《药物分离与纯化技术》课件——第七章 膜分离概述与膜分离过程.pptxVIP

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知识目标：1.了解膜的概念、特点与分类2.掌握膜性能参数指标（膜通量、截留率、截留分子量和分离因子）3.掌握透析、微滤、超滤、纳滤与反渗透膜分离能力目标：1.能够依据膜的截留曲线判断膜的性能2.能够根据料液性质与膜性能参数选择合适的分离膜素质目标：1.培养精雕细琢的职业素质2.弘扬精益求精的工匠精神热烈欢迎各位领导和老师莅临指导！

膜分离概述

01膜的简介膜料液水小分子大分子渗透液定义：

具有选择性分离的功能薄膜材料。“21世纪的多数工业中，膜技术扮演着战略的角色”“谁掌握了膜技术，谁就掌握了21世纪的未来”

黎念之(1932.12--)美籍华人化学工程专家，美国工程院院士、中国科学院外籍院士1990年，当选为美国工程院院士。1996年，当选为中国台湾“中央研究院”院士。1998年，当选为中国科学院外籍院士。1998年，我国政府授予他外国专家友谊奖。2000年，获得了被誉为化学工业界诺贝尔奖的普金奖章(PerkinMedal)，他是迄今为止全球惟一获此殊荣的华人。2001年，荣获了世界化工大会授予的终身成就奖。2015年1月，获得2014年度中华人民共和国国际科学技术合作奖。膜科学的主要奠基人之一

膜药品生产医疗应用中药提取除菌生物质利用生物医药水处理与环保能源食品石油化工电子冶金膜生物反应器海水淡化工业废水处理城市废水资源化传统工业洁净燃烧膜的应用

分离：将混合物分成两种或多种目的产物；浓缩：目的产物以低浓度形式存在，因此需要除去溶剂（截留物为产物）；纯化：除去杂质；反应促进：把化学反应或生化反应的产物连续取出，能提高反应速率或提高产品质量。膜的用途

两种工艺比较膜分离工艺活性炭吸附发酵药液酸化离子交换板框过滤浓缩结晶离心药物板框过滤浓缩结晶发酵药液酸化离心药物膜过滤离交吸附传统工艺

利用膜的选择性（孔径大小），在膜两侧的推动力（压力差、浓度差、电位差等）作用下，混合物各组分选择性地透过膜，从而达到分离、纯化和浓缩目的一种技术。02膜分离技术概念

03膜分离特点与传统的分离操作相比，膜分离具有以下特点：（1）膜分离是一个高效分离过程，可以实现高纯度的分离；（2）大多数膜分离过程不发生相变化，因此能耗较低；（3）膜分离通常在常温下进行，特别适合处理热敏性物料；（4）膜分离设备本身没有运动的部件，可靠性高，操作、维护都十分方便。

04膜分离分类01.膜材料02.膜结构03.膜分离推动力对称膜非对称膜有机膜材料无机膜材料压力差浓度差电位差温度差

01膜材料分类有机高聚物膜：纤维素类、聚砜类、聚酰胺类、聚乙烯醇类、聚酯类、含氟高聚物等无机分离膜：陶瓷膜、玻璃膜、金属膜和分子筛炭膜等天然物质的衍生物(醋酸或硝酸纤维素膜)人造物质(聚砜膜,聚酰胺类,聚乙烯醇类)

02膜结构分类对称膜：又称为均质膜，是一种均匀的薄膜，膜两侧截面的结构及形态完全相同。包括致密的无孔膜和对称的多孔膜两种。——传质阻力由膜的总厚度决定，降低膜的厚度可以提高透过速率。非对称膜：横断面具有不对称结构。包括一体化非对称膜和复合膜两类。——分离效能主要或完全由很薄的皮层决定，传质阻力小，其透过速率较对称膜高得多。对称膜非对称膜多孔膜无孔膜致密皮层多孔支撑层一体化膜复合膜致密皮层

03膜分离推动力分类压力差浓度差电位差温度差微滤超滤纳滤反渗透渗析（透析）电渗析渗透气化电渗析采用带电的离子交换膜，在电场作用下膜能允许阴、阳离子通过，可用于溶液去除离子。渗透汽化是在膜两侧浓度差的作用下，原料液中的易渗透组分通过膜并汽化，从而使原液体混合物得以分离的膜过程。渗透气化推动力除了有温度差外，还有压力差。

05膜性能膜通量截留率MWCO截留率为90%时所对应的分子量截留分子量分离因子???透过性能分离性能分离性能选择性能

（1）膜通量（透过速率）式中J—膜通量，m3/m2.h；W—透水量，m3；A—膜的有效面积,m2；t—时间，h；?

（2）截留率100％截留率表示溶质全部被膜截留，此为理想的半渗透膜；0％截留率则表示全部溶质透过膜，无分离作用。