泡沫分离法课件.pptVIP

第七章泡沫分离法

（FoamSeparation）;一、概述

二、泡沫分离的分类

三、泡沫分离的基本原理

四、泡沫分离操作方式

五、影响泡沫分离效率的因素

六、泡沫分离应用;1915年用于矿物浮选

50年代用于分离金属离子的研究；

60年代采用泡沫分离法脱除洗涤剂工厂污水中的表面活性剂获得成功；

1977年报道泡沫分离法用于DNA、蛋白质及液体卵磷脂等生物活性物质的分离。;无泡沫吸附分离;按分离对象是溶液还是含有固体粒子的悬浮液、胶体溶液，泡沫分离可分成：

泡沫分馏(FoamFractionation)

泡沫浮选(FoamFlotation);泡沫分馏用于分离溶解物质，它们可以是表面活性剂，或者可与表面活性剂结合的物质，当料液鼓泡时能进入液层上方的泡沫层而与液相主体分离。

泡沫浮选用于分离不溶解的物质，按照被分离对象是分子还是胶体，是大颗粒还是小颗粒等，又可分为矿物浮选、粗粒浮选、微粒浮选、离子浮选、分子浮选、沉淀浮选和吸附胶体浮选。;无泡沫分离是指用鼓泡进行分离，但不一定形成泡沫层，可分鼓泡分馏和溶媒浮选。

鼓泡分馏是从它设备底部通气鼓泡，表面活性物质被气泡富集并上升至塔顶，和液相主体分离，使溶质得到浓缩，液相主体被净化；

溶媒浮选是在溶液顶部置有一种与其互不相溶的溶剂，用它来萃取或富集由塔底鼓出的气泡所吸附的表面活性物质。;泡沫分离过程是利用待分离物质本身具有表面活性或能与表面活性剂结合在一起，在鼓泡塔中被吸附在气泡表面，得以富集，籍气泡上升带出溶剂主体，达到净化主体液、浓缩待分离物质的目的。

泡沫分离作用的本质是各种物质在溶液中的表面活性的差异，主要取决于组分在气－液界面上吸附的选择性和程度。;如果溶液中含离子型表面活性剂，则(6-1)式可修正为

（7－2）

n为与离子型表面活性剂类型有关的常数：对完全解离型电解质，n＝2；在电解质溶液中还添加过量无机盐时，n＝1。;泡沫是由被极薄的液膜所隔开的许多气泡所组成的。;当气体在含表面活性剂的水溶液中发泡时，首先在液体内部形成被包裹的气泡，与此瞬时，溶液中表面活性剂分子立即在气泡表面排成单分子膜，亲油基???向气泡内部，亲水基指向溶液。;气泡借助浮力上升，冲击溶液表面的单分子膜。;某些情况下，气泡可以跳出液体表面，此时，该气泡表面的水膜外层上，形成与液体内部单分子膜的分子排列完全相反的单分子膜，从而构成了较为稳定的双分子层气泡体，在气相空间形成接近于球体的单个气泡。;许多气泡聚集成大小不同的球状气泡集合体，更多的集合体聚集在一起形成泡沫。;泡沫的稳定性一般与溶质的化学性质和浓度，系统温度和泡沫单体大小、压力、溶液pH值有关。

表面活性剂的浓度愈是接近临界浓度，气泡愈小，气泡的寿命愈长。;泡沫层排液是泡沫中液体的流体学行为，它是研究泡沫塔特性、气液表面吸附机理以及泡沫分离塔设计的基础。;泡沫分离的操作有两个基本过程：

1）待分离的溶质被吸附到气液界面；

2）对被泡沫吸附的物质进行收集并破坏泡沫，将溶质提取出来。

主要设备为泡沫塔和破沫器。;气体从塔底连续鼓入，形成的泡沫从塔顶连续排除，原料液因不断形成泡沫而减少，可在塔的下部适当补充表面活性剂，以弥补其在分离过程中的减少。;破沫可采用静止法、离心分离、声波、超声波、震动加热等方法。

如果使用的是加入表面活性剂来形成络合物的方法，在脱除非表面活性剂时，泡沫液中的络合物可通过化学反应使需脱除的非表面活性组分形成不溶解的化合物，然后过滤分离，再生的表面活性剂可以循环使用。;一、概述

二、泡沫分离的分类

三、泡沫分离的基本原理

四、泡沫分离操作方式

五、影响泡沫分离效率的因素

六、泡沫分离应用;1、待分离物质的种类;表面活性剂的浓度不宜超过CMC，但也不能太低，使泡沫层不稳定，太高则使分离效率下降。;首先温度应达到表面活性剂的起泡温度，保持泡沫的稳定性；

其次，还要根据吸附平衡的类型来选择温度的高低。;气流速度上升，泡沫形成速度上升，则单位时间的去除率也上升，但泡沫中间歇液的含量也上升，因而降低了塔顶泡沫液的浓度。

气速过大时，泡沫中气液分离则易形成乳化气体，对操作不利。;很多泡沫体系对离子强度很敏感，离子强度增加，效率很快下降，这是由于相同电荷离子的竞争吸附引起的。;泡沫的性质

泡沫层高

排沫方式

搅拌;一、概述

二、泡沫分离的分类

三、泡沫分离的基本原理

四、泡沫分离操作方式

五、影响泡沫分离效率的因素

六、泡沫分离应用;泡沫分离的应用;用月桂酸、硬酯酰胺或辛胺作表面活性剂，对初始细胞浓度为7.2×108个/cm3的大肠杆菌进行泡沫分离，结果用1分钟能除去90％的细胞，用10分钟时间就能除去99％的细胞。;表面活性剂大