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1、发酵设备教案首页1授课日期2007年 10月 24 日（第9周星期三）2班级2006级生物制药1、2、3、4班专业生物制药技术3课次第20次课累计学时40学时4课题内容第一节 液液萃取设备 第二节 萃取工艺流程5教学目的与要求理解萃取过程和萃取原理。理解萃取分配定律的含义，掌握分配常数的计算公式。掌握单级萃取、多级逆流萃取、多级错流萃取的物料流动过程6重点与难点教学重点：萃取过程和萃取原理。单级萃取、多级逆流萃取的物料流动过程。教学难点：萃取分配定律的含义，分配常数计算公式的具体应用。7演示实验、教具、挂图准备实物，多媒体演示8作业及其它P119 一、二9教参资料名称、页次姚玉英 化工原理）（

2、下）第七章10教学过程及内容见附页第六章 萃取与层析设备第一节 液液萃取设备教学目标：理解萃取过程和萃取原理。理解萃取分配定律的含义，掌握液液萃取设备的结构和工作原理。掌握液液萃取设备的结构和工作原理。教学重点：萃取设备和萃取工艺。教学难点：萃取分配定律的含义，分配常数计算公式的具体应用。教学内容：一、萃取基本知识1.萃取过程假设一种溶液的溶剂A与另一个溶剂B互不相容，且溶质C在B中的溶解度大于在A中的溶解度，当将溶剂B加入到溶液中经振摇静置后，则会发生分层现象，且大部分溶质C转移到了溶剂B中。这种溶质从一种体系转移到另一个体系的过程称为萃取过程。在萃取过程中起转移溶质作用的溶剂称为萃取剂，由

3、萃取剂和溶质组成的溶液叫萃取液，原来的溶液在萃取后则称为萃余液。如果萃取前的体系是液态则称为液液萃取，如果是固态则称为固液萃取，又称固液浸取，如用石油醚萃取青蒿中的青蒿素就是典型的固液浸取实例。2.萃取原理物质的溶解能力是由构成物质分子的极性和溶剂分子的极性决定的，遵守“相似相溶”原则的，即分子极性大的物质溶于极性溶剂，分子极性小的物质溶解于弱极性或非极性溶剂中。例如，还原糖、蛋白质、氨基酸、维生素B族等物质，其分子极性大，可溶于极性溶剂水中，而不溶解于非极性溶剂石油醚中。又如大多数萜类化合物的分子极性小，易溶于石油醚和氯仿等极性小的溶剂中，但不溶于水等极性强的溶剂。因此，同一种化合物在不同的

4、溶剂中有不同的溶解能力。当一种溶质处于极性大小不相当的溶剂中时，其溶解能力小，有转移到相当极性的溶剂中去的趋势，假设这种极性相当的溶剂与原来的溶剂互不相溶，则绝大部分溶质就会从原来的相态扩散到新的溶剂中，形成新的溶液体系，即形成萃取液。在萃取过程时，溶质转移到萃取剂中的程度遵守分配定律。指出，在其他条件不变的情况下，萃取过程达到平衡后，萃取液中溶质浓度与萃余液中溶质浓度的比值是常数，这个规律叫分配定律，常数叫分配系数。在进行第一次萃取时，设原料液中溶质的摩尔浓度为C,萃取相中溶质的摩尔浓度为X，萃余相中溶质的摩尔浓度为Y，则：假设进行多次萃取才能将目的产物提取完，则进行第n次萃取时，原料液中的

5、溶质浓度为，萃取相中溶质的浓度为，萃余相中的浓度为，因分配定常数不变，故随着萃取次数的增加，残留在原料体系中的溶质越来越少，但无论进行多少次萃取，都不可能完全将溶质从原料体系中萃取出来。因此在实际生产过程中，往往要综合考虑萃取操作生产成本，只进行有限次的萃取操作。如在中药提取生产时，一般对中药材进行三次萃取后，有效成分基本上被最大程度的萃取，同时经济上也达到最好的效益。第二节 萃取工艺流程在工业生产中，萃取操作有单级萃取、多级错流萃取、多级逆流萃取等流程。一、单级萃取将萃取剂加入原料液中只萃取一次的操作方式叫单级萃取。具体操作过程是：将原料液和萃取剂都加入到混合器中，用搅拌器搅拌，促使溶质从原

