第八章膜分离技术
膜分离介绍

2009-8
5
膜分离过程的 现状与发展趋势[2]
如图:
各种膜及装置的 销售状况分为价 格趋于稳定的低 速增长区和使用 趋于可靠的高速 增长区。
研究状况分为基 础研究、过程开 发和过程优化。
2009-8
6
8.1 概述
膜分离单元操作的目的与原理
目的:分离流体混合物 基本原理:固体膜对混合物各组分的选择性渗透。 推动力:—压力差
膜蒸馏是在常压和低于溶液沸点的温 度下进行的。 膜蒸馏所用膜必须是疏水性微孔膜, 如聚四氟乙烯
2009-8
19
膜蒸馏的优点
①截留率高(若膜不被润湿,可达100 %);
②操作温度比传统的蒸馏操作低得多, 可有效利用低热、工业废水余热等廉 价能源,降低能耗;
③操作压力较其它膜分离低;
④能够处理反渗透等不能处理的高浓 度废水。
2009-8
17
渗透汽化传质机理
渗透汽化与其它膜分离的最 大不同是它在渗透过程中发 生由液相到气相的相变化。 它的分离机制分三步:溶解扩散模型 1)被分离的液相物质在膜 表面被选择性地吸附并溶解; 2)以扩散形式在膜内渗透; 3)在膜的另一侧变成气相 脱附。
2009-8
18
7、膜蒸馏[3]
膜精馏是膜分离与蒸发结合的分离 过程;是以疏水性微孔膜两侧蒸汽 压差为传质推动力的膜分离过程。
20c60s,Loeb和Saurirajan研制成功第一张非对 称醋酸纤维素反渗透膜,海水淡化成为现实;
20c60~80s开发的超滤、气体分离等也进入工业 应用;
20c80~90s建成无水酒精渗透汽化装置,现已大 规模用于有机物的脱水;
20c90s以来,被称为膜接触器的膜萃取、膜吸
膜分离技术的原理及优点

膜分离技术的原理及优点1、膜分离的概念即是以天然或人工合成的高分子薄膜为介质,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、提纯和浓缩的方法称之为膜分离法。
膜分离可用于液相和气相。
对于液相分离,可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系。
2、膜分离的基本原理膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
它与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。
膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜和金属膜,其过滤精度较低,选择性较小。
有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
错流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别。
3、膜分离技术的优点(1)在常温下进行:有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩;(2)无相态变化:保持原有的风味,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的31—81; (3)无化学变化:典型的物理分离过程,不用化学试剂和添加剂,产品不受污染;(4)选择性好:可在分子级内进行物质分离,具有普遍滤材无法取代的卓越性能;(5)适应性强:处理规模可大可小,可以连续也可以间隙进行,工艺简单,操作方便,易于自动化;(6)能耗低:只需电能驱动,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩闹局世或冷冻浓缩的31—81。
4、膜分离技术的缺点(1)膜技术虽然浓缩成本低,但不能将产品浓缩成干物质;(2)膜技术虽然具有选择过滤性,但是同分异构体就无法实现分离。
5、膜分离技术的应用领域膜分离技术,是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术。
第八章膜分离1

不对称膜的截面结构示意图
膜的孔道特性 膜的孔道特性包括孔径、孔径分布和孔隙率。
可由电子显微镜直接观察测定。
也可通过泡点法(bubble point method)测量: 在膜表面覆盖一层水,用水湿润膜孔,从下面通 入空气,当压力升高到有稳定气泡冒出时称为泡 点,此时的压力称为泡点压力。
7.1.2 分离膜和膜组件
分离膜
对膜材料要求: 1. 起过滤作用的有效膜厚度小,超滤和微滤膜的 开孔率高,过滤阻力小; 2. 膜材料惰性,不吸附溶质,从而使膜不易污染, 膜孔不易堵塞; 3. 适用的pH和温度范围广,耐高温灭菌,耐酸 碱清洗剂,稳定性高,使用寿命长; 4. 容易通过清洗恢复透过性能; 5. 满足实现分离目的的各种要求,如对菌体细胞 的截留,对大分子的通透性或截留作用。
基于空气压力克服表面张力将水从膜毛细管中 推出的动量平衡,可得到计算最大孔径的公式。
dmax
4cos
pb
dmax——最大孔径; σ——水的表面张力;
ห้องสมุดไป่ตู้
θ——水与膜面的接触角度;
рb——泡点压力。
因为亲水膜可被水完全润湿,故亲水膜的
θ≈0, cosθ≈1,所以
d max
4
pb
σ——水的表面张力;
рb——泡点压力。
原理和适用范围
7.2微 滤、超滤和纳滤
MF、UF、NF和RO的共同特点是以静压差为推动力而 达到分离目的。它们的区别是分离精度不同,因而 压差也不同。
3)无机材料
主要有陶瓷、微孔玻璃、不锈钢和碳素等。
陶瓷材料的微滤膜最常用。多孔陶瓷膜主要 利用氧化铝、硅胶、氧化锆和钛等陶瓷微粒烧结 而成。陶瓷材料的特点是机械强度高,耐高温、 耐化学试剂和耐有机溶剂。缺点是不易加工,造 价较高。
膜分离技术

