第十一章 膜分离技术基础.ppt

三、膜分离过程的影响 第三节 膜分离过程中的关键技术 （二）操作参数对膜分离过程的影响 一方面，温度升高料液粘度下降，扩散系数增大，降低了浓差极化的影响。这样不仅减轻了膜污染，还使渗透通量增高。 另一方面，温度升高可能会破坏膜的结构或引起料液中某些成分变性，从而影响药效。 3. 温度的影响 三、膜分离过程的影响 第三节 膜分离过程中的关键技术 （二）操作参数对膜分离过程的影响 影响溶质的溶解特性、带电性; 影响膜的亲疏水性和荷电性. 从而影响膜与溶质间的相互作用，使膜的截留特性和膜的渗透通量发生改变。 4. pH值的影响 三、膜分离过程的影响 第三节 膜分离过程中的关键技术 （二）操作参数对膜分离过程的影响 在膜分离过程中，随着运行时间的推移，因膜被压实、浓差极化、凝胶层的形成和其它污染原因造成膜的渗透通量逐渐下降。 5. 操作时间的影响 1）在反渗透和纳滤的运行初期也会出现膜通量快速下降的现象，分析认为产生这种现象的主要原因是膜被压实。而对于微滤和超滤过程运行初期膜渗透通量迅速下降的原因多为料液中大分子物质吸附造成的。 2）随着运行时间的增长，膜的工作界面开始出现浓差极化并逐步形成“二层膜”，膜的渗透通量衰减较为平缓； 3）当膜表面因截留溶质的浓度过大逐渐形成凝胶层后，渗透通量再次出现迅速衰减。 膜分离技术在中药制剂中的应用主要集中在以下四个方面： ①精制纯化中药提取物，以得到有效成分、有效部位和有效部位群。 ②浓缩，提高药效成分浓度，减少剂量。 ③制剂生产，包括注射剂、口服液等，解决制剂的澄明度、无菌、无热源问题。 ④有机溶剂的回收，实现萃取或其它分离过程的有机溶剂循环使用，节约资源，保护环境。 第四节 膜分离技术在中药制剂中的应用 一、在中药注射剂和口服液生产中的应用 第五节 膜分离技术在中药制剂及生物制剂生产中的应用 一 中药注射剂生产中除杂、除热源 （二）口服液生产中除杂 二、在浸膏剂生产中的应用 三、在中药有效成分分离中的应用 采用超滤法制备的浸膏剂几乎达到与西药相同的崩解时限，浸膏体积缩小为原来的1/3~1/5。此外，采用纳滤或反渗透对超滤透过液进行浓缩与蒸发或蒸馏相比，浓缩效率被大大提高且可在常温下操作节省大量的热源。 通过选用不同截留特性的膜组件构成膜分离系统对中药有效部位和有效成分进行分离和纯化， 四、在生物制剂中的应用 第四节 膜分离技术在中药制剂中的应用 膜分离技术在发酵过程中的应用 四、在生物制剂中的应用 第四节 膜分离技术在中药制剂中的应用 蛋白质的分离纯化过程 1、选用两种方法将含有10~50万分子量的混合物分离出分子量约20~25万的物质，写出分离流程。 问题 可选用凝胶色谱和膜分离的方法。 凝胶色谱法：选择合适型号的凝胶—溶胀---上柱—上样—选择溶剂洗脱，收集20万分子量的部分即可。 膜分离法：选择能截留20万和25万的两种分离膜分离膜，分别进行两次分离操作，第一次用20万膜进行操作，收集被截留的部分，将这部分继续用25万的膜进行操作，收集透过膜的部分，即可得到20-25万分子量的物质。 2、描述膜分离过程的主要性能参数有那些? 3、膜污染产生的原因有那些？如何清洗？如何减轻膜污染？ 问题 纳滤广泛用于脱出溶液中的部分小分子有机物和单价盐离子及水的场合。如使用纳滤精制低聚糖；对青霉素等多种抗生素进行浓缩和纯化； 利用Donnan效应分离不同种类的氨基酸和多肽。 荷电的纳滤膜对于处于等电状态的氨基酸或多肽的截留率几乎为零，而对于带电状态的氨基酸或多肽却表现出较高的截留率。因此，可通过调节料液的pH值，利用Donnan效应对不同的氨基酸或多肽进行分离纯化。 制备软化水和超纯水等。 纳滤的应用： 二、电力驱动膜过程 以电位差为推动力的膜分离过程典型代表为电渗析（ED）。 第二节 各种膜分离过程及其原理 1、电渗析 电渗析法是在外加直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性使水中阴、阳离子作定向迁移，把电解质从溶液中分离出来，从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。 20世纪初电渗析的研究开始于德国，50年代进入工业化应用。目前电渗析技术已发展成为一个相当成熟的化工单元过程，在膜分离领域中占有重要的地位。 正极 阴离子交换膜 负极 + 固定离子 Cl- Na+ - 第二节 各种膜分离过程及其原理 + + + + + + 阳极 － － － － － － 阴极 Cl- Na＋ 阳膜 阳极室 Cl- Cl- Cl- Na＋ Na＋ Cl- Na＋ Na＋ Cl- Cl- Na＋ Na＋ 浓缩室 淡化室 浓缩室 阴极室 阴膜 阳膜 阴膜 电渗析过程原理图 第二节 各种膜分离过程及其原理 第二节 各种膜分离过程及其原理 1、电