔学生眼界、拓宽知识面。由于教学资源的限制，实验室条件很难跟上先进仪器设备的发展，也不可能具备所有的制药机械，借助多媒体可以将新技术、新设备直观的展示给学生，展示完整的工艺流程，加深印象。但多媒体包含知识量大，授课速度快，学生注意力容易分散，所以多媒体不能代替传统教学方法。教师在用多媒体授课的同时用板书将知识点进行归纳，适当提问，有利于教师和学生之间的互动交流，控制授课节奏，给学生留出消化和吸收知识的时间。教学方式有很多种，要合理搭配，取长补短。

1.5适当举例激发兴趣

教材编写通常采用的是学术用语，如果整节课都进行原理性知识的讲解，很多学生会感到迷茫，课堂气氛会陷入枯燥、沉闷的状态。应该适当调整方式，联系日常生活、生产和科研，增强课堂学习的趣味性、实用性及先进性。这样不仅能够加深学生对相关知识的理解，为课堂教学增加活跃的气氛，也让学生认识到课程的重要性，激发学习积极性。在讲授每章节的内容时，为减少学生对新知识的陌生感，激发其求知欲，可以将教学内容与实际生活中的一些情景结合起来，将抽象的知识点变成学生感兴趣的内容。例如在讲授膜分离时，让学生看到实验室最常见也最简单的滤纸过滤；在环境保护方面，让学生了解如何用液膜法处理废水；为学生介绍在进行海水淡化时用到的电渗析技术；也给学生介绍海带（生物膜）富集碘的原因。

1.6重视实验校企结合药物分离与纯化技术是一门实践性很强的学科，学生要在实训实践中学习并掌握相关的知识与技能。但目前受实训学时和条件的限制，实验内容的安排多为验证性实验。学生只要按照教师给出的步骤按部就班的操作，无需思考就能得到结果，这种实训模式不利于学生培养解决实际问题的职业能力。在开展实训之前要鼓励学生自己查阅文献资料，设计实验过程，验证理论知识，提高学生实际动手能力和分析问题、解决问题及独立工作的能力。近年来新技术、新设备不断涌现，迅速渗透到生产中的各个领域。除了在课堂上给学生介绍企业岗位职责要求和最新的分离纯化技术信息之外，教师还应与企业技术人员密切合作，组织学生参观药品生产企业，让学生参与药品生产中遇到的实际问题，了解书本和实际生产上的差距，弥补书本知识的局限性，开拓学生眼界。

1.7过程考核发挥导向作用

传统的考核结果往往只考虑期末卷面成绩，这样不利于调动学生的积极性，很容易忽略学生在平时课堂中的表现和创新能力的培养。本课程的考核方式为：学生期末总成绩（百分制）=期末考试卷面成绩（50%）+课堂出勤及回答问题表现（20%）+小论文撰写（10%）+实训操作（20%）。考核方式从四个方面进行综合测评，不仅重视结果，更重视过程。小论文的撰写要求学生选择自己感兴趣的一种分离纯化技术，查阅文献资料，设计一个具体的方案，将这种技术应用到实际的生产中。另外要求学生对课程有所反馈，提出自己的意见和建议。

2.小结

药物分离与纯化技术作为高职高专药学专业的主干课程，其教学内容的开展要围绕制药过程，同时结合最新的技术进展，重视实训教学，使学生在掌握基础理论的同时掌握必备的操作技能。课程设计上要结合多种教学方式，课前备好课，课堂上认真观察，课后反复总结反思，加强与学生的沟通，激发学生的学习兴趣，提高教学质量，为培养面向医药行业第一线的高素质技能型人才而不断努力。

第二篇：生物分离与纯化复习题（本站推荐）

生物分离与纯化复习题 第一章

1、生物分离纯化技术的概念？

以生物物质原料为基础，对目标产物进行提取、纯化、加工制备的生产技术。

2、生物物质与生物产品的区别？

生物物质：生物物质是指存在于生物体内的所有生物活性物质的总称。生物物质的制成品统称为生物产品。

生物产品：在产业中的生物物质的制成品。

3、生物分离纯化技术的原理和特点？

基本原理：利用混合物中不同组分间物理、化学和生物学性质的差别来实现组分间的分离或纯化。

技术原理：选用能够识别这些差别的分离介质或扩大这些差别的分离设备来实现组分间的高效分离。

特点：⑴环境复杂、分离纯化困难含量低、工艺复杂

⑵ 稳定性差、操纵要求严格

⑶ 目标产物最终的质量要求很高

⑷ 终极产品纯度的均一性与化学分离上纯度的概念并不完全相同 ⑸ 终极产品纯度的均一性与化学分离上纯度的概念并不完全相同

4、发酵生物产品分离纯化的生产工艺？ ⑴原材料的预处理 ⑵颗粒性杂质的去除

⑶可溶性杂质的去除和目标产物的初步纯化 ⑷目标产物精制

⑸目标产物的成品加工

5、生物分离技术的应用？ 食品添加剂 药物

第二章

6、预处理的目的？

使目标产物最大限度的转移到溶液中。

7、改变发酵液过滤特性的基本方法？

⑴降低液体黏度（常用加水稀释法和加热法）⑵调整pH（改变物质的电离度和电荷性质）⑶加入反应剂（沉淀杂质）

⑷加入助滤剂（不可压缩的多孔微粒，使滤饼疏松，增大滤速）⑸凝聚和絮凝

8、对发酵液相对纯化的基本方法？ 高价无机离子（Ca2+、Mg2+、Fe2+）

⑴Ca2+ 草酸钠→草酸钙沉淀（回收草酸）⑵Mg2+ 三聚磷酸钠→三聚磷酸钠镁络合物 ⑶Fe2+ 黄血盐→普鲁士蓝沉淀 杂蛋白 ⑴沉淀

⑵变性 ①加热大幅度调解pH ②加酒精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂 ⑶吸附法

9、凝聚和絮凝的作用原理？

凝聚原理：加入电解质，中和胶体粒子的电性，夺取胶体粒子表面的水分子，破坏其表面的水膜，使胶体粒子能聚集起来 絮凝原理：（絮凝剂是一种能溶于水的高分子聚合物）通过静电引力、范德华引力或氢键的作用，强烈地吸附胶粒，形成较大的絮团

10、离心分离的基本原理？

⑴当物体围绕一中心轴做圆周运动时，运动物体就受到离心力的作用。

⑵旋转的速度越高，运动物体所受到的离心力越大。在相同转速条件下，不同运动物体所受到的离心力大小不同，表现出不同的沉降速度。

11、离心分离的常用方法及特点？ ⑴差速离心法

⑵速率区带离心法 最大的梯度密度低于最小密度的沉降样品在最高的沉降物质 达到管底前停止，短时间，低速度

⑶等密度离心法 最大的梯度密度大于密度最大的沉降样品 使各组分沉降到其平衡的密度区，长时间，高速度

11、离心分离的常用设备类型及特点？

⑴根据其离心力大小，可分为低速离心机、高速离心机和超离心机； ⑵按型式可分为管式、碟片式等；

⑶按作用原理不同可分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。⑷按出渣方式可分为人工间歇出渣和自动出渣等方式。

