生物分離工程吸附分離技術(shù)與理論

1、生物分離工程生物分離工程吸附分離技術(shù)與理論吸附分離技術(shù)與理論總體學(xué)習(xí)目的和要求總體學(xué)習(xí)目的和要求 在了解吸附劑和離子交換劑、在了解吸附劑和離子交換劑、吸附和離子交換平衡的基礎(chǔ)上，掌吸附和離子交換平衡的基礎(chǔ)上，掌握吸附和離子交換操作及其設(shè)計(jì)的握吸附和離子交換操作及其設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。理論基礎(chǔ)。 目錄目錄n引言引言n吸附劑與離子交換劑吸附劑與離子交換劑n吸附平衡吸附平衡n離子交換平衡離子交換平衡n固定床吸附操作固定床吸附操作n膨脹床吸附操作膨脹床吸附操作引言引言- -定義定義吸附定義吸附定義 吸附是溶質(zhì)從液相或氣相轉(zhuǎn)移到固相的現(xiàn)象吸附是溶質(zhì)從液相或氣相轉(zhuǎn)移到固相的現(xiàn)象, ,即利用吸即利用吸附劑對(duì)液體

2、或氣體中某一組分具有選擇性吸附的能力，使附劑對(duì)液體或氣體中某一組分具有選擇性吸附的能力，使其富集在吸附劑表面。其富集在吸附劑表面。吸附操作定義吸附操作定義 利用固體吸附的原理從液體或氣體除去有害成分或提取利用固體吸附的原理從液體或氣體除去有害成分或提取回收有用目標(biāo)產(chǎn)物的過(guò)程，一般包括待分離料液與吸附劑回收有用目標(biāo)產(chǎn)物的過(guò)程，一般包括待分離料液與吸附劑混合、吸附質(zhì)被吸附到吸附劑表面、料液流出、吸附質(zhì)解混合、吸附質(zhì)被吸附到吸附劑表面、料液流出、吸附質(zhì)解吸回收等四個(gè)過(guò)程吸回收等四個(gè)過(guò)程引言引言- -吸附分類吸附分類n物理吸附：物理吸附：基于吸附劑與溶質(zhì)間范德華力，基于吸附劑與溶質(zhì)間范德華力，無(wú)選擇無(wú)

3、選擇性、無(wú)需高活化能、吸附層可以是單層，也可以是性、無(wú)需高活化能、吸附層可以是單層，也可以是多層、吸附和解吸附速度通常較快多層、吸附和解吸附速度通常較快；n化學(xué)吸附：化學(xué)吸附：基于吸附劑與溶質(zhì)之間的化學(xué)結(jié)合，吸基于吸附劑與溶質(zhì)之間的化學(xué)結(jié)合，吸附過(guò)程產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移；附過(guò)程產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移；需要高活化能、只能以單分需要高活化能、只能以單分子層吸附，選擇性強(qiáng)、吸附和解吸附速度較慢；子層吸附，選擇性強(qiáng)、吸附和解吸附速度較慢；n離子交換：離子交換：基于吸附劑與溶質(zhì)之間的靜電引力，吸基于吸附劑與溶質(zhì)之間的靜電引力，吸附過(guò)程發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移附過(guò)程發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移 常見(jiàn)的吸附類型及其主要特點(diǎn)常見(jiàn)的吸附類型及其主要特點(diǎn)物理

4、吸附物理吸附化學(xué)吸附化學(xué)吸附吸附作用力吸附作用力 分子間引力分子間引力化學(xué)鍵合力化學(xué)鍵合力選擇性選擇性較差較差較高較高所需活化能所需活化能低低高高吸附層吸附層單層或多層單層或多層單層單層達(dá)到平衡所需時(shí)間達(dá)到平衡所需時(shí)間快快慢慢吸附劑與離子交換劑吸附劑與離子交換劑- -學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)n識(shí)記：識(shí)記：生物分離中常用的吸附劑和離子生物分離中常用的吸附劑和離子交換劑交換劑 n理解：理解：吸附劑、離子交換劑性能評(píng)估方吸附劑、離子交換劑性能評(píng)估方法法 n應(yīng)用：應(yīng)用：掌握典型離子交換劑的滴定曲線掌握典型離子交換劑的滴定曲線 吸附劑與離子交換劑吸附劑與離子交換劑- -常用的吸附劑常用的吸附劑n吸附劑應(yīng)具備的特