6、料液中转移到萃取剂中，经过一段时间后，静置分层，用分离器把萃取相和萃余相分离后即完成一个萃取操作周期。工业上常用液液单级萃取设备是高速管式离心机和碟片式离心机，进行固液萃取的设备是各种形式的提取罐。二、多级萃取1.三级逆流萃取如果原料的流向从第1级经过若干级后到末级的萃余液，而萃取溶剂从末级逆向流动，经过若干级后到达第1级而得到萃取液，这种萃取操作方式成为多级逆流萃取。一般萃取级数是三级。如青霉素生产中，用乙酸戊酯从澄清的发酵液中分离青霉素时，就采用了三级逆流萃取系统。进行多级逆流萃取的设备主要有：由单级混合澄清器串联组成的多级逆流萃取系统多级筛板塔。在生物制药生产过程中，萃取是一个非常重要的

7、单元操作，通过萃取可以把目的产物从复杂的体系中提取出来，以便于进行更进一步的纯化分离。2.三级错流萃取原料经过多个串联的萃取器，并在每个萃取器中进行萃取操作，这种萃取方式叫多级萃取。按原料的流向与萃取剂的流向关系可分为多级错流萃取、多级逆流萃取、多级平流萃取。在多级错流萃取操作中，原料液从第1级经过第2级流向第3级，最后得到萃余相，萃取剂则由总管道分别注入三个萃取器，原料在每级萃取器经萃取操作后，所得萃取相都回收到同一个储罐中贮存。在多级错流萃取中由于溶剂分别加入各级萃取器，故萃取推动力较大，萃取效果好，所以在中药提取分离中被广泛采用。其缺点是要加入大量的萃取溶剂，产品浓度稀，蒸发浓缩回收溶剂

8、时需要消耗较多的能量。教案首页1授课日期2007年 10月26 日（第9周星期五）2班级2006级生物制药1、2、3、4班专业生物制药技术3课次第21次课累计学时42学时4课题内容第三节 层析设备5教学目的与要求熟悉层析设备的结构和工作原理，掌握其操作规程。6重点与难点教学重点：层析设备的操作规程。教学难点：吸附剂和离子交换树脂的性能。7演示实验、教具、挂图准备多媒体演示8作业及其它P119 三、四、五、六9教参资料名称、页次 生物制药设备 第六章10教学过程及内容见附页第三节 层析设备一、离子交换柱1.离子交换树脂的性能2.离子交换柱3.离子交换树脂的再生二、常见吸附柱1.吸附剂的性能2.吸

9、附交换柱3.吸附剂再生三、层析柱1.凝胶的性能2.层析交换柱3.凝胶的维护四、恒流泵和蠕动泵1.结构和工作原理2.操作注意事项教案首页1授课日期2007年 10月29 日（第10周星期一）2班级2006级生物制药1、2、3、4班专业生物制药技术3课次第22次课累计学时44学时4课题内容实训六 大容量冷冻离心机操作训练5教学目的与要求掌握大容量冷冻离心机的操作规程6重点与难点重点：大容量冷冻离心机繁荣操作规程难点：程序设置7演示实验、教具、挂图准备实训现场8作业及其它实训报告9教参资料名称、页次 生物工程设备 徐清华 主编10教学过程及内容现场讲解示范、学生动手操作实训六、大容量冷冻离心机操作训

10、练一、目的掌握大容量冷冻离心机的结构和操作规程二、原理沉降与物体质量成正比，颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等，它们在溶液中成胶体或半胶体状态，需要强大的引力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。离心机就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。三、仪器设备RL6M大容量冷冻离心机四、操作步骤1.登记2.设定使用温度 通常为 后，先把离心陀放入离心舱中，注意离心陀要卡好轴心；关上舱门，离心舱的温度开始下降，预冷时间要充足。 3.把样本装入适当的离心管，双双用天平平衡重量，盖上离心管盖子并旋紧。 4.把平

11、衡好的离心管对称地放入离心陀中，盖上离心陀的盖子，注意有无旋紧。 5.关上离心机舱门，在仪表板上调好所要的转速与时间。 6.确定所有步骤无误后，按钮开动，离心机渐渐加速，此时要密切监控。 7.等到离心达到所要的转速后，确定一切正常才可离去。 8.完成离心时，要等离心陀完全静止后，才能打开舱门；请尽快取出离心管，先观察离心管是否完全，以及沉淀的位置，尽速把上清倒出，小心不要把沉淀弄混浊。 9.在两次离心之间的空档，不需取出离心陀，但盖上舱门，勿让热空气流入离心舱。 10.全部使用完毕后，取出离心陀清理，可以用自来水冲洗，并且倒放晾干。离心舱门要打开，等结冰融化后，再稍加擦拭及清理，若有液体漏出，要用清水洗之。也要回头检查平衡离心管的天平以及桌面，很容易弄脏，要仔细清理干净才离开。