第三章

13、微生物、植物细胞壁组成和结构特点？ 细菌：肽聚糖，网状结构；

酵母细胞壁：葡聚糖和甘露聚糖的交联

霉菌细胞：几丁质或纤维素的状结构，其强度比细菌和酵母菌的细胞壁有所提高。

14、常用的细胞破碎方法？

⑴直接测定法：适当稀释，血球计数板计数； ⑵目标产物测定法 ⑶测定导电率

16、沉析分离的依据是什么？

通过加入某种试剂或改变溶液条件，使目标产物以固体形式从溶液中沉降析出的分离纯化技术。

17、盐析法的原理是什么？

在高浓度中性盐存在的情况下，蛋白质等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。

18、影响盐析的因素有哪些？ ⑴盐饱和度的影响 ⑵蛋白质浓度的影响 ⑶pH的影响 ⑷温度的影响

19、盐析法分离蛋白质的特点？ 优点：经济、安全、操作简便、应用范围广 缺点：盐析法分辨率不高

20、常用的蛋白质沉淀方法有哪些？ ⑴盐析法

⑵有机溶剂沉淀法 ⑶等电点沉淀法

⑷选择性变性沉淀法 ⑸有机聚合物沉淀法

21、有机溶剂沉析原理和特点？

原理：有机溶剂加入使溶液介电常数减小，溶质之间静电作用增加。有机溶剂破坏溶质的水化层，使溶质间的作用力增加。优点：①分辨能力比盐析法高；

②有机溶剂沸点低，易挥发除去，不会残留于成品中，产品更纯净，沉淀物与母液间的密度差较大，分离容易。

缺点：①有机溶剂沉淀法易使蛋白质等生物大分子变性，操作需在低温下进行； ②需要耗用大量有机溶剂，成本较高；

③有机溶剂一般易燃易爆，所以贮存比较困难或麻烦。

22、等电点沉析原理和特点？

原理：两性电解质处于等电点时，分子表面净电荷为0，双电层和水化膜结构被破坏，溶解度降低。

特点：等电点沉淀法只适用在等电点时溶解度很低的两性生化物质

23、有机聚合物沉析原理和特点？

利用生物大分子与某些有机聚合物形成沉淀而析出的分离技术称为有机聚合物沉析。P52

24、结晶操作的原理是什么？

⑴当溶液处于过饱和状态时，分子间的分散或排斥作用小于分子间的相互吸引作用。

⑵ 结晶是一个以过饱和度为推动力的质量与能量的传递过程。

25、过饱和溶液形成的方法有哪些？ ⑴将热饱和溶液冷却 ⑵将部分溶剂蒸发 ⑶化学反应结晶 ⑷解析法

26、稳定、亚稳定和不稳定区溶液的特征？ 稳定区——溶液稳定。

亚稳定区——加入晶核，晶体成长 不稳定区——溶液自发形成结晶

27、常用的起晶方法有哪些？ ⑴自然起晶法 ⑵刺激起晶法 ⑶晶种起晶法

28、结晶操作中3个主要过程的特点？ 过饱和溶液的形成

晶核的形成：晶核是在过饱和溶液中最先析出的微小颗粒。晶核的大小通常在几个纳米到几十个纳米。

晶体的生长：溶液主体的溶质传递到晶体表面，溶质进入适当的晶格位置，结晶产生的热量传导到溶液中

第四章

29、色谱分离技术的概念

利用不同组分在固定相和流动相中的物理化学性质的差别，使各组分在两相中以不同的速率移动而进一步分离的技术。30、色谱分离系统的组成

色谱分离系统包括两个相：固定相，流动相。

31、色谱分离技术的分类

⑴根据分离时一次进样量的多少分类 分析规模(小于10mg)半制备规模(10~50mg)制备规模(0.1~10g)生产规模(>10g)⑵根据流动相的相态不同分类 气相色谱—以气体作流动相 液相色谱—以液体作流动相

超临界流体色谱—流动相是在接近它的临界温度和压力下工作的液体 ⑶根据固定相的附着方式分类： 纸色谱—液体固定相涂在纸上

薄层色谱—固定相涂敷在玻璃或金属板上 柱色谱—固定相装在圆柱管中 ⑷按分离机理不同分类 吸附色谱法 分配色谱法

离子交换色谱法 凝胶色谱法 亲和色谱法

⑸根据操作压力的不同分类 低压色谱：操作压力<0.5MPa 中压色谱：操作压力0.5～4.0MPa 高压色谱：操作压力4.0～40MPa

32、色谱法的特点 ⑴分离效率高 ⑵灵敏度高 ⑶分析速度快 ⑷应用范围广

缺点：处理量小；操作周期长；不能连续操作。

33、吸附色谱分离技术的要点

吸附法的关键是选择吸附剂和展开剂

34、离子交换树脂的基本结构 ⑴三维空间网状骨架 ⑵骨架上连接官能团

⑶官能团携带相反电荷的离子

35、离子交换树脂的分离原理

36、离子交换树脂分离的工艺过程 ⑴离子交换树脂的选择 ⑵离子交换树脂的预处理 ⑶离子交换操作条件的选择 ⑷离子交换过程 ⑸洗脱过程 ⑹树脂的再生 ⑺树脂交换操作 第五章

1、过滤技术的概念及过滤的原理

概念：过滤技术是将固体颗粒与液体进行分离的一种技术，是溶解物与不容物的分离。

原理：利用多孔性介质截留固液悬浮液中的固体粒子，进行固液分离的方法称为过滤

（推动力：重力、压力和离心力）

2、过滤的目的：

获得清净的液体产品，也可能是为了得到固体产品

3、过滤分类：

按料液流动方向：常规过滤、错流过滤

按操作压力：常压过滤、减压过滤和加压过滤 按过滤方式：表面过滤和深层过滤

4、过滤的介质

过滤的介质应由惰性材料制成；耐酸耐碱耐热适用于各种溶液的过滤；过滤阻力小，滤速快，反复利用，易清洗；具有足够的机械强度，廉价易得

5、常用的过滤介质：

滤纸、脱脂棉、织物介质、微孔滤膜等

6、过滤装置

普通漏斗、垂熔玻璃滤器、砂滤棒、板框式压滤机、微孔滤膜过滤器

7、常用的过滤方法

①深层过滤（深层过滤有滤芯和滤膜两种）

②筛式过滤（过滤分离取决于滤片基质孔径的大小）

③系列膜过滤（使用圆盘夹膜式滤器，依次降低所用膜的孔径）

8、影响过滤的因素

①混合物中悬浮微粒的性质和大小 ②混合液的黏度 ③操作条件

④助滤剂的使用

9、膜分离技术的概念

是指利用天然或人工合成的具有选择透过性的薄膜，以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集的过程

