膜分离·渗析剖析.ppt

人工肾依靠透析膜，使血液中的代谢产物进入到由外界引入的已配制好的透析液中，并通过透析膜达到电解质的平衡，经过透析处理解毒后的血液回到人体的静脉中，而需排泄的物质则引出弃去，与人体肾脏相比，透析器起到了人工肾的作用 人工肾工作原理 人工肾构成 由透析器、透析液供给装置和自动监护装置三部分组成，通过血液回路把人体与透析型人工肾连接起来 透析器是人工肾的关键部件之一，血液透析过程就在透析器中进行 在血液透析过程中，动脉中的 血液通过半透膜与透析液相接 触，凭借液体间的浓度差，血 液与透析液进行物质交换，即 尿毒症病因物质从血液中经半 透膜扩散进入透析液，而透析 液中含有的人体必需的物质则 扩散进入血液。交换后的血液 经静脉返回体内，而有害物质 则随透析液排出体外 血液透析回路 以血液透析过程为例，对血液净化过程作简单介绍 中空纤维透析器的基本结构如图所示。将一束中空纤维置于外壳中，组装成中空纤维透析器。透析器上下共有四个管口，中间的两个进出口为血液通路，两旁的进出口为透析液通路。透析时，血液在中空纤维内流动，透析液在纤维外侧流动，一般血液与透析液呈逆向流动，通过中空纤维管壁进行透析。 压榨(碱)液的回收 在粘胶纤维生产中，压榨液约为纤维产量的18～22倍，压榨液的碱浓度为16％～17％，还含有大量的半纤维素、树脂和机械杂质。 2.工业应用 透析法回收压榨液中NaOH 中空纤维透析器的膜材料由聚乙烯醇制成。经预处理过的压榨液和软水分别由压榨液和软水进口管进入透析器，在膜的两侧反向流动，压榨液中的NaOH不断进入软水中。残余液出透析器后进入废液槽，经处理后排放； 项目 压榨液 水 入口 出口 入口 出口 流量/（L/min） 1.4 1.8 4.13 3.9 NaOH含量/(g/L) 215 2.6 0 76 半纤维素含量/(g/L) 26 19.8 0 0.2 压榨液的透析回收结果 软水出口管流出的水溶液中NaOH含量为4％~8％，经回收液槽后， 进入调整槽调整浓度后作为浸渍液回用压榨液中NaOH的回收率可达98%。 3.钢铁酸洗废液中回收硫酸 钢材加工需要预先除去表面的氧化铁。现在广泛采用硫酸（或盐酸）溶液酸洗法。在酸洗过程中，溶液中硫酸亚铁含量不断增加，当达到200g/L以上时，酸洗效果明显降低，成为废液，而废液中硫酸含量高达50g/L，必须经过处理才能排放。 目前，硫酸酸洗废液大都采用石灰中和后排放或者冷却结晶回收铁矾及硫酸的处理方法。采用石灰中和法，不但不能回收有用物质，而且增加了废渣的处理问题。用冷却结晶法虽可回收铁矾和硫酸，但处理的成本高，经济上不合算。而采用扩散渗析和离子交换膜电解相结合的工艺是技术上、经济上可行的 采用扩散渗析法和离子交换膜 电解组合工艺处理酸洗废液的 流程如图所示 在电解槽中，以稀硫酸溶液为 阳极液，以透析液为阴极液。 在直流电场作用下，阳极室中 硫酸浓度不断升高，而阴极上 不断沉积出电解纯铁，这样可 同时达到回收硫酸和铁的目的 4.酒精饮料脱醇 中空纤维透析器可以进行啤酒脱醇。啤酒在中空纤维内侧流过、透析液(水)通过中空纤维外侧逆向而流，醇的脱除率可达40％。 该法虽优于精馏法，但在脱酒精的同时会把某些低分子组分一起脱除，而影响酒的芳香度和风味。 有人建议在透析液中加人啤酒中的芳香成分，以保持啤酒的原有风味。 由于透析过程的传质推动力是膜两侧物料中组份的浓度差，受体系本身条件的限制，透析过程的传质速度慢，且透析膜的选择性低，对于化学性质相似或分子大小相近的溶质体系很难用透析法分离，这是其发展受到了很大限制，透析过程逐渐被借助外力驱动的膜过程，如电渗析、超滤等所取代，应用范围日渐缩小 然而，对于某些高浓度的蛋白质溶液，由于浓差极化的原因，使用超滤方法进行分离较为困难，这种情况下使用透析方法较为合适，特别是使用人工肾处理浓度差较高的血液时，透析法无疑更具有优越性 目前透析法应用最大的市场是血液透析，现在血液透析已成为治疗肾病患者的常规疗法。另外，对于少量物料的处理，由于透析不需要使用超滤那样的特殊器件和装置，所以迄今其应用仍较为广泛 应用前景 透析Dialysis 崔振宇 * 内容 Introduction Materials Structure and properties结构及性能表征 Applications应用 Introduction 是一种扩散控制的，以浓度梯度为驱动力的膜分离方法 原理: 溶质(低分子)由A侧通过扩散透过膜 溶剂（水）由B侧根据渗透原理透 过膜-进行相互移动 经一段时间后，两侧液体中的小分 子物质和水达到动态平衡-这种现象 称为透析 透析的目的-借助这种扩散速度的差，使A侧 两组分以上的溶质得以分离 这里所说的不是溶剂和溶质的分