5、征吸附劑應(yīng)具備的特征 對(duì)被分離的物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附能力、有較高對(duì)被分離的物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附能力、有較高的吸附選擇性、機(jī)械強(qiáng)度高、再生容易、性能的吸附選擇性、機(jī)械強(qiáng)度高、再生容易、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉穩(wěn)定、價(jià)格低廉n常用的吸附劑常用的吸附劑 活性炭，硅膠，金屬氧化物，有機(jī)高分子樹(shù)脂活性炭，硅膠，金屬氧化物，有機(jī)高分子樹(shù)脂n評(píng)價(jià)吸附性能的參數(shù)評(píng)價(jià)吸附性能的參數(shù) 比表面積、孔徑比表面積、孔徑活活 性性 炭炭活性炭種類活性炭種類顆粒大小顆粒大小表面積表面積吸附力吸附力吸附量吸附量洗脫洗脫粉末活性炭粉末活性炭小小大大大大大大難難顆?；钚蕴款w粒活性炭較小較小較大較大較小較小較小較小難難錦綸活性炭錦綸活性炭大

6、大小小小小小小易易活性炭對(duì)物質(zhì)的吸附規(guī)律活性炭對(duì)物質(zhì)的吸附規(guī)律n活性炭活性炭是非極性吸附劑是非極性吸附劑，因此在水中吸附能力大于，因此在水中吸附能力大于有機(jī)溶劑中的吸附能力。有機(jī)溶劑中的吸附能力。n針對(duì)不同的物質(zhì)，活性炭的吸附規(guī)律遵循以下規(guī)律：針對(duì)不同的物質(zhì)，活性炭的吸附規(guī)律遵循以下規(guī)律：（1 1）對(duì)極性基團(tuán)多的化合物的吸附力大于極性基團(tuán)少的化合物）對(duì)極性基團(tuán)多的化合物的吸附力大于極性基團(tuán)少的化合物（2 2）對(duì)芳香族化合物的吸附能力大于脂肪族化合物）對(duì)芳香族化合物的吸附能力大于脂肪族化合物; ;（3 3）對(duì)相對(duì)分子量大的化合物的吸附力大于相對(duì)分子量小的化）對(duì)相對(duì)分子量大的化合物的吸附力大于相對(duì)

7、分子量小的化合物合物; ;（4 4）pH 值的影響值的影響 堿性堿性 中性吸附中性吸附 酸性洗脫酸性洗脫; ; 酸性酸性 中性吸附中性吸附 堿性洗脫堿性洗脫; ;（5 5）溫度）溫度 未平衡前未平衡前 隨溫度升高而增加隨溫度升高而增加; ;大孔網(wǎng)狀吸附樹(shù)脂的種類大孔網(wǎng)狀吸附樹(shù)脂的種類n非極性吸附樹(shù)脂非極性吸附樹(shù)脂：苯乙烯交聯(lián)而成，交聯(lián)：苯乙烯交聯(lián)而成，交聯(lián)劑為二乙烯苯，又稱芳香族吸附劑。劑為二乙烯苯，又稱芳香族吸附劑。n中等極性吸附樹(shù)脂中等極性吸附樹(shù)脂：甲基丙烯酸酯交聯(lián)而：甲基丙烯酸酯交聯(lián)而成，交聯(lián)劑亦為甲基丙烯酸酯，故又稱脂成，交聯(lián)劑亦為甲基丙烯酸酯，故又稱脂肪族吸附劑。肪族吸附劑。n極性吸

8、附劑：極性吸附劑：丙烯酰胺或亞砜經(jīng)聚合而成，丙烯酰胺或亞砜經(jīng)聚合而成，通常含有硫氧、酰胺、氮氧等基團(tuán)。通常含有硫氧、酰胺、氮氧等基團(tuán)。大孔吸附樹(shù)脂的吸附機(jī)理大孔吸附樹(shù)脂的吸附機(jī)理n非離子型共聚物，借助于范德華力從溶液中吸非離子型共聚物，借助于范德華力從溶液中吸附各種有機(jī)物，其吸附能力與樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)、附各種有機(jī)物，其吸附能力與樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理性能以及與溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì)有關(guān)。通常物理性能以及與溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì)有關(guān)。通常遵循以下規(guī)律：遵循以下規(guī)律：n非極性吸附劑可從極性溶劑中吸附非極性溶質(zhì)；非極性吸附劑可從極性溶劑中吸附非極性溶質(zhì)；n極性吸附劑可從非極性溶劑中吸附極性物質(zhì)；極性吸附劑可從非極性