10、膜的分类 按膜孔径大小：微滤膜、超滤膜、反渗透膜、纳米过滤膜 按膜的结构：对称性膜、不对称性膜、复合膜 按材料分：无机材料膜、高分子合成聚合物膜

11、膜的性能

耐压、耐温、耐酸碱 性、化学相容性、生物相容性、低成本

12、膜分离技术的特点

①处理效率高、设备易于放大； ②可在室温或低温操作

③化学与机械强度小、减少失活 ④无相变、节能

⑤选择性好、可达到部分纯化目的 ⑥回收率较高

13、膜组件 的定义

由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及收纳这些部件的容器构成的一个单元称膜组件或膜装置

14、膜组件的形式

管式、螺旋卷式、毛细管式、中空纤维式、平板式

15、微滤技术的概念及原理

概念：利用辩分原理截留直径为0.05~10微米大小的粒子的膜分离技术

原理：利用微孔滤膜的筛分作用，在静压差推动下，将滤液中尺寸大于0.1~10微米的微生物粒子截留下来，以实现溶液的净化、分离和浓缩的技术。

16、微滤的操作方式 死端微滤和错流微滤

17、微滤膜的特性 ①孔径的均一性 ②空隙率高 ③滤材薄

18、超滤的定义

凡是能截留相对分子质量在500以上的高分子的膜分离过程称为超滤

19、超滤的原理

膜表面无数微孔截留住了分子直径大于孔径的溶质和颗粒从而达到分离的目的 20、超滤的特点和影响因素

特点：膜材料无毒无害

膜有较好的耐酸碱耐溶剂性能

低压操作

超滤装置无污染

成本低、回收率高

影响：溶质的分子性质、溶质的浓度、温度、压力 21、超滤前的准备：

充分了解超滤膜的性能、正确安装超滤装置、超滤膜清洗消毒处理后的检测、对加工溶液的要求、洗滤、超滤操作参数的优化、超滤膜的清洗储存（作为了解）、超滤设备

搅拌式超滤、无搅拌式超滤、中空纤维超滤

23、透析技术

透析是一种扩散控制的，一浓度梯度为驱动力的分离方法。

24、反渗透技术

一种只能透过溶剂而不能透过溶质的膜一般称为理想的半透膜

第六章

1、萃取的概念

根据混合物中不同组分在溶剂中的溶解度不同，将所需的组分分离出来，这个操作过程称为萃取

2、萃取的分类

根据参与溶质分配的两相不同分类 ①液液萃取 ②液固萃取 组分数目不同分类

①多组元体系 ②三元体系 有无化学反应分类

①物理萃取 ②化学萃取 萃取剂的种类和形式分类 ①双水相萃取 ②溶剂萃取 ③反胶团萃取 ④凝胶萃取 ⑤超临界萃取

3、萃取的特点

萃取过程具有选择性

能与其他需要的纯化步骤相配合 分离效率高，生产能力大

传质速速快，生产周期短

4、萃取的 原理

萃取是一种扩散分离操作，不同溶质在 两相中分配平衡的差异实现萃取分离

5、工艺流程

①混合 ②分离 ③回收

6、影响溶剂萃取的主要因素

PH、温度、盐析作用、溶剂性质

7、双水相的定义

两种不相容的亲水性高分子 聚合物在水溶液中形成的两相 双水体系形成的原因 ：

由于较强的斥力或空间位阻，相互之间无法渗透，在一定条件下，即可形成双水相体系

亲水性聚合物水溶液和一些无机盐相混时，也因盐析作用会形成双水相体系

8、双水相萃取原理

溶质在两相中的溶解能力不同，遵守分配定律K=上相平衡总浓度/下相平衡总浓度

9、双水相萃取的特点： ①相混合能耗低 ②达到萃取平衡所需时间短 ③易进行工业放大 ④易实现连续操作

⑤步骤简便、通用性强

⑥适于易失活的蛋白质酶的提取纯化

10、双水相萃取的工艺流程 ①目的产物的萃取 ②PEG的循环 ③无机盐的循环

11、影响 双水相萃取的影响 ①成相高聚物浓度的影响 ②成相高聚物的分子量的影响 ③盐的影响 ④PH的影响 ⑤温度的影响

12、双水相萃取技术的应用 ①基因工程药物的分离与提取 ②酶工程药物的分离与提取 ③抗生素 的分离与提取

④天然植物药用有效成分的分离与提取

13、当三相成平衡态共存的点 称三相点

14、液气两相成平衡状态的点叫临界点

15、处于临界温度临界压力以上的流体叫做超临界流体

16、萃取原理

在温度不变的条件下，压力增加，其密度增加，其溶解度随之增加；压力不变的情况下，温度升高，密度降低，溶解度随之降低

17、超临界流体萃取的基本方法 等温法、等压法、吸附法

18、超临界流体萃取的特点 ①萃取和分离合二为一

②压力和温度都可以调节萃取过程的参数 ③萃取的温度低

④临街CO2常态下是气体无毒 ⑤超临界流体的极性可改变 20、超临界流体萃取的应用

细胞破碎、催化作用、去除杂质、杀菌作用 第七章

1、浓缩的目的

①作为结晶和干燥的预处理

②提高产品质量

③减少产品的体积和重量 ④增加产品的储藏 时间

2、浓缩的原理

指总固形物与溶剂部分分离的过程，使生物制品原料中水浓度降低到复合工艺要求的过程

3、蒸发浓缩的 定义

蒸发是溶液 表面的溶剂分子获得的动能超过了溶液内溶剂分子的吸引力而脱离液面逸向空间的过程

4、常用浓缩技术

蒸发浓缩、膜浓缩、冷冻浓缩、凝胶浓缩

5、冷冻干燥的过程 预冻

初级干燥 次级干燥

（冷冻温度为-10~-50°C）

6、干燥的定义 ：浓缩物料脱水的过程

热干燥技术：指将物料加于湿物料并排除挥发性湿分，获得一定湿含量固体产品的过程

7、冷冻干燥技术原理

通过升华从冻结的生物中去掉水分的过程

8、干燥曲线

在恒定的干燥条件下，以干燥时间为横坐标，物料湿含量为纵坐标可得干燥曲线

（预热阶段——恒速干燥阶段、降速干燥阶段）

第三篇：现代分离技术论文

分离技术的发展现状和展望

摘 要: 简要阐述了分离技术的产生和发展概况，各主要常规和新型分离技术的发展现状、研究前沿及未来的发展方向，并讨论了分离技术将继续推动现代化工和相关工业的发展，并在高新技术领域的发展中大显身手。

关键词: 分离技术；发展现状；展望

Development Status and prospect on separation technology Abstract: The history of produce and development on separation engineering is briefly introduced.The status and study advance of most traditional and new separation techniques and its developing direction in future is briefed.In the past, separation technology brought into important play in chemical engineering.It is discussed that it will also impel modern chemical engineering and relative industries in future.Moreover it will strut its stuff in high technology.Key words: separation technology;development;prospect

本文从分离技术的产生和发展概况入手，综述了精馏、吸附、干燥等常规分离技术和超临界流体分离、膜分离、耦合分离等新型分离技术的研究，并分析了各种技术在现代化工中的重要作用。概述

分离技术是研究生产过程中混合物的分离、产物的提取或纯化的一门新型学科。1901年英国学者戴维斯[1]在其著作《化学工程手册》中首先确定了分离操作的概念；1923年美国学者刘易斯和麦克亚当斯[1]合著出版了《化工原理》，从而确立了分离工程理论，并得以充实和完备；20 世纪后期，分离技术不断深化与拓宽。