膜分离技术膜分离技术是一种重要的分离技术,通过膜将混合物中不同分子大小、形状、电荷和极性等特性的物质分离出来。
它广泛应用于各种领域,如环境保护、医药制造、食品加工、化学工业和电子行业等。
本文将介绍膜分离技术的工作原理、分类和应用,并探讨其未来的发展前景。
一、膜分离技术的基本原理膜分离技术利用膜作为分离介质,将混合物分离成两个或更多的组分,其中其中至少有一种组分通过膜而另一种组分不直接通过。
根据膜分离的机制可以分为以下三种类型:1、压力驱动膜分离技术压力驱动膜分离技术是指通过施加压力将混合物推动到膜上,以实现分离的技术。
膜的孔径大小、膜的材质和压力差均会影响分离效果。
该技术主要包括超滤、逆渗透和微滤等。
超滤是指利用孔径大小在10-100纳米的超滤膜去除溶液中的高分子物质。
逆渗透是利用高压驱动水通过0.1纳米左右的逆渗透膜,将混合物中的水增量分离出来,这是制取纯水的主要技术之一。
微滤是利用孔径在0.1-10微米的微滤膜去除悬浮物、细菌和微生物等。
2、电力驱动膜分离技术电力驱动膜分离技术是利用电场将混合物推动到膜上,实现分离的技术。
例如电渗析技术是利用电场和离子之间的电荷作用,将含有离子的溶液通过电场驱动到离子交换膜中,使得原来溶液中的阴离子和阳离子在两侧集中,最终通过两个极板分别收集。
3、扩散驱动膜分离技术扩散驱动膜分离技术是指利用分子间的扩散速率的大小差异,将混合物中的混合物分离的技术。
例如气体分离、液体浓缩和溶液析出等。
二、膜分离技术的分类根据膜的性质和分离机制的不同,可以将膜分离技术分为以下几种类型:1、纳滤技术纳滤技术是利用孔径在10-100纳米的纳滤膜,将分子大小在10-100纳米之间的物质分离出来。
纳滤技术主要应用于制备高分子材料、微电子器件制造和水处理等领域中。
2、超滤技术超滤技术是利用孔径在0.01-0.1微米之间的超滤膜,将分子大小在1000道100万道之间的物质分离出来。
超滤技术主要应用于蛋白质提取、水处理、生物制品制备和废水处理等领域中。
第八章膜分离案例

23
• 膜溶剂: • 成膜的基体物质、一般为水或有机溶剂。
表面活性剂:降低液膜的表面张力,对液膜 的稳定性、渗透速度、分离效率和膜的重复使 用有直接影响。
流动载体:选择性迁移指定溶质或离子,常 为某种萃取剂。
24
液膜分离的优点
(1)分离过程中没有相变化,他不需要使液体 沸腾,也不需要使气体液化。因而是一种低能 耗,低成本的分离技术。
48
在一定的温度压力下,纯水的化学位为
m0 (T , P1 )
而盐水的化学为 m(T ,=P1 ) m+(0TR, PT1 )lna
纯水的活度为1,而溶液中水的活度一般小于1,
∴RTlna<0
∴
m < (T ,P1 )
m0 (T , P1 )
Hale Waihona Puke 纯水的化学位大于溶液中水的化学位,所以
引起纯水向溶液方向渗透,并不断增加溶液侧的压力。
41
通量衰减系数:由于过程的浓差极化、膜的压 密以及膜孔堵塞等原因,膜的渗透通量随时 间衰减,可用下式表示: Jθ=Joθm
Jo—初始时间的渗透通量,[kg/ m2.h(s)]; θ—使用时间,h(s); Jθ—时间θ时的渗透通量,[kg/ m2.h(s)]; M—衰减系数。
42
11.4 膜组件
③ 工业废水的处理;
(2)元素的分离,富集;
(3)金属,物质的分离,回收;
(4)气体分离;
(5)其他方面;
27
液膜分离装置
• (1)乳化液膜分离 • ①制备乳液 • ②液膜萃取 • ③破乳 • (2)隔膜含浸型液膜
28
• 乳化液膜和支撑 液膜 分离机理:
膜分离技术

