多槽口旋转阀连续逆流离子交换和色谱分离系统（Word+PDF+ePub+PPT）
20世纪80年代美国AST公司研制和开发了一种新型离子交换和色谱分离系统——多槽口旋转阀连续逆流离子交换和色谱分离系统(ISEP系统)。该系统由一个多槽口分配阀和机械转盘两大部分构成，将传统固定床分为20～30个小树脂柱,由转盘带动树脂柱旋转,通过分配阀使液流和树脂柱形成逆向接触流动，从而将传统的固定床转化为连续操作，提高了树脂的利用率，使分离效率大大提高。ISEP在实践应用过程中，先后经过两次重大革新。第一次改进是芬兰Outotec公司研发的SepTor系统。它将旋转阀和转盘连为一体，使原来的两套机械和控制系统改为一套，简化了设备（称为第二代系统）。第三代系统是由美国IXsep公司和比利时Puritech公司相继独自开发的，工业上称为RDA和Ionex系统，第三代RDA/Ionex系统取消了带动树脂柱一起旋转的庞大的转盘系统，实现了树脂柱的固定安装，使设备结构进一步简化，设备安装、维修和控制更加方便。目前全球已有数百套装置广泛应用于多种工业生产领域。三代系统（ISEP、SepTor、RDA和Ionex）的工艺技术原理是相同的，通称为CCIX系统。
1995年，我国泉州大泉赖氨酸厂引进了第一套ISEP设备，之后二十多年来迅速扩展到其他应用领域。目前三代设备在国内均有应用，已有百余套装置在国内的生化、医药、发酵、淀粉糖、水处理以及其他化工领域中发挥着作用。随着第三代系统的出现，多槽口旋转阀连续逆流离子交换和色谱分离系统定会引起业界新的兴趣和关注。
笔者在美国沃斯特理工学院（WPI）化学工程系学习期间即涉及过这一课题，从参与我国引进第一套ISEP设备开始，一直跟踪这一技术的发展，在担任韩国东洲公司总工程师，以及美国Calgon公司、荷兰Outotec公司和美国IXsep公司高级顾问期间，亲自参与和见证了这一技术在我国从无到有、由小到大的发展历程，业务涵盖ISEP、SepTor及RDA/Ionex系统。在引进技术的基础上，我国高等院校、科研单位和生产企业的科技人员，以及硕士、博士研究生以此作为选题，做了大量有价值的应用开发研究工作，使这一技术得到了创新和发展。
笔者根据多年来在该领域的工作经验，包括实验室、中试的试验研究和开发，将CCIX三代技术和设备的基本原理、运行机制、工艺特点以及工业应用归纳整理成书，愿与业界人士共同探讨，以促进这一技术的发展，使其在我国经济建设中进一步发挥作用。成书过程中，G.Rossiter先生提供了主要文献资料，同时得到国内外专家的帮助，在此一并表示感谢。不足之处，请予指正。
著者
2016年12月作者简介郝彤，北京化工研究院高级工程师，长期从事连续逆流式离子交换和色谱分离技术相关的工作。连续逆流式离子交换和色谱分离技术（CCIX)是美国AST公司1980年代后期发明的新技术。三十年来经过两次改进，目前已发展到第三代技术。该作者从担任韩国东洲公司总工程师开始，曾参与我国首台CCIX装置的引进，此后作为美国Calgon公司和芬兰Autotec公司的高级顾问，一直跟踪这一技术的发展。为推进CCIX技术在国内的应用和发展，曾参与实验室研究、中试，以及设计、生产和管理工作。编辑推荐连续逆流式离子交换和色谱分离技术（CCIX)是一项应用较广泛的工业技术，《高效离子交换和色谱分离技术——多功能旋转阀CCIX系统》结合作者20多年研究和应用这一技术的经验，向大家系统介绍了这一技术的原理、工业装备及在生物化工、制药、食品添加剂生产、水处理、湿法冶金、无机化工及石油化工中的应用，内容丰富，值得一读。内容简介本书主要介绍了近三十年来开发成功并获得广泛应用的多槽口旋转阀式连续逆流离子交换和色谱分离系统。书中结合作者多年来从事这一领域的技术开发和研究，广泛参考国内外相关研究成果，详细介绍了该系统的基本原理、技术特点、机械结构及在生物化工、制药、食品添加剂生产、水处理、湿法冶金、无机化工和石油化工中的应用，并且对其在我国的实际应用提出了有针对性的评述和建议。