而从近年的发展来看，各国都在根据自身特点和条件加速发展分离技术，例如美国的研究工作兼具新颖性和实用性的特点，法国重视核领域和数学模型的研究，德国重视实验技术和工程研究等。我国分离技术的研究和应用从50年代以来也取得了重大的进展。展望新的世纪，分离技术将在高新科技的发展中起更大的作用。

1.1 化工分离技术重要性

化工分离技术是化学工程的一个重要分支，任何化工生产过程都离不开这种技术[2]。绝大多数反应过程的原料和反应所得到的产物都是混合物，需要利用体系中各组分物性的差别或借助于分离剂使混合物得到分离提纯。

随着对产品的质量及物质纯度的要求随之提高，同时煤炭与石油危机所引起的能源危机对资源利用与清洁生产也提出了要求。正因为如此，推动了人们对新型分离技术不懈的探索。一些常规分离技术，如蒸馏、吸收、萃取等不断改进、完善和发展，并使一些特色明显的新型分离技术，如膜分离、泡沫分离、超临界流体萃取以及耦合技术等得到重视和发展。

1.2 化工分离技术的多样性

由于化工分离技术的应用领域十分广泛，原料、产品和对分离操作的要求多种多样，这就决定了分离技术的多样性。按机理划分，可大致分成五类，即：生成新相以进行分离（如蒸馏、结晶）；加入新相进行分离（如萃取、吸收）；用隔离物进行分离（如膜分离）；用固体试剂进行分离（如吸附、离子交换）和用外力场或梯度进行分离（如离心萃取分离、电泳）等，它们的特点和设计方法有所不同。Kelley[3]于1987年总结了一些常用分离方法的技术成熟度和应用成熟度的关系图(图1)。十余年来，化工分离技术虽然有了很大的发展，但图中指出的方向仍可供参考。例如,精馏、萃取、吸收、结晶等仍是当前使用最多的分离技术[4-5]。液膜分离虽然构思巧妙,但由于技术上的局限性,仅在药物缓释等方面得到有限的应用。

图1 分离过程的技术和应用成熟度[3]

Fig.1 The technology and use maturity of the separating process 2 传统分离技术

精馏虽然是最早期的分离技术之一，几乎与精馏同时诞生的传统分离技术,如吸收、蒸发、结晶、干燥等，经过一百多年的发展，至今仍然在化工、医药、冶金、食品等工业中广泛应用并起着重要作用。

2.1 精馏技术

精馏是关键共性技术，已经被广发应用了200多年，从技术和应用的成熟程度考虑，目前仍然是工厂的首选分离方法[6]。精馏市场的经济效益至今仍是令人刮目相看的。而近年来，随着相关学科的渗透、精馏学科本身的发展及经济全球化的冲击，我国精馏技术正向新一代转变，以迎接所面临的挑战。其特征[7]为：（1）精馏学科正由传统的依靠经验、半经验过渡到凭半理论以至理论；（2）精馏过程正由传统的单一分离过程过渡到耦合和复杂的优化分离过程，以提高分离效率和节能；（3）由对环境造成严重污染的一代向注重环保的一代转变；（4）由走加工的道路向技术集成创新型转变；（5）通过我国自己的技术进步解决装置大型化、长周期运行，通过创新解决精馏技术问题，以降低成本、提高国际竞争力。

常规精馏包括简单精馏、分批精馏、连续精馏和多侧线精馏。在化工生产中，简单的精馏往往难以达到理想分离效果，因此特殊精馏便应运而生[8]。新型和特殊精馏主要有以下几方面：添加物精馏（如萃取精馏或共沸精馏方法）；耦合精馏（如反应精馏、吸附精馏和膜精馏）和热敏物料精馏（分子精馏技术等）[9]。

2.2 吸附分离技术

吸附分离过程是利用混合物中各组分在固体吸附剂与流体相间分配不同的性质，使混合物中难吸附与易吸附组分得到分离的技术。其特点为利用吸附剂巨大的比表面积能吸附分离低浓度或微量的溶质成分，且适合的高性能吸附剂对性质相近的溶质成分有很高的吸附选择性。因此，吸附分离非常适用于采用传统分离方法（蒸馏等）难于分离的混合物体系。此外，吸附分离过程的操作条件较为温和，适合生化产物的分离。

吸附分离过程已经广泛地应用于化工、炼油、轻工、食品、制药、环保及能源等各行业中。对于液相混合物体系的吸附分离，其应用领域主要有：食品工业中油类的脱色、脱臭，无水乙醇生产中的脱水，石油馏分的脱色、干燥，以及水源保护和污水处理等。对于气体混合物体系的分离，工业化程度最高，其应用领域主要有：空气的净化及其常温下的氧氮分离制备氧气和氮气，电子工业中高纯气体的制备，工业废气的净化如废气中SO2、NOx、氟利昂、挥发性有机气体和焚烧烟气中二噁英的脱除，以及核废气的处理等。

2.3 干燥技术

干燥也是一古老传统的分离方法，其应用最广也是能耗最多的分离操作之一，用来脱出水分或湿分以获得固体产品，可以说几乎没有哪个行业完全与干燥无关。在过去20-30年间，干燥领域的主要技术进步有[10]：（1）流态化干燥。诞生于1921年，日前应用最广。（2）喷雾干燥。其独特的优势为可以直接由溶液或悬浮液制成粉状或粒状产品。（3）间接加热干燥(也称接触干燥)。这种干燥方式的特点是热气体不直接接触物料，而是通过器壁或管壁加热，如可以用废气作为加热介质而又不会污染产品。（4）真空干燥与真空冷冻干燥。真空冷冻干燥是集冷冻和干燥为一体，20世纪70年代开发研究，其产品质量均优于普通真空干燥，但成本高，现仅用于高附加值产品，如人参等。新世纪的分离技术及其展望

新世纪全人类所面临的四大问题：环保、能源、粮食与健康医疗，每个都与化学工程及分离工程相关。因此，分离技术的不断改善和发展，将成为新兴产业发展的关键。

3.1

超临界流体分离技术

当物质处于临界温度与临界压力以上，即为超临界流体。物质于超临界流体状态表现出一些重要特性：（1）当接近临界温度时，流体有很大的可压缩性，且超临界流体的密度和液体的密度接近；（2）当接近超临界压力时，适当增加压力可使流体密度很快增到接近普通液体的密度，使超临界流体具有类似液体对溶质的溶解能力；（3）超临界流体的黏度接近气体，受温度和压力的影响不太大；（4）超临界流体的扩散能力接近于普通气体；（5）超临界流体表面张力趋于零，因此在超临界流体状态下去除溶剂可以很好保护材料的微、纳米孔道。正由于上述特性，其可以广泛应用于化工分离和反应过程中，从而形成许多超临界技术。

