[发明专利]一种泡沫精馏纯化方法

权利要求书

1.一种泡沫精馏纯化方法，该方法的具体步骤包括：

   对于目的组分含量为a₀、目的杂质含量为b₀的待分离溶液，按照已确定的pH、温度T及表观气速Q，在泡沫塔高度H下进行n次的鼓泡收集操作，最终得到含有所需纯度目的组分的浓缩液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法中各生产条件及参数的具体确定过程如下：

1）估测目的组分在待分离溶液中的含量a₀与目的杂质在待分离溶液中的含量b₀；

2）确定在目的组分的耐受范围内目的组分表面活性最高的并且可以控制的pH与温度T，该pH与温度T即为泡沫分离时的pH与温度条件；

3）在步骤2）所确定的pH与温度条件下，用目的组分模拟溶液进行鼓泡操作；调节表观气速使目的组分模拟溶液形成的泡沫柱高度不超过设备所能提供的最大高度；记录泡沫柱能达到的最大高度β，和与此高度相对应的表观气速Q，分别记作最高收集高度β和表观气速Q； 

4）在步骤2）确定的pH与温度条件下，和步骤3）所确定的表观气速Q下，用目的杂质模拟溶液进行鼓泡操作；记录下与表观气速Q相对应的泡沫柱高度α，记作最低收集高度α；

5）然后在α到β这段高度区间内，在步骤2）所确定的pH与温度条件下和步骤3）所确定的表观气速Q下使用目的组分模拟溶液或待分离溶液进行不同收集高度下的泡沫分离操作，测定在α到β这段高度区间内不同收集高度H下目的组分的回收率X和富集比Y；

6）根据步骤1）至步骤5）所获数据和生产条件，根据对产品的纯度P的要求进行纯化策略分析，为了达到纯度要求，我们需要对待分离溶液进行n次的纯化，第n次纯化后目的组分的纯度为：P_n=1-b₀/(Y₁*Y₂*.....*Y_n*a₀+b₀), n为正整数，Y_n为第n次纯化时目的组分的富集比，该公式的成立条件是：在泡沫纯化过程中收集到的消泡液中只有目的组分富集了而目的杂质没有富集；另外，我们给出第n次纯化后目的组分的总回收率为：X_总=X₁*X₂*.....*X_n， n为正整数，X_n为第n次纯化时目的组分的回收率；由于目的组分的浓度对泡沫分离后表面活性物质的富集比和回收率会造成一定影响，所以为保证在步骤5）中测定的α到β这段高度区间内不同收集高度H下目的组分的回收率X和富集比Y的数值结果更有参考价值，在反复纯化时应当保证目的组分的浓度不变，所以在对待分离溶液进行纯化时应按照如下方法操作：在进行第一次泡沫纯化时，取体积为V₀的待分离溶液在相应的分离条件下在处理量为V₀的泡沫塔中进行第一次泡沫纯化，收集到的消泡液的体积记作V₁，相应的，第n次纯化后获得的消泡液的体积我们记作V_n，从第二次纯化开始，都要在进行第n+1次纯化前取体积为V_n/X_n的第n次的泡沫纯化的消泡液并向其中加入溶剂至体积为V₀，并用此稀释好的体积为V₀的溶液进行第n+1次的泡沫纯化操作；由于我们已经在步骤5）中测定了在浓度为a₀，体积为V₀时，在α到β这段高度区间内不同收集高度下目的组分的回收率X和富集比Y，所以我们获得了若干组H-X-Y的数值，在每一次泡沫纯化过程中我们使用的泡沫柱高度可以相同也可以不同，所以我们可以向上述的纯度计算方程和回收率计算方程中带入我们在步骤4）中获得的任意组X-Y数值，计算出在令产品的纯度达到要求的情况下回收率最高的X-Y数值组，进而推算出要用多高的收集高度和纯化几次；至此，我们便构建好了纯化策略，包括pH，温度T，柱高H，表观气速Q，纯化次数n这些条件；下一步需要根据此纯化策略进行试纯化，根据试纯化后产物的目的组分纯度分析结果再对纯化策略进行微调，包括增加或减少纯化次数，改变某次或某几次纯化时的柱高以使纯度达到要求；

7）利用原液按照步骤6）最终确定的纯化策略进行生产。