膜分离技术第一篇:膜分离技术是一种用膜作为过滤介质,通过不同物质在膜上的传递速度差异将混合物分离的技术。
膜分离技术可广泛应用于制药、食品、环保等领域,具有高效、节能、清洁等优点。
膜分离技术根据不同分离机理,可分为压力驱动型、电动驱动型和阴离子交换型等多种分类。
其中,压力驱动型是最为常见的一种,通过给混合物施加一定压力,使其在膜上分离。
这种方法操作简单、适用范围广,但难以完全分离出相似性质的物质。
在膜分离过程中,最重要的是选择合适的膜材料。
目前市场上常用的膜材料有聚丙烯、聚酰胺、聚醚硫醚等。
不同材料的选择与分离物种、操作条件等因素有关。
此外,膜的形态也有多种,包括螺旋膜、中空纤维膜等,再根据不同领域的需求进行不同选择。
膜分离技术在制药领域可用于纯化、分离、浓缩、去除杂质等。
例如,在中药提取中,可用膜分离技术将提取液中的色素、腐植酸等杂质去除,提高纯度和品质。
在食品领域,膜分离技术可用于果汁浓缩、葡萄酒酒精浓缩等。
在环保领域,膜分离技术可用于废水处理中的COD、BOD、氨氮等物质的去除。
随着技术的不断发展,膜分离技术也在不断完善和推广,未来将会更广泛地应用于各个领域,实现更高效、清洁的生产方式。
第二篇:膜分离技术是一种较为新兴的分离技术,具有高效、节能、环保等优点。
在实际应用中,膜分离技术的性能与膜本身的材质有很大关系,因此选择合适的膜材料对膜分离技术的运用是至关重要的。
目前市场上常用的膜材料有聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯等多种。
其中,聚酰胺膜的选择是最为广泛的,具有较高的通量、分离效率和耐化学性。
聚醚硫醚膜与聚环氧腈膜也属于高性能膜,适用于一些对材料性能有较高要求的领域。
对于具体的分离要求,不同的膜材料有不同的优势。
例如,聚酰胺膜适用于中分子量的有机物和IEDED类水溶性物质的分离;聚乙烯膜适用于气体分离、有机物质分离等;聚偏氟乙烯膜适用于对PH值和温度有较高要求的分离领域等。
在选择膜材料时,应结合具体的分离条件和工艺要求进行。
《膜分离技术》课件

控制运行参数
根据实际运行情况,调整压力、流量等运行 参数,优化处理效果。
应急处理
针对突发故障或水质异常情况,采取相应的 应急处理措施,确保系统稳定运行。
04
膜分离技术的优势与局限 性
优势
高效分离
膜分离技术能够高效地分离混合物中 的不同组分,实现高纯度产品的制备 。
节能环保
膜分离过程通常在常温下进行,能耗 较低,且不产生有害物质,符合绿色 环保理念。
感谢您的观看
THANKS
膜分离技术需要使用特定的化学品进行清洗和维护,因此化学品成本 也是需要考虑的因素。
环境效益分析
减少污染排放
膜分离技术可以有效地减少工业 废水中的有害物质排放,减轻对 环境的污染。
节约资源
膜分离技术可以提高资源的利用 率,减少浪费,对环境保护具有 积极的影响。
提高生产效率
膜分离技术可以优化生产流程, 提高生产效率,降低能耗和资源 消耗,从而减少对环境的负面影 响。
特点
孔径分布均匀、过滤精度 高、阻力小。
03
膜分离技术的工艺流程
原水预处理
去除大颗粒杂质
通过过滤、沉淀等方法去除原水中较大的颗粒、悬浮物和杂质。
降低浊度
通过加入絮凝剂、沉淀等方法降低原水的浊度,提高水质清晰度。
调节pH值
根据不同膜材料的特性,通过加酸或加碱调节原水的pH值至适宜 范围。
膜组件的安装与调试
2
膜分离技术可以有效地去除医药产品中的杂质和 有害物,膜分离技术的应用前 景越来越广阔,为新药研发和生产提供了新的技 术支持。
06
膜分离技术的经济效益分 析
投资成本分析
设备购置成本
膜分离技术的设备购置成本较高,包括膜组件、泵、管道等。
第八章 膜分离技术讲解