超临界流体技术大体的发展包括三个阶段：19世纪70年代以前研究阶段，研究内容以含超临界流体体系的相平衡、过程传质为主；20世纪70到90年代的迅猛发展阶段，出现

了重要的超临界水养化技术、超临界流体粉体化技术等；20世纪90年代以来的全面发展阶段，以绿色化学、能源开发为理念的反应以及耦合分离等技术得到全面的研究和应用。超临界流体由于具有绿色化学的特点，因此其技术在天然产物、废弃物中高附加值产品的分离中仍然具有很好的前景，其优点越来越受到人们的广泛关注，已在食品、医药、香精香料、化学工业、能源工业等领域显示出广泛的应用前景。

杨敏等[11]以13%甲醇与CO2为流动相，采用超临界流体色谱分离技术（SFC）测定吴茱萸中吴茱萸次碱与吴茱萸碱含量，与传统方法相比，SFC可在简单的流动相条件下对吴茱萸中的吴茱萸次碱和吴茱萸碱进行良好分离，且分析时间仅为6min。王晓丹、史桂云[12]分别采用水提取法、传统乙醇提取法、微波提取法、超临界CO2萃取法提取柿叶总黄酮，结果表明超临界CO2萃取法提取总黄酮含量最高，且得到的萃取物纯净，色泽金黄，纯度高，无异味。

3.2 膜分离技术

膜分离技术是一种使用半透膜分离方法，其分离原理是依据物质分子尺度的大小，借助膜的选择渗透作用，在外界能量或化学位差的推动作用下对混合物中双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、分级提纯和富集，从而达到分离、提纯和浓缩的目的。与传统分离方法(蒸发、萃取或离子交换等)相比，它是在常温下操作，没有相变，最适宜对热敏性物质和生物活性物质的分离与浓缩，具有高效、节能，工艺过程简单、投资少、污染小等优点，因而在化工、轻工、电子、医药、纺织、生物工程、环境治理、冶金等方面具有广泛的应用前景。

数十年来，膜分离技术发展迅速，特别是90 年代以后，膜分离技术的应用领域已经渗透到人们生活和生产的各个方面。膜分离技术作为一种新兴的高效分离技术，已经被广泛应用于化工、环保、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药、生物工程、能源工程等。国外有关专家甚至把膜分离技术的发展称为“第三次工业革命”。膜分离技术被认为是20世纪末至21世纪中期最有发展前途的高新技术之一[13-15]。目前己经深入研究和开发的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗透汽化和气体分离等。正在开发研究中新的膜过程有：膜蒸馏、支撑液膜、膜萃取、膜生物反应器、控制释放膜、仿生膜以及生物膜等过程。

微滤主要用于分离水溶液中的物质，除去尺寸为500 um-50 um的微粒，一般其膜是一次性使用的，因此降低膜成本和拓宽应用范围将是研发方向；超滤也主要是从水溶液中除去1.2nm-50nm的大分子及高分子化合物、胶体、病毒等，根据市场需要，增加品种，提高膜的性能将是其研究方向；反渗透能够除去水溶液中0.3nm-1.2nm的溶质，可除去除H+和OH

一以外的无机离子和低分子有机物，现主要用于脱盐，研究发展方向将是提高通量和脱盐率，膜的耐热及耐氧化性，组件大型化，降低膜成本，拓宽应用领域等。

气体分离领域，氢气分离中变压吸附和深冷分离法具有明显优势，空气富氧化方面，正在积极开发燃烧用膜式空气富氧化系统。

渗透蒸发已成功用于制取无水乙醇。开发低能耗，工艺简单的方法从发酵液中提取乙醇是一重要课题，正在研究的乙醇选择性透过膜可由含乙醇4%-8%的发酵液中制成80%的乙

醇，使制备无水乙醇的能耗降为常规精馏法的25%，一旦成功，传统精馏法生产乙醇将受到挑战，但膜是否能循环使用是个问题(抗污染性)。反应与渗透蒸发藕合，利用渗透蒸发使生成物不断排除，促进可逆反应的进行，如脂化反应，这一课题前景光明。

液体膜，至今几乎无大规模工业应用，主要是由于液膜寿命短的问题一直没有解决，因此长寿命液膜的研究是诱人的课题。

其余具有开发研究价值的膜分离技术还有膜反应器、酶膜反应器；具有催化活性的络合金属高分子膜、离子传导膜；膜在医疗上的应用，如人工肾、反应-膜分离藕合等。

3.3 耦合分离技术

将分离与分离或者反应与分离等两种或两种以上的单元操作藕合或者结合在一起并用于分离的过程称为基础过程或杂化过程。集成过程的最大特点是为实现物料与能量消耗的最小化、工艺过程效率的最大化，或为达到清洁生产的目的，或为混合物的最优分离和获得最佳的产物浓度。

将膜分离技术与传统分离技术相结合组合而成的集合技术，如精馏-渗透汽化集成技术、渗透汽化-萃取集成技术、错流过滤-蒸发集成技术、膜渗透-变压吸附集成技术等分离技术使分离过程在最优条件下进行。

而在反应过程中，采用反应-分离耦合技术可以及时将反应产物移除出反应体系，可以促进反应的进行，进一步提高反应的转化率，具有十分重要的意义。陶昭才等[16]利用催化反应-蒸馏集成技术将Ti(0C4H9)4与PbO复配作为催化剂，对苯酚和DMC醋交换法反应蒸馏合成DPC进行了探索性研究。结果达到了预期效果，为将来碳酸二苯醋的工业化打下基础。王乐夫等[17]则采用醋化反应-渗透汽化集成技术制备了活性分离层厚度为l-10μm的PPVA/PAN渗透汽化复合膜，并将其用于乙醇/水恒沸混合物的分离及乙酸和正丁醇酯化制乙酸正丁醋的酸催化反应过程，该复合膜具有很好的热稳定性和抗溶剂性，并具有非常高的水涌透选择性和适宜的通量。张秀莉等[18]用膜基化学吸收集成技术对中空纤维膜组件中NaOH水溶液吸收CO2的传质过程进行实验研究。对气相分传质系数进行了计算和关联，得到了中空纤维膜组件管内气相传质数学模型计算式，为中空纤维膜基化学吸收的研究提供了一种理论模型。

目前，新型分离技术已在多个领域实现了产业化，对某些新领域的开发也取得了一定进展。随着节能和环保的要求日益提高，新型分离技术将会发挥更大作用，是解决能源危机和缓解三废污染的有效途径。结合了先进的计算机模拟工具，相信相关的新型分离技术在未来将会有更好的发展。特别是在今天环保和节能已经成为全世界最关注的焦点下，更使那些具有低能耗、无污染特色的新型分离技术将得到充分的开发和应用。展望

21世纪是生物科学技术的时代，是信息时代，是全人类为生存、为健康、为保卫人类共同的家园——地球而奋斗的时代。相信分离工程将会在新世纪的科学技术进步中起更大作用，取得更辉煌的成就。

