Question

萃取的原理是什么?常用的萃取设备有哪些?

Answer 1

问：萃取的原理是什么?常用的萃取设备有哪些?

答：亲。这边根据您提供的问题，为您查询到以下：萃取是一种分离和提取化合物的方法，通常用于从复杂的混合物中提取和分离所需的化合物。其原理是利用化合物在不同溶剂间溶解度不同的差异，通过溶剂的萃取作用将化合物分离出来。萃取可以采用不同的萃取剂和萃取条件，以满足不同的提取和分离要求。常用的萃取设备有：1. 滴液漏斗：用于小规模的萃取工作，适用于小样品的处理。2. 分液漏斗：用于大规模的萃取工作，比滴液漏斗更加高效，可以同时处理多个样品。3. 萃取柱：采用固相萃取技术，结合柱体和各种萃取剂，对样品进行分离和纯化。4. 萃取器：包括液液萃取器和固体相萃取器，可以自动进行萃取和分离。5. 超临界萃取设备：采用超临界流体作为萃取剂，具有高效、快速、环保的特点。总之，萃取可以用于分离和提取各种化合物，常见的萃取设备包括滴液漏斗、分液漏斗、萃取柱、萃取器和超临界萃取设备等。

答：亲。这边根据您提供的问题，为您查询到以下：根据生物反应器内含有孢子的数量和染菌概率，可以使用概率模型求解灭菌时间。设培养基内含有N个孢子，则染菌概率为0.1%（即0.001），则未被灭菌的孢子数为0.001N。同时，根据经验公式，耐热芽孢在125℃下的灭菌速率常数为k = 0.18/min。根据动力学模型，可以得到：dN/dt = -kN其中，N为未被灭菌的孢子数，t为时间。将N = 0.001N0，即初始未被灭菌的孢子数为总孢子数的0.1%代入上式，则有：dN/dt = -k * 0.001N0积分得：ln(N/N0) = -k * 0.001 * tN/N0 = exp(-k * 0.001 * t)令N/N0 = 0.001，则有：0.001 = exp(-k * ..001 * t)解出t，可得理论灭菌时间为：t = -ln(0.001) / (k * 0.001) = 114.8 min ≈ 115 min如果使用连续灭菌，温度为135℃（k = 0.75/s），则可采用以下公式求解理论灭菌时间：t = ln(N0 / N) / (k * V)其中，V为单位时间内处理的体积。代入数据可得：t = ln(1 / 0.001) / (0.75/s * 100 m3 / 60) = 16.6 min因此，使用连续灭菌的理论灭菌时间为16.6分钟。

答：亲。这边根据您提供的问题，为您查询到以下：4. 根据题意，可得：- 孢子数N0 = 10^7/ml- 染菌概率P = 10^-4- 灭菌温度T = 121℃根据分批灭菌的灭菌常数公式：lgk = -14845/T + 36.127，可得灭菌常数k为：k = 7.14×10^-4 min^-1。根据灭菌动力学方程：dN/dt = -kN，又因为终了的孢子数为1个，则可得：ln(N/N0) = -ktln(1/P) = N0 * (1 - e^(-kt))t = -ln(P) / (N0 * k)代入数据可得：t = -ln(10^-4) / (10^7 * 7.14×10^-4) ≈ 109 min因此，理论灭菌时间为109分钟。5. 根据题意，可得：- 管道内径d = 8cm = 0.08m- 导线直径D = 0.2cm = 0.002m- 电场强度E = 3kV/cm = 30kV/m- 有效长度L = 6m- 气流速度V = 2m/s- 两极间电压U = 27.8kV- 微粒直径d1 = 0.5μm- 微粒直径d2 = 2.5μm- 沉淀电极电场强度E0 = U / L * ln(d/2D)其中，d为微粒直径，D为导线直径。代入公式可得：E0 = 27.8kV / 6m * ln(0.5μm / 0.002m) ≈ 219.1kV/m对于0.5μm的微粒，其迁移速度Veo.s = E0 * E / 18μ，代入公式可得：Veo.s = 219.1kV/m * 3kV/cm / 18μ ≈ 3.66 cm/s对于2.5μm的微粒，其迁移速度Ve2.5 = E0 * E / 25μ，代入公式可得：Ve2.5 = 219.1kV/m * 3kV/cm / 25μ ≈ 7.93 cm/s因此，当电场强度为3kV/cm时，对0.5μm和2.5um的微粒的除尘效率分别为：3.66 cm/s和7.93 cm/s。

