离子交换的设备与计算

第八章离子交换的设备与计算2015/6/9中国药科大学12015/6/9中国药科大学2离子交换机理BRARBA离子交换过程的5步骤：1、A+自溶液扩散到树脂表面；2、A+从树脂表面扩散到树脂内部的活性中心；3、A+在活性中心发生交换反应；4、解吸离子B+自树脂内部的活性中心扩散到树脂表面；5、B+从树脂表面扩散到溶液。2015/6/9中国药科大学3离子交换树脂的分类按树脂骨架的主要成分分：聚苯乙烯型树脂、聚丙烯酸型树脂、酚-醛型树脂等；按聚合的化学反应分：共聚型树脂和缩聚型树脂；按树脂骨架的物理结构分：凝胶型树脂（微孔树脂）、大网络树脂(大孔树脂)及均孔树脂；按树脂的酸碱性分：强酸性、弱酸性阳离子交换树脂和强碱性、弱碱性阴离子交换树脂2015/6/9中国药科大学4几类离子交换树脂性能的比较类型性能阳离子交换树脂阴离子交换树脂强酸性弱酸性强酸性弱酸性活性基团磺酸羧酸季胺伯胺、仲胺pH的影响无酸性交换力小无碱性交换力小盐的稳定性稳定洗涤时水解稳定洗涤时水解再生剂用量3～5倍1.5～2倍3～5倍1.2～2倍交换速率快慢快慢2015/6/95离子交换设备的分类和结构第一节2015/6/9中国药科大学6静态交换设备设备简单易操作；用于容易操作的场合一、离子交换设备的分类2015/6/9中国药科大学7动态交换设备固定床系统2015/6/9中国药科大学8动态交换设备连续逆流系统树脂、料液、再生剂、水都处于流动状态生物制药中较少使用2015/6/9中国药科大学9正吸附：被交换液从床层上部进入向下流动通过树脂层进行交换反吸附：被交换液从床层下部进入向上流动通过树脂层进行交换根据被交换液进入固定床的方向分：2015/6/9中国药科大学10离子交换装置的再生方式分2015/6/9中国药科大学11离子交换装置的再生操作2015/6/9中国药科大学12二、离子交换设备的结构（一）普通离子交换罐具有多孔支持板的离子交换罐正吸附固定床主要结构设备材料优点具有石块支承层的离子交换罐2015/6/9中国药科大学13具有多孔支持板的离子交换罐具有石块支承层的离子交换罐2015/6/9中国药科大学14（二）反吸附离子交换罐被交换溶液进口废液出口分布器分布器淋洗水、解吸液及再生剂进口淋洗水、解吸液及再生剂出口，反洗水进口操作优缺点2015/6/9中国药科大学15（三）混合床交换罐制备无盐水2015/6/9中国药科大学16混合床体内酸碱分别再生2015/6/9中国药科大学17混合床体内酸碱同时再生2015/6/9中国药科大学18操作2015/6/919离子交换设备的计算第二节