参考文献

[1] 朱家文,房鼎业.面向21世纪的化工分离工程[J].化工生产与技术,2000,7(2):1-5.[2] Seader J D, Henley EJ.Separation Process Principle[M].NewYork: John Wiley&Sons Inc, 1998.[3] Keller GE.Separations: New Directions for an Old Field[M].NewYork: American Institute of Chemical Engineers Monograph Series, 1987, 83(17).[4] 余国琮, 袁希钢.我国蒸馏技术的现状与发展[J].现代化工, 1996, 10: 7.[5] 汪家鼎, 费维扬.溶剂萃取的最新进展[ J].化学进展, 1995, 7(3): 219 [6] Kister H Z..Distillation operation.New York: McGraw Hill,1990 [7] 丁辉,徐世民,姜斌等.天津大学精馏技术与传质理论研究.化工进展,2004,23（4）:358-363 [8] Perry R H.佩里.化学工程师手册.北京：科学出版社，2001年

[9] 徐世民,王军武,许松林.新型精馏技术及应用.化工机械，2004,31（3）:183-187 [10] 伍沅.干燥技术的进展与应用[J].化学工程,1995,23(3):47-55.[11] 杨敏,周萍,徐路等.吴茱萸中吴茱萸次碱与吴茱萸碱含量的超临界流体色谱法测定[J].分析测试学报,2010,29(7):743 [12] 刘书成,章超桦,洪鹏志等.超临界流体色谱和质谱联用在油脂分析中的应用[J].中国油脂,2006,31(9):48 [13] 何旭敏, 何国梅, 曾碧榕等.膜分离技术的应用[J].厦门大学学报(自然科学版), 2001, 40(2): 495-502.[14] 陈一鸣,蔡惠如,刘玉荣.膜分离技术的现状及其在染料化工中的应用[J].化工装备技术, 2000, 22(1): 6-12.[15] Cot l.Proceediongs of the Third International Conference on Inorganic Memnrance [M].W Orcoster USA, 1994.157.[16] Wang lefu,Li Xuehui.Study on Pervaporation-Esterification Reaction Coupled Membrane Process,Journal of South China University of Technology(Natural Science), 199-8 ,26(11):46-51.[17] 张秀莉,张卫东,张泽廷.中空纤维多孔膜基气体吸收传质性能研究[J].北京化工大学学报〔自然科学版),2004,31(3):4-8.[18] 陈欢林.新型分离技术[[M].北京:化学工业出版社,2005.

第四篇：血清γ-球蛋白的分离纯化实验报告

血清γ-球蛋白的分离纯化

一、目的与要求

1、掌握分离纯化蛋白质的基本原理和基本过程。

2、熟悉盐析、离心、层析、电泳等生化基本技术在蛋白质分离纯化中的综合应用。

3、学会设计和制定分离纯化蛋白质的实验方案，技术路线，质量监控和保证措施。

二、实验原理

血清蛋白有300多种，可粗略的分为清、球蛋白两大类，γ球蛋白只是球蛋白中的一个亚类。欲用常规方法获得，可先用半饱和硫酸铵从血清中盐析出球蛋白，接着用葡萄糖凝胶G-25脱去球蛋白中的盐分最后用DEAE纤维素阴离子交换柱便可直接从脱盐的球蛋白溶液中分离纯化出γ球蛋白,其反应机理如下：

C2H5

H

纤维素-O-(CH2)2-N(C2H5)2

纤维素-O-(CH2)2-N+……H2PO4

H++H2PO4

DEAE纤维素离子交换柱

COOH

C2H5

α、β、γ球蛋白

NH2

COO

H

经过盐析和脱盐的球蛋白液

纤维素-O-(CH2)2-N+…α和β

G

PH6.3

NH2

交换到柱上的α和β-球蛋白

H2PO4

COOH

γ-球蛋白

NH3+

被DEAE柱分离纯化的γ-球蛋白

被柱层析交换结合的α球蛋白和β球蛋白，可通过增加洗脱液的离子强度或降低洗脱的pH值（也可两者同时改变），使其分部洗脱下来而被纯化。纯化前后的γ球蛋白可用电泳方法进行比较鉴定。

三、仪器和材料

仪器：离心机，1.5×40cm层析柱，层析架或滴定台，核酸-蛋白检测仪，部分收集器，紫外分光光度计，色谱柱，电泳槽，电泳仪。

材料：马血清，Sephadex

G-25×200g，DEAE-32×200g。

四、实验步骤

（一）分离纯化步骤

1、取3mL,4℃预冷血清，加入3mL

4℃预冷的饱和硫酸铵。边滴边摇。

2、静置大于10min后，3500rpm离心15min，弃去上清液，将沉淀溶于少量的生理盐水。从中取0.5mL用于测定蛋白质含量。

3、将剩余的样品上Sephadex

G-25柱，用0.02

mol/L

pH6.5的NH4AC缓冲液洗脱，每管收集3

mL，用于绘制洗脱曲线，选择颜色最深（即浓度最高管）的取0.5mL留待电泳用。

4、将剩余的蛋白质溶液上已平衡好的DEAE-32柱（装一半的柱子），用0.02

mol/L

pH6.5

NH4AC缓冲液洗脱，用干净的试管收集，并用20%磺基水杨酸检测是否有蛋白流出，并绘制洗脱曲线，收集的蛋白质溶液即为γ球蛋白（留少量电泳用，0.5ml测[Pr]）。

5、柱子再生。先用0.3mol/L高盐缓冲液，再用0.02mol/L缓冲液平衡。

（二）电泳步骤

1、安装垂直板电泳槽，按表配制分离胶溶液。用滴管吸取分离胶溶液，沿管壁注入玻璃板至距上端3cm处(插梳为准)

2、立即用滴管沿凝胶管壁加人蒸馏水约0.5cm高度，加水时应注意减少胶液表面的震动与扩散。加蒸馏水的目的，隔离空气中的氧和消除凝胶柱表面的弯月面，使凝胶表面平坦（加水时切勿呈滴状滴入胶液）。

3、静置30分钟，在凝胶表面与水之间出现清晰的界面，表示聚合已完成（注：刚加水时看出有界面，后逐渐消失，等再看出清晰界面时，表明凝胶已聚合）。用滴管吸去凝胶管的水层，并用滤纸条（无毛边）轻轻吸去凝胶表面残留的水分，注意不要损伤已聚合的凝胶表面。

4、按表制备浓缩胶，沿管壁加入浓缩胶，插上梳子，静置15分钟，待凝胶聚合后，待用。

5、加入10倍稀释的甘氨酸一Tris缓冲溶液于电泳槽中，用注射针排除样品孔中的气泡，样品与样品处理液1：1混合后，用微量注射器上样。

6、将上电泳槽的电极接至电泳仪的负极，下电泳槽的电极接至电泳仪的正极，接通电源，刚开始5分钟内6-7

mA／板，待示踪染料迁移到下口约0.5cm处时，就可停止电泳，切断电源（电泳时间约为

2／小时左右）。

7、剥胶

取下玻璃板，用带有10cm长的注射针头，内盛蒸馏水作润滑剂。将针头插人胶与玻璃板之间，边注水边慢慢推针前进，靠水流压力和润滑作用使玻璃板与凝胶分开。

8、固定，染色与脱色

固定染色液染色过夜，用脱色液脱色.9、染色，加入染色液，染色过夜。

10、拍照，记录结果。

五、实验结果与分析

**

血清样由于蛋白质种类较多，区带不清。脱盐后，样品中剩余蛋白质为α、β、γ-球蛋白，从结果中可以看到几条较为明显的区带。γ-球蛋白的电泳结果显示其分离的较为纯净。

六、注意事项

1、上样前要将使用过的柱子重生。

2、上样时要注意3个相切：缓冲液与柱床表面相切；样品与柱床表面相切；洗样时缓

冲液与柱床表面相切。

3、用琼脂糖封胶时一定要封延时，防止漏胶。

4、配胶时要按照顺序加样，配完后要立刻混匀。

5、剥胶时要在水冲洗的情况下进行。

第五篇：现代分离技术综述论文

现代分离技术研究与进展

摘要：从现代化工和新技术的发展需求出发，论述了化工分离技术的重要性，以及各新型分离技术的分离原理，应用优点和缺陷以及应用现状，并对当代化工新型分离技术的发展特点进行了探讨。