答：6. 根据题意，可得：- 反应器内径d = 2m- 装液高度h = 3m- 搅拌器直径D = 0.7m- 搅拌器转速n = 150r/min- 发酵液密度ρ = 1050kg/m3- 发酵液黏度μ = 0.1Pa·s- 通气量Q = 6m3/min首先，根据机械搅拌的功率计算公式：P = 1/4 * ρ * π^2 * n^3 * D^5 / μ，则可得搅拌器的功率为：P = 1/4 * 1050kg/m3 * π^2 * (150r/min)^3 * (0.7m)^5 / 0.1Pa·s ≈ 11.27kW其次，根据通气搅拌功率公式：P = 0.54 * ρ * Q^3 * d^5 / (h * μ)，则可得通气搅拌功率为：P = 0.54 * 1050kg/m3 * (6m3/min)^3 * (0.08m)^5 / (3m * 0.1Pa·s) ≈ 2.69kW因此，搅拌器的功率为11.27kW，通气搅拌功率为2.69kW。

答：第一张图片题目答案1. 分批灭菌根据题意，可得：- 孢子数N0 = 10^7/ml- 染菌概率P = 0.1%- 灭菌温度T = 125℃根据分批灭菌的灭菌常数公式：lgk = -14845/T + 36.127，可得灭菌常数k为：k = 6.4×10^-4 min^-1。根据灭菌动力学方程：dN/dt = -kN，又因为终了的孢子数为1个，则可得：ln(N/N0) = -ktln(1/P) = N0 * (1 - e^(-kt))t = -ln(P) / (N0 * k)代入数据可得：t = -ln(0.001) / (10^7 * 6.4×10^-4) ≈ 154 min因此，理论灭菌时间为154分钟。2. 连续灭菌根据题意，可得：- 灭菌温度T = 135℃- 灭菌常数k = 0.75/s根据连续灭菌的灭菌动力学方程：N/N0 = e^(-kt)，则可得：ln(N/N0) = -ktt = -ln(P) / k代入数据可得：t = -ln(0.001) / 0.75 ≈ 92.08 s因此，理论灭菌时间为92.08秒。

答：亲这种图片麻烦您发文字给我，这有点模糊在加上您旁边做了标注我看的不是很清楚

问：某省沿海某企业以麦芽糖等为原料，利用犹他游动放线菌好氧发酵生产糖苷酶抑制类Ⅱ型糖尿病治疗药物阿卡波糖，年产量为150吨/年。培养基采用连续灭菌工艺，阿卡波糖发酵单位为8000mg/L，总提取收率为50%，生产罐装料量为70%，发酵周期为10天，年工作时间 330天。1.请为该企业设计发酵车间的空气除菌流程和培养基连续灭菌流程，并说明流程中主要设备的功能：2.请根据计算，选择合理的生物反应器（包括发酵罐类型、发酵罐体积、发酵罐个数等）。