本书适用于有机化学和无机化学、精细化工和石油化工（包括发酵、医药、淀粉糖、水处理、湿法冶金）等领域的研究开发人员、生产技术人员、行业管理人员及大专院校相关专业的师生阅读参考。目录第一章 离子交换和色谱分离概述 1
第一节 离子交换和离子交换树脂 1
一、离子交换过程 1
二、离子交换树脂 4
第二节 离子交换设备及其发展 11
一、离子交换设备的类型 11
二、固定床离子交换设备 11
三、流化床离子交换设备 12
四、模拟移动床离子交换设备 16
第三节 色谱分离 19
一、色谱分离的发展历程 19
二、色谱分离法的分类和基本原理 21
三、移动床色谱技术 23
四、模拟移动床色谱分离 25
五、CCIX 模拟移动床色谱分离系统 27
参考文献 30
第二章 CCIX 的工艺开发和设计 33
第一节 CCIX 的基本原理和特性 33
一、固定床离子交换过程的缺陷 33
二、CCIX 系统的基本原理和结构 34
三、CCIX 系统的工艺特点 39
第二节 CCIX 工艺过程设计和开发 51
一、树脂的筛选和评估 51
二、CCIX 的工艺设计 58
三、中试验证试验 68
四、工业装置设计 73
五、生产装置的优化调整 75
参考文献 78
第三章 CCIX 的机械结构和控制系统 80
第一节 ISEP 系统 80
一、ISEP 系统的机械结构 80
二、ISEP 的控制系统 85
第二节 SepTor 系统 92
一、SepTor 系统的开发 92
二、SepTor 系统的运行原理 93
三、SepTor 系统的机械结构 94
四、SepTor 的控制系统 97
第三节 RDA/Ionex 系统 101
一、RDA 和Ionex 系统的研发 101
二、RDA 旋转阀的工作原理 101
三、RDA 旋转阀结构 103
四、Ionex 分配阀结构 108
五、RDA/Ionex 系统的技术优势 110
参考文献 113
第四章 CCIX 的工业应用 115
第一节 在发酵产品和生物化工中的应用 115
一、从发酵液中提取赖氨酸 115
二、从发酵液中提取柠檬酸 124
三、柠檬酸脱盐精制 134
四、从发酵液中提取乳酸 141
五、从发酵液中提取苯丙氨酸 149
六、从发酵液中提取L-谷氨酰胺 151
第二节 CCIX 在制药业中的应用 153
一、古龙酸钠酸化 153
二、维生素C 钠的酸化 160
三、提取新霉素 166
四、从发酵液提取头孢菌素C 168
五、分离维生素C 和古龙酸 170
六、抗生素分离和纯化 172
七、红霉素提取和精制 174
第三节 CCIX 在淀粉糖和甜味剂生产中的应用 176
一、果葡糖分离 176
二、菊粉脱盐脱色 182
三、甘蔗糖浆脱色 188
四、从母液中回收木糖 197
五、甜菜和玉米糖浆脱色 204
六、功能性低聚糖脱灰精制 207
七、山梨醇脱盐精制 210
八、甜菊糖精制 213
九、生产葡萄糖酸内酯 215
第四节 CCIX 在水处理中的应用 217
一、饮用水脱除硝酸盐 217
二、水杨酸生产废水处理 225
第五节 CCIX 在湿法冶金中的应用 229
一、CCIX 用于湿法冶金述评 229
二、镍/钴分离 238
三、铀/钒分离 241
第六节 CCIX 在无机化工和石油化工中的应用 243
一、从海水中提取钾 243
二、生产K2 CO3 247
三、生产KNO3 250
四、生产K2 SO4 255
五、PTA 生产废水的回收利用 259
参考文献 262