关键词：现代分离技术；泡膜分离；膜分离；超临界分离

Modern separation technology research and progress Abstract: From the development needs of the modern chemical industry and new technologies ,it discusses the importance of chemical separation technology and the principle of all kinds of new separation technologies, as well as advantages and shortcomings of the application, and application status ,in addition, it discusses the development characteristics of the contemporary new chemical separation technology.Keywords: modern separation techniques;bubble membrane separation;membrane separation;supercritical separation

无论化学、石油、冶金、食品、轻工等工业都广泛应用分离过程。化工生产中，原料的净制、中间产物和主副产品之间的分离、同位素的分离和重水制备；生化领域中抗菌素的净制、病毒的分离、生物制品的下游技术，冶金工业中矿物的精选等等，都离不开分离技术。

随着工业的现代化，科学研究和生产技术向着高质量、高纯度、精密加工、微型化和高技术密集型发展，而这些都必需有分离过程的密切配合。随着现代工业大型化生产的趋向，分离过程起着重要作用，必需采用有效的分离过程化废为宝，变害为利。因此选择高效、低耗的分离技术还与降低成本、减少能耗以及提高产品质密切联系。科学的发展、学科的交叉提供了这种可能。在使常规分离过程如蒸发、结晶、蒸馏、吸收、萃取、干燥等得到不断完善和发展的同时，又衍生、开发出众多新的分离方法，如泡沫分离、超临界萃取、固膜与液膜分离等，展示了巨大的应用潜势。

1．泡沫分离

泡沫分离技术是近几十年发展比较快的新兴分离技术，通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡，以达到分离或浓缩的这类方法，总称为泡沫分离技术。泡沫分离技术的研究开发已经有将近一个世纪的历史。作为分离对象的某溶质，可以是表面活性物质和洗涤剂，也可以是不具有表面活性的物质，但它们必须具备和某一类型的表面活性物质能够络合或螯合的能力，当在塔式设备内部鼓泡时，该溶质可被选择性的吸附在自下而上的气泡表面，并在溶液主体上方形成泡沫层，将排出的泡沫消泡，可获得泡沫液（溶质的富集回收），在连续操作时，液体从塔底排出，可以直接排放，也可以作为精制后的产品液。

泡沫分离是根据表面吸附的原理，借助鼓泡使溶液中的表面活性物质聚集在气/液界面，随气泡上浮至溶液主体上方，形成泡沫层，将泡沫和液相主体分开，从而达到浓缩表面活性物质（在泡沫层），净化液相主体的目的。从液相主体中浓缩分离的既可以是表面活性物质，也可以是能与表面活性物质相互亲和的任何溶质，比如金属阳离子、蛋白质、酶、染料等等。另外，一些固体粒子（沉淀微粒或矿石小颗粒），也可以被表面活性物质吸附，从溶液中分离出来。

泡沫分离必须具备两个基本条件，首先，所需分离的溶质应该是表面活性物质，或者是可以和某些活性物质相络合的物质，它们都可以吸附在气/液界面上；其次，富集质在分离过程中借助气泡与液相主体分离，并在塔顶富集。因此，它的传质过程在鼓泡区中是在液相主体和气泡表面之间进行，在泡沫区中是在气泡表面和间隙液之间进行。所以，表面化学和泡沫本身的结构和特征是泡沫分离的基础。

该技术具有3个特点：（1）设备比较简单、能耗低、投资少，而且操作和维修都方便；（2）在常温或低温下操作，因此适用于热敏性和化学性质不稳定的成分的分离；（3）适用于低温度组分的浓缩和同收。尽管泡沫分离技术具有很多优势，但是它也存在着一些不足之处，如表面活性物质大多是高分子化合物，消化量较大，有时也难以回收，泡沫塔内的返混严重影响分离的效率，溶液中的表面活性物质的浓度难以控制等。随着现代工业的发展，泡沫分离技术在一种物质的分离往往需要几种分离方法才能达到分离的要求，泡沫分离常常与萃取、沉降、生化等方法共同应用于化工、生化、食品、医药、污水处理等领域，用以达到更加广泛的使用领域。

因此对泡沫分离技术分离效率的影响因素及其影响程度的研究就显得十分重要。并且分离设备的创新和改善对于泡沫分离技术的工业化应用也起到了重要作用。

为提高泡沫分离的效率，改善泡沫分离设备的性能，有关各种表面活性剂在气-液界面处发生分离的吸附机理以及吸附特性还有待于继续研究，尤其是吸附动力学、以及表面活性物质混合物的竞争吸附。有关吸附动力学和流体力学行为，目前还没有统一的数学模型。此外，由于吸附而引起的溶液粘度等物性的变化，也可能会影响到泡沫排液和泡沫稳定性。聚并对分离效率有显著的作用，所有会影响聚并的因素也应加以研究。单级、半间歇及连续操作的泡沫塔的分离能力已有较详细的论述，而多级逆流或错流模型还需进一步考察。有效的泡沫分离和破沫模型的放大，对于多级泡沫塔的操作也是非常重要的。

2．膜分离技术

膜分离技术是在20世纪末兴起的一种新型分离技术，预计在21世纪还会以更快的速度发展。膜分离技术是以选择透过性膜作为分离介质，通过在膜两侧施加某种推动力(如压力差、蒸汽分压差、浓度差、电位差等)，使得原料侧组分有选择性地透过膜，从而达到分离、提纯和浓缩的目的。虽然膜分离技术的机理、操作方式各异，但在食品加工、医药和生化技术领域有其独特的适用性。近年来，膜分离已逐渐成为化学工业、食品加工、废水处理、医药技术等方而的重要分离技术。

膜分离过程具有以下特点：（1）一般膜分离过程不发生相变化、能耗低；（2）膜分离过程可在常温下进行，特别适合于热敏性物质(如果品、酶、药物)的分离分级和浓缩；（3）适于膜分离过程的对象广泛，大到肉眼看得见的颗粒，小到离子和气体分子；（4）膜分离过程装置简单、操作容易、易于自动控制，维修方便。由于膜材质价格高，大多数膜工艺运行费用昂贵，因此阻碍膜分离技术的进一步推广与普及。