9、溶劑中吸附極性物質(zhì)；n中等極性吸附劑兼有以上兩種能力中等極性吸附劑兼有以上兩種能力吸附劑與離子交換劑吸附劑與離子交換劑- -吸附劑之比表面積吸附劑之比表面積n比表面積直接影響到溶質(zhì)的吸附容量，較大比表面積直接影響到溶質(zhì)的吸附容量，較大的比表面積可使溶質(zhì)的吸附量增加的比表面積可使溶質(zhì)的吸附量增加 n吸附劑的比表面積一般采用吸附劑的比表面積一般采用B.E.T（Brunauer -Emmett-Teller）法測(cè)定法測(cè)定 根據(jù)在液氮溫度根據(jù)在液氮溫度（-196）下氮?dú)庠谖奖砻嫘纬蓡畏肿訉樱┫碌獨(dú)庠谖奖砻嫘纬蓡畏肿訉游降脑恚ㄟ^(guò)測(cè)定氮?dú)獾奈襟w積吸附的原理，通過(guò)測(cè)定氮?dú)獾奈襟w積vm（cm3/

10、g），），利用利用下面的公式可計(jì)算出比表面積下面的公式可計(jì)算出比表面積a（cm2/g）：）： 吸附劑與離子交換劑吸附劑與離子交換劑- -吸附劑之孔徑吸附劑之孔徑n孔徑對(duì)吸附劑性能的影響主要體現(xiàn)在其對(duì)溶孔徑對(duì)吸附劑性能的影響主要體現(xiàn)在其對(duì)溶質(zhì)在吸附劑內(nèi)擴(kuò)散的影響方面。當(dāng)孔徑越大，質(zhì)在吸附劑內(nèi)擴(kuò)散的影響方面。當(dāng)孔徑越大，溶質(zhì)分子擴(kuò)散越容易，反之則越困難溶質(zhì)分子擴(kuò)散越容易，反之則越困難n孔徑和比表面積相互制約，孔徑越大，比表孔徑和比表面積相互制約，孔徑越大，比表面積越小面積越小n孔徑的測(cè)定孔徑的測(cè)定 吸附劑與離子交換劑吸附劑與離子交換劑- -離子交換劑分類離子交換劑分類離子交換劑離子交換劑陽(yáng)離子交換

11、劑陽(yáng)離子交換劑（活性基團(tuán)為酸性）（活性基團(tuán)為酸性）強(qiáng)陽(yáng)離子：磺酸基、磺丙基、膦酸基強(qiáng)陽(yáng)離子：磺酸基、磺丙基、膦酸基弱陽(yáng)離子：羧甲基、羧基弱陽(yáng)離子：羧甲基、羧基陰離子交換劑陰離子交換劑（活性基團(tuán)為堿性）（活性基團(tuán)為堿性）強(qiáng)陰離子：三甲胺基、季胺乙基、二乙胺乙基強(qiáng)陰離子：三甲胺基、季胺乙基、二乙胺乙基弱陰離子：氨基弱陰離子：氨基離子交換離子交換(ion exchange) n概念：利用概念：利用離子交換樹(shù)脂作為吸附劑離子交換樹(shù)脂作為吸附劑，將溶液中的待分離組分，依據(jù)其將溶液中的待分離組分，依據(jù)其電荷差電荷差異異，依靠，依靠庫(kù)侖力庫(kù)侖力吸附在樹(shù)脂上，然后利吸附在樹(shù)脂上，然后利用合適的洗脫劑將吸附質(zhì)從

12、樹(shù)脂上洗脫用合適的洗脫劑將吸附質(zhì)從樹(shù)脂上洗脫下來(lái)，達(dá)到分離的目的。下來(lái)，達(dá)到分離的目的。離子交換樹(shù)脂的構(gòu)成離子交換樹(shù)脂的構(gòu)成n具有三維空間立體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架具有三維空間立體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架n聯(lián)接在骨架上的活性基團(tuán)聯(lián)接在骨架上的活性基團(tuán)n活性基團(tuán)所帶的相反電荷的活性離子（可活性基團(tuán)所帶的相反電荷的活性離子（可交換離子）交換離子）樹(shù)脂的網(wǎng)絡(luò)骨架樹(shù)脂的網(wǎng)絡(luò)骨架吸附劑與離子交換劑吸附劑與離子交換劑- -常用的離子交換劑常用的離子交換劑n生物小分子的回收生物小分子的回收 種類：種類：苯乙烯苯乙烯-二乙烯基苯型，丙烯酸二乙烯基苯型，丙烯酸-二乙烯苯型，二乙烯苯型，多乙烯多胺多乙烯多胺-環(huán)氧氯丙烷型樹(shù)脂環(huán)氧氯