一、膜分离概述 二、常见的膜分离技术 三、膜分离应用
生化制药(工艺比较)
生物发酵液
酸化
板框过滤
离子交换
活性炭吸附
板框过滤
膜工艺
生物发酵液
酸化
产品
离心
浓缩结晶
膜过滤
离交吸附
浓缩结晶
离心
产品
2019/6/7
案例引入 果汁澄清
2019/6/7
膜分离技术的应用
乳品 酒类 果汁 酶制剂 医疗、卫 加工 生产 加工 生产 生用水 药品生产
(2)化学惰性; (3)在水、盐溶液、稀酸或稀碱溶液中稳定; (4)有一定的机械强度和良好的再生性能。
2019/6/7
透析是利用蛋白质等大分子不能 通过半透膜的性质,使蛋白质和其 它小分子物质如无机盐单糖等分开 。常用的半透膜:
玻璃纸(赛璐玢纸,cellophane
paper)
火绵纸(赛璐玎纸, celloidin paper
超滤是指外源加压的膜分离,其原理与过滤一样。
原理:溶液在压力差的作用下,溶剂和小于膜孔径的溶质 由膜透过,而大于膜孔径的溶质则被截留,从而达到溶液 的净化、分离和浓缩。
超滤与微滤的不同之
处在于能截留溶质的大分
A+B 溶液
A 溶液
子,与反渗透的不同之处
在于所截留的大多为大分
子溶质。
超滤应用非常广泛,
从家用净水器到现代化工
)
其他改型纤维素材料
磁力搅拌器
半透膜袋
蛋白质溶液 透析液 磁棒
2019/6/7
透析的装置与方法
半透膜可制成管状,按需要截取一定长度,将 一端封闭后,装入需要透析的试样溶液后,放入盛 有溶剂的透析缸中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
根据待滤物质的相对分子质量大小选择适当的孔径及 截留值,是保证中药液体制剂的有效成分和保持相应 的滤过速度最重要的一环。
35
(2)药液的预处理 原因:
形成次级膜
BUCT
大分子沉积于膜表面
中药煎煮液为胶体液、悬 浊液和真溶液的混合体系
目的: 方法:
减少系统清洗次数,提高 超滤效益,延长膜的寿命
滤纸、脱脂棉、砂滤棒、垂熔玻璃等,效果不好 高速离心法或微孔滤膜(0.3~0.8μm)过滤,效果好36
29
微滤膜的分离特性参数
通常用膜孔径表BU征CT
膜孔径反映微滤膜的截留能力
孔径分布呈现宽窄不同的谱图,以最大值出现的微孔 直径为膜孔径。
微孔膜孔 径测试法
直接法 间接法
电子显微镜扫描法
压汞法、气体流量法、 泡压法、已知颗粒通过法
30
5
微滤技术
BUCT
z利用筛分原理,分离大小为0.05一10μm的粒子 z能除去液体中的较小固体粒子, z可截留多糖、蛋白质等大分子物质, z具有较好的澄清除杂效果。
孔层组成,前者起分离作用,后者起支撑作用。
微滤膜(microfiltration)有对称和非对称两种结构
,孔径范围为0.05~10μm。
超滤: 能截留分子量500以上、106以下分子
微滤: 截留更大分子的细微粒子,如胶体微粒、微生物
27
8·5·1 微滤
BUCT
中药制药领域的微滤 技术主要用膜
高分子有机膜,陶瓷膜
BUCT
39
(6)药液浓度及超滤时间的影响
BUCT
z超滤的药液浓度不可过高,过高易形成凝胶层;
z但药液浓度也不可过低,过低则增加超滤时间。
z一般浓度应控制在1:1(每毫升药液含1g生药)范围内。
z间歇超滤时,随着滤液的不断流出,药液中多糖、鞣 质、蛋白质、淀粉等物质不断增加,促使膜面上沉积-凝 胶层不断加厚,增大过滤阻力;
粒和大分子物质,有效地防止膜面的浓差极化现象
22
表8-5部分中药主要成分相对分子质量 BUCT
23
纳滤膜
8·5 中成药生产中的应用
BUCT
z适于分离相对分子质量在200,分子大小约为1nm的 溶解组分;
z操作压力及分离界限在反渗透与超滤之间。
z具有离子选择性,在生物技术工程中纳滤用来浓缩 及脱盐,反渗透用于制水。
31
8·5·2 超滤
BUCT
超滤 (ultra filtration,UF)是指在常温下,利用不对称 微孔结构和半透膜分离介质,料液以一定的压力和流 量,以错流方式进行过滤,使溶剂及小分子物质通过 ,高分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细 菌等被滤膜阻留,从而达到分离、纯化、浓缩的目的 ,是膜分离技术在中草药应用中的具体体现。
6
(3)压力的影响
BUCT
超滤过程是以压力为驱动力的分离过程,
压力过低,滤液通量小,不 能满足生产要求;
压力过高,膜易压实,并促 使很快形成沿膜面凝胶阻力层 ,致使滤液通量下降。
过高的压力会造成动力消耗 增加,并对超