膜分离技术具有分离效率高，设备简单，操作方便，无相变和省能等优点，它在环保领域中的应用潜力很大, 发展前景十分广阔。但是，总体上来讲，膜成本太高，膜污染及压实等问题缩短了膜的使用寿命，这些问题阻碍了膜技术的进一步大规模应用。今后应在以下几方面进行研究：（1）开发耐高温、抗污染、耐酸碱等性质稳定、成本低廉的新型膜材料，以降低造价；（2）开发能充分发挥膜性能的膜组件并向大型化发展；（3）弄清膜污染的机理, 找到解决膜污染的最佳途径以延长膜的使用寿命；（4）建立并完善机理模型, 充分考虑影响膜分离过程的因素, 减少模型中需经实验测定的参数, 用理论指导实践；（5）各种膜分离技术的组合使用、膜分离技术与常规环境处理单元的有机结合、分离性能更高、操作更简便的处理工艺系统是今后的发展的方向。总之, 我国膜分离技术在环保领域中的应用水平与世界先进水平尚有较大差距, 开发适合环保领域应用的高效分离膜及方便、能耗小、易产业化的膜分离过程和大型组件是当务之急。随着膜研究的不断深人, 膜分离技术的应用范围将越来越广。

3．超临界萃取

超临界流体指的是物体处于其临界温度和临界压力以上状态时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液体的性质。同时还保留气体性能。超临界流体即具有液体对溶质有较大溶解度的特点，又具有气体易于扩散和运动的特点。更重要的是超临界流体的许多性质如：粘度、密度、扩散系数、溶剂化能力等性质随温度和压力变化很大，因此对选择性的分离非常敏感。

近二三十年来，随着科技进步和生活水平提高，人们对健康、环境有了新的认识，对食品、医药、化妆品等有关身心健康的产品及相关生产方法提出了更高标准和要求。超临界萃取技术作为一种独特，高教，清洁的新型提取、分离手段，在食品工业、精细化工、医药工业、还是环境等领域己展现出良好的应用前景，成为取代传统化学方法的首选。目前，世界各国都集中人力物力对超临界技术基础理论、萃取设备和工业应用等方面进行系统研究，耿得了长足进展。

超临界流体萃取分离是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和相对分子质量大小不同的成分萃取出来。与传统化学分离提取方法相比，超临界流体萃取分离技术具有许多优点，但也存在许多问题，主要是处理成本高、设备生产能力低、对有些成分提取率低，另外还有能源的回收、堵塞、腐蚀等技术问题有待解决。但它作为一种国际上公认的绿色提取技术，其本身特性显示它巨大生命力。随着当今社会高度发展，维护和保持一个可持续发展的环境是人类共同的要求和期望，无论是环境保护、污染的治理，还是人们对天然产物和绿色食品的青睐，传统的加工分离技术是难以企及的，所用的这些都预示着超临界技术将会拥有更为广阔的发展空间，目前超临界流体萃取分离技术的研究和应用研究成为国际研究热门，中国有丰富的天然植物、药物资源，开发和利用这些资源具有重要意义，我们应加强超临界流体萃取分离技术的基础理论和应用研究。

由于每种分离方法都存在自身的有点以及缺点，并不是现代分离技术就可以通用所有分离问题。科学技术的不断发展导致分离技术要求越来越高，分离的难度也越来越大。为了适应这些要求，除了对常规分离过程加以改进和加强外，还应不断开发新的分离方法。

参 考 文 献

[1].邓修，吴俊生.化工分离工程[M].北京：北京工业出版社，2000.[2].Karger, B.L.，Grieves, R.B.，Lemlich, R.，et al.，Separation Science, 2(3)135一139.1976 [3].Kiefer, J.E.，Wilson, D.J.，Time一Dependent Foam Flotation Stripping Column Operation, Sep.Sci.Technol 16(2)147一171.1981 [4].Grieves, R.B, Burton, K.E.,Craigmyle, J.A.，Experi-mental Foam Fraction Selectivity Coefficients for the Alkali(Group LA)Metals, Sep.Sci.Techno122(6)1597一1608.1987 [5].Yoshiyuki Okamoto, Foam Separation Processes, Hand6aok ofSeparation Techniques for Chemical

Engineers 173一184.2011 [6].殷钢.周蕊，李深，刘铮.糖一蛋白质混合体系泡沫分离过程研究[J].北学工程.2000,28(6):34-37 [7].曾文炉，李浩然，李宝华.螺旋藻泡载分离法采收的实验室研究[J].过程工程学报,2002,2(1):40-44 [8].杨博，王永华，姚汝华.蛋白质的袍沫分离[J].食品与发醉工业,2000,27(2):76-79 [9].宋沁泡,沫分离法处理含阴高子表面活性剂废水[J].污染防治技术，2000,13(2):123-124 [10].滕美珍，张明友，潘煌.泡沫分离-厌氢-好氢工艺处理表而活性剂废水[J].上海环境科学，2001 , 20(10):492-494 [11].Khan S，Ghosh A K，Ramachandhran V，et al．Synthesis and characterization of low molecular weight cut off ultrafiltrationmembranes from cellulose propionate polymer[J]．Desalination，2000，(128)：57-66． [12].Lin S H，Lan W J．Waste oil/water emulsion treatment by membrane processes[J]．Hazardous Materials，1998，(59)：189-199．

[13].Yang C．Preparation and application in oil-water separation of ZrO2/Al2O3 MF membrane[J]．Journal of Membrane Science，1998，(142)：235-243．

[14].Kong J，Li K．Oil removal from oil-in-water emulsions using PVDF membranes[J]．Separ Purif Technol，1999，(16)：83-93．

[15].陈翠仙，余立新．新膜及膜过程的研究现状及发展动向[J]．水处理技术，1996，22(6)：307-313． [16].屈撑囤，王新强，王耀武．聚电介质在含油污水处理中的应用[J]．西安石油学院学报，1996，11(4)：45-47．

[17].Amjad Z．反渗透-膜技术水化学和工业应用[M]．北京：化学工业出版社，1999：1-32．

[18].高从堦，陈国华．海水淡化技术与工程手册[M]．北京：化学工业出版社，2004：131，252-253． [19].李海波，胡筱敏，罗茜．含油废水的膜处理技术[J]．过滤与分离，2000，10(4)：10-14． [20].朱自强．超临界流体技术-原理和应用[M].北京：化学工业出版社，2000 [21].张镜澄．超临界流体萃取[M]．北京：化学工业出版社，2000 [22].郝常明、黄雪菊浅谈超临界流体萃取技术及其应用[J]．医药工程设计．2003，24(2)1～4 [23].廖劲松、郭勇．超临界流体萃取的应用技术研究[J]．食品科技．2002，12～15 [24].何春茂、粱忠云、刘雄民．超临界C02萃取桂花和茉莉浸膏的研究[J].精细化工，1998，(2)：22 [25].柯于家、郑雯、伍培辉等超临界C02萃取辛香料精油的试验研究[J].中国油脂，2000，25(2)：22～

[26].柯于家、林红秀、陈夷君等．超临界C02萃取辛香料精油的试验研氪（II）[J]．中国油脂，2000，25(3)：14～16