13、丙烷型樹(shù)脂 特點(diǎn)：特點(diǎn)：疏水性高、交聯(lián)度大、孔隙率小及電荷密度高疏水性高、交聯(lián)度大、孔隙率小及電荷密度高n生物大分子的回收生物大分子的回收種類：種類：葡聚糖凝膠，瓊脂糖凝膠，醋酸纖維素凝膠：葡聚糖凝膠，瓊脂糖凝膠，醋酸纖維素凝膠：特點(diǎn)：特點(diǎn)：親水性好、非特異性吸附小親水性好、非特異性吸附小 吸附劑與離子交換劑吸附劑與離子交換劑- -離子交換劑之交換容量離子交換劑之交換容量n定義定義 交換容量是單位質(zhì)量的干燥離子交換劑或單位體積的交換容量是單位質(zhì)量的干燥離子交換劑或單位體積的濕離子交換劑所能吸附的一價(jià)離子的毫摩爾數(shù)。濕離子交換劑所能吸附的一價(jià)離子的毫摩爾數(shù)。 吸附容量是表征離子交換能力的主要參數(shù)

14、吸附容量是表征離子交換能力的主要參數(shù) n交換容量的測(cè)定交換容量的測(cè)定陽(yáng)離子交換劑陽(yáng)離子交換劑 轉(zhuǎn)化為氫型轉(zhuǎn)化為氫型 陰離子交換劑陰離子交換劑 轉(zhuǎn)化為氯型轉(zhuǎn)化為氯型 吸附平衡吸附平衡- -學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)n識(shí)記：識(shí)記：吸附平衡概念吸附平衡概念 n理解：理解：用蘭格繆爾的單分子層吸附理論用蘭格繆爾的單分子層吸附理論解釋溶質(zhì)吸附現(xiàn)象解釋溶質(zhì)吸附現(xiàn)象 吸附平衡吸附平衡- -概念概念 當(dāng)吸附劑達(dá)到吸附平衡后，固相表面溶當(dāng)吸附劑達(dá)到吸附平衡后，固相表面溶質(zhì)濃度質(zhì)濃度q與液相中溶質(zhì)濃度與液相中溶質(zhì)濃度c存在一定的存在一定的關(guān)系，關(guān)系， 吸附平衡吸附平衡- -吸附平衡形式吸附平衡形式n低濃度下低濃度下n高濃度

15、下高濃度下吸附平衡吸附平衡- -蘭格繆爾單分子吸附理論蘭格繆爾單分子吸附理論 n吸附劑上有多個(gè)活性位點(diǎn)；吸附劑上有多個(gè)活性位點(diǎn)；n每個(gè)活性具有相同的能量；每個(gè)活性具有相同的能量；n并只能吸附一個(gè)分子的溶質(zhì)；并只能吸附一個(gè)分子的溶質(zhì)；n吸附的分子間無(wú)相互作用；吸附的分子間無(wú)相互作用； 根據(jù)蘭格繆爾理論，可得根據(jù)蘭格繆爾理論，可得離子交換平衡離子交換平衡- -學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)n識(shí)記：識(shí)記：離子交換平衡概念離子交換平衡概念 n理解：理解：離子交換分配系數(shù)的推導(dǎo)離子交換分配系數(shù)的推導(dǎo) 離子交換平衡離子交換平衡n在沒(méi)有待分離的溶質(zhì)存在時(shí)，離子交換劑表在沒(méi)有待分離的溶質(zhì)存在時(shí)，離子交換劑表面離子基團(tuán)一直被

16、其反離子所覆蓋。面離子基團(tuán)一直被其反離子所覆蓋。 n由于溶質(zhì)與反離子帶有相同的電荷，典型的由于溶質(zhì)與反離子帶有相同的電荷，典型的離子交換過(guò)程如下：離子交換過(guò)程如下：陰離子交換劑：陰離子交換劑： 陽(yáng)離子交換劑：陽(yáng)離子交換劑： 離子交換平衡離子交換平衡-完全解離電解質(zhì)的分配平衡完全解離電解質(zhì)的分配平衡 n對(duì)于完全解離的電解質(zhì)對(duì)于完全解離的電解質(zhì)XHXH而言，其在固液之而言，其在固液之間的分配系數(shù)為間的分配系數(shù)為 平衡常數(shù)代入平衡常數(shù)代入溶液中反離子濃度越高，離子交換的分配系數(shù)越小溶液中反離子濃度越高，離子交換的分配系數(shù)越小 離子交換平衡離子交換平衡-不完全解離電解質(zhì)的分配平衡完全解離電解質(zhì)的分配平

