第三章-膜分离.pptVIP

一般稳态条件下，超滤渗透通量的大小随温度和进料速度的升高而增加，但随进料分子的浓度和尺寸的增加而减少。2.超滤过程的强化超滤过程中主要障碍是浓差极化和膜的污染强化措施：①错流设计②提高流速③其它措施，如采取脉冲、机械刮除、表面改性、抗污染膜等。二、超滤膜组件超滤膜组件类型（1）简便微型浓缩器。用于微量样品处理,无需加压、抽真空等外加设备,适于实验室用。（2）磁力搅拌式超滤器。加压与搅拌同时进行,可增加膜通量,延缓浓差极化。适于蛋白质、多肽、多糖等的浓缩和脱盐。（3）盒式超滤器。（4）卷式超滤器。（5）膜堆式超滤器。（6）中空纤维超滤器。中空纤维超滤有机膜三、超滤应用1、生物大分子的分离纯化蛋白质、多肽、多糖等生物大分子被截流，抗生素等小分子透过膜孔被分离。2、中药有效成分和有效部位的分离纯化。3.制药工业中除去热原热原（pyrogen）又称内毒素（endotoxin），它是一种脂多糖物质（lipopolysaccharide，LPS），产生于革兰氏阴性细菌的细胞外壁，分子质量数万到几百万不等。脂多糖终端结构类脂A也是热原，分子量大约2000。“超滤+吸附”法除热原，超滤除去大分子热原，吸附剂除去小分子热原。第四节微滤一、微滤基本原理1.概念利用微滤膜进行物质分离的操作叫微滤（microfiltration，MF）。它是利用微滤膜孔的筛分作用，在静压推动下，将滤液中大于孔径的微粒、细菌及悬浮物质等截留下来，从而达到除去微粒、澄清溶液的目的，。一般认为微滤以筛分机理为主，吸附和电性能也有影响。微滤、超滤、纳滤、反渗透相比，微滤分离粒径最大，应用范围最广。2.微滤类型（1）按微粒被截留位置分：①表层过滤：微粒直径大于孔径或与孔径相近，微粒被截留在膜表面并堵塞膜孔。②深层过滤：微粒直径小于孔径，微粒进入膜的深层而被截留除去。（2）按料液流动方向分:①死端微滤:待澄清液体在压力差推动下垂直透过膜，而微粒被膜截留，在膜表面形成滤饼，滤饼随时间延长而增厚。②错流微滤:滤液沿膜表面切线方向流动，在压力差推动下，错流渗透过膜。滤饼层不会无限增厚，相对较薄。错流微滤可有效控制浓差极化和滤饼形成。3.膜截留机理（1）膜表面截留①机械截留作用：微粒粒径大小或与孔径相当，利用筛分机理使微粒留在膜表面。②物理作用或吸附截留作用：吸附及电性能的影响使微粒留在膜表面。③架桥作用。（2）膜内部截留网络内部截留使微粒留在膜内部。二、微滤应用目前在所有膜分离过程中应用最普遍。（1）制药工业用水和气体制备。清洁用水、注射用水、各类药液、需净化的气体、蒸汽等。0.22?m孔径微滤膜可截留细菌。（2）中药水提液的精制。（3）纯水制备。①反渗透或电渗透前过滤去除细小悬浮物质。②离子交换柱后,去除树脂碎片或细菌等杂质。（4）其它。生物化学、微生物学中收集细菌、酶、蛋白质、虫卵等。第五节反渗透一、反渗透基本原理1.渗透（osmosis）用一张可透过溶剂（水）、但不能透过溶质的膜将不同的溶液隔开。若两侧压力相等，在浓度差作用下溶剂（水）分子从溶质浓度低（溶剂浓度高）一侧向溶质浓度高（溶剂浓度低）一侧透过称为渗透。渗透的传质推动力为渗透压，浓度越高渗透压越大。两级循环系统一级一段连续式工艺流程1-料液贮槽；2-泵；3-膜组件一级多段连续式工艺流程部分循环式工艺流程全循环式工艺流程五、影响膜分离因素1.影响膜分离性能和分离速度的因素（1）膜性能：孔径大小及分布、结构、材料、荷电及密度