答：亲。这边根据您提供的问题，为您查询到以下：1. 发酵车间的空气除菌流程和培养基连续灭菌流程设计如下：空气除菌流程：1）空气处理设备：目的是去除空气中的微生物和尘埃等颗粒物，确保发酵车间的空气质量符合要求。该设备通常包括空气净化器、超滤器、HEPA过滤器等。2）空气流向设计：发酵车间应采用压力高于外界空气的正压环境，以避免外界空气进入车间，同时在车间内设置空气流向，避免交叉污染。培养基连续灭菌流程：1）采用高温高压灭菌法，包括灭菌锅、灭菌桶、高温高压灭菌设备等。2）培养基的连续灭菌流程中，需要先将培养基加热至121℃，并在20分钟内保持该温度，以保证杀灭培养基中的微生物和病毒等有害物质。2. 根据生产要求，需要选择合适的生物反应器。以年产量150吨/年、阿卡波糖发酵单位为8000mg/L、总提取收率为50%为基础，可以按照以下步骤计算：1）计算每天需要发酵的体积150吨/年 = 150000千克/年每天需要发酵的重量为：150000千克/年 ÷ 330天/年 ≈ 455.5千克/天假设发酵周期为10天，则需要发酵的总体积为：455.5千克/天 × 10天 = 4555千克2）计算发酵罐的体积根据阿卡波糖发酵单位为8000mg/L和总提取收率为50%可得：每升发酵液中含有4克阿卡波糖每天需要发酵的体积为：4555千克 ÷ 4克/毫升 = 1138.75升 ≈ 1140升假设每个发酵罐的装液量为70%，则需要的发酵罐体积为：1140升 ÷ 0.7 ≈ 1628.57升 ≈ 1630升3）选择合适的发酵罐类型和数量针对该生产要求，可以选择一些体积为2000升的不锈钢发酵罐，每个罐装载发酵液体积为1630升，约需要3个发酵罐，可以轮流使用，实现每天连续发酵。发酵罐需要配备搅拌器和温度控制系统等设备，以保证发酵过程的均一和稳定。

问：生物工业中运用的固液分离方法包括什么

答：亲。这边根据您提供的问题，为您查询到以下：在生物工业中，常用的固液分离方法包括以下几种：1. 沉淀法：通过减少悬浮液中的溶解氧，使生物体沉淀下来。采用沉淀法分离的生物体通常需要进行进一步处理，如离心、过滤等。2. 离心法：利用离心力将混合物中的生物体分离出来。该方法对于比较小的细胞和微生物比较有效。3. 过滤法：利用不同孔径大小的滤纸或滤膜，将混合物中的生物体和其他杂质分离出来。过滤法适用于较小的生物体和较少的杂质。4. 溶剂萃取法：将生物体通过溶剂的选择性溶解和萃取分离。溶剂萃取法适用于生物体数量较少的情况。5. 膜分离法：利用超滤膜、微滤膜等将生物体和溶液分离出来。该方法适用于分离小分子量物质和细胞密度较低的情况。综上所述，生物工业中运用的固液分离方法包括沉淀法、离心法、过滤法、溶剂萃取法和膜分离法。选择合适的固液分离方法应根据实际情况来决定，包括生物体的类型、数量、形态和其他杂质的种类和含量等。

问：机械搅拌式生物反应器的搅拌器的主要作用是什么？

答：亲。这边根据您提供的问题，为您查询到以下：机械搅拌式生物反应器的搅拌器主要作用如下：1. 促进气液混合：搅拌器会将气体和液体混合，从而增加气体在液体中的溶解度，促进微生物的生长和代谢。2. 维持液体悬浮状态：搅拌器可以使液体中的微生物和其他物质在液体中均匀分布，防止微生物和其他物质聚集在容器底部。3. 均匀温度分布：搅拌器可以通过使液体均匀流动来均匀分布温度，防止温度梯度过大对微生物的生长和代谢产生影响。4. 促进质量传递：机械搅拌器能够促进液相和气相中物质的传递，加速底物的转化和反应产物的分离，提高反应效率。5. 防止沉淀和积聚：搅拌器可以防止微生物和其他物质在容器底部沉淀和积聚，从而提高反应器的稳定性和生产效率。综上所述，机械搅拌式生物反应器的搅拌器在反应器中起到了至关重要的作用，包括促进气液混合、维持液体悬浮状态、均匀温度分布、促进质量传递和防止沉淀和积聚等。