17、衡n單價(jià)弱電解質(zhì)單價(jià)弱電解質(zhì)XH存在著如下的解離平衡，存在著如下的解離平衡，n弱電解質(zhì)在溶液中的分配系數(shù)可表示為弱電解質(zhì)在溶液中的分配系數(shù)可表示為 離子交換平衡離子交換平衡-通用分配平衡模型分配平衡模型n普遍化的離子交換反應(yīng)可表示為普遍化的離子交換反應(yīng)可表示為n達(dá)到平衡后，分配平衡常數(shù)為達(dá)到平衡后，分配平衡常數(shù)為 離子交換平衡離子交換平衡-蛋白質(zhì)的離子交換平衡蛋白質(zhì)的離子交換平衡n隨著分子量的升高，交換劑對(duì)蛋白質(zhì)分子的空間排隨著分子量的升高，交換劑對(duì)蛋白質(zhì)分子的空間排阻作用增大，蛋白質(zhì)分子進(jìn)入離子交換劑困難，無(wú)阻作用增大，蛋白質(zhì)分子進(jìn)入離子交換劑困難，無(wú)法與所有的離子交換劑活性中心接觸法與所有

18、的離子交換劑活性中心接觸n吸附于吸附劑上的蛋白質(zhì)分子會(huì)妨礙其它蛋白與游吸附于吸附劑上的蛋白質(zhì)分子會(huì)妨礙其它蛋白與游離的離子交換活性中心接觸，同時(shí)阻礙分子擴(kuò)散離的離子交換活性中心接觸，同時(shí)阻礙分子擴(kuò)散 n蛋白質(zhì)帶多價(jià)電荷，可與多個(gè)離子交換基發(fā)生作用。蛋白質(zhì)帶多價(jià)電荷，可與多個(gè)離子交換基發(fā)生作用。其在離子交換劑上的吸附受到反離子濃度的影響，其在離子交換劑上的吸附受到反離子濃度的影響，可用如下的公式表示可用如下的公式表示 ZImm1固定床吸附操作固定床吸附操作 -學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)n識(shí)記：識(shí)記：穿透曲線、穿透點(diǎn)和穿透時(shí)間等概念穿透曲線、穿透點(diǎn)和穿透時(shí)間等概念 n理解：理解：固定床吸附過(guò)程理論基礎(chǔ)固定床

19、吸附過(guò)程理論基礎(chǔ) n應(yīng)用：應(yīng)用：掌握固定床操作過(guò)程以及多床串聯(lián)吸掌握固定床操作過(guò)程以及多床串聯(lián)吸附操作的優(yōu)缺點(diǎn)附操作的優(yōu)缺點(diǎn) 固定床吸附操作固定床吸附操作 -吸附操作模式吸附操作模式 n間歇攪拌槽間歇攪拌槽 一級(jí)吸附平衡，效率低，用于吸附動(dòng)力學(xué)和機(jī)一級(jí)吸附平衡，效率低，用于吸附動(dòng)力學(xué)和機(jī)理研究理研究 n固定床吸附塔固定床吸附塔 多級(jí)吸附平衡，分離效率高多級(jí)吸附平衡，分離效率高 固定床吸附的基本步驟固定床吸附的基本步驟n平衡平衡n上樣吸附上樣吸附n洗脫洗脫n再生再生+-anion exchange beadEquilibrationSample applicationand wash-+-Elu

20、tion-+-Regeneration-+Sampleapplicationand washElutionEquilibrationRegeneration-+anionexchangerbead-固定床吸附操作固定床吸附操作 -吸附過(guò)程吸附過(guò)程吸附塔內(nèi)填充著活性炭等吸吸附塔內(nèi)填充著活性炭等吸附劑或者離子交換劑。附劑或者離子交換劑。當(dāng)料液連續(xù)輸入吸附塔中，當(dāng)料液連續(xù)輸入吸附塔中，溶質(zhì)被吸附劑吸附。溶質(zhì)被吸附劑吸附。從吸附塔人口開(kāi)始，吸附劑從吸附塔人口開(kāi)始，吸附劑的吸附質(zhì)濃度不斷上升，其的吸附質(zhì)濃度不斷上升，其飽和（最大）吸附濃度飽和（最大）吸附濃度q0與入與入口料液濃度口料液濃度c0相平衡，即

21、當(dāng)吸相平衡，即當(dāng)吸附塔內(nèi)溶質(zhì)的吸附接近附塔內(nèi)溶質(zhì)的吸附接近飽和時(shí)，溶質(zhì)開(kāi)始從塔中流出，出口處溶質(zhì)濃度升高，最后達(dá)飽和時(shí)，溶質(zhì)開(kāi)始從塔中流出，出口處溶質(zhì)濃度升高，最后達(dá)到入口料液濃度，即吸附達(dá)到完全飽和。到入口料液濃度，即吸附達(dá)到完全飽和。固定床吸附操作固定床吸附操作 -穿透曲線及相關(guān)概念穿透曲線及相關(guān)概念n穿透曲線穿透曲線 吸附過(guò)程中吸附塔出口溶質(zhì)濃度的變化曲線稱為穿吸附過(guò)程中吸附塔出口溶質(zhì)濃度的變化曲線稱為穿透曲線透曲線 n穿透點(diǎn)穿透點(diǎn) 出口處溶質(zhì)濃度開(kāi)始上升的點(diǎn)稱為穿透點(diǎn)出口處溶質(zhì)濃度開(kāi)始上升的點(diǎn)稱為穿透點(diǎn) n穿透時(shí)間穿透時(shí)間 達(dá)到穿透點(diǎn)所用的操作時(shí)間稱為穿透時(shí)間達(dá)到穿透點(diǎn)所用的操作時(shí)間稱

22、為穿透時(shí)間 固定床吸附操作固定床吸附操作 -吸附帶概念吸附帶概念 在吸附過(guò)程中，當(dāng)吸附塔內(nèi)某處溶質(zhì)達(dá)到吸在吸附過(guò)程中，當(dāng)吸附塔內(nèi)某處溶質(zhì)達(dá)到吸附飽和后，該位置處固液兩相的濃度均不再附飽和后，該位置處固液兩相的濃度均不再改變。而在其下游區(qū)域仍然存在著溶質(zhì)濃度改變。而在其下游區(qū)域仍然存在著溶質(zhì)濃度從從c0到到0的變化區(qū)域。一般將吸附塔中液相的變化區(qū)域。一般將吸附塔中液相（或固相）溶質(zhì)濃度從（或固相）溶質(zhì)濃度從c0（或或q0）到到0的分布的分布區(qū)域稱為濃度波或吸收帶區(qū)域稱為濃度波或吸收帶 固定床吸附操作固定床吸附操作 -恒定圖式概念恒定圖式概念 恒定圖式吸附帶是指吸附帶的濃度分布（濃恒定圖式吸附帶是

23、指吸附帶的濃度分布（濃度波）以一定的形狀移動(dòng)，則稱為此濃度分度波）以一定的形狀移動(dòng)，則稱為此濃度分布為恒定圖式分布布為恒定圖式分布 恒定圖式一般發(fā)生在優(yōu)惠吸附中恒定圖式一般發(fā)生在優(yōu)惠吸附中 固定床吸附過(guò)程理論基礎(chǔ)固定床吸附過(guò)程理論基礎(chǔ) -軸向擴(kuò)散模型假設(shè)軸向擴(kuò)散模型假設(shè)n在與流體流動(dòng)方向垂直的每一截面上，具有在與流體流動(dòng)方向垂直的每一截面上，具有均勻的徑向分布均勻的徑向分布 n在每一截面及流體流動(dòng)方向上，流體速率和在每一截面及流體流動(dòng)方向上，流體速率和軸向擴(kuò)散系數(shù)均為恒定值軸向擴(kuò)散系數(shù)均為恒定值 n溶質(zhì)濃度為流動(dòng)距離的連續(xù)函數(shù)溶質(zhì)濃度為流動(dòng)距離的連續(xù)函數(shù) 固定床吸附示意圖固定床吸附示意圖uczcDzcu cdzzzcDcdzzzRT dz膨脹床吸附操作膨脹床吸附操作-學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn) n識(shí)記：識(shí)記：膨脹床的優(yōu)缺點(diǎn)膨脹床的優(yōu)缺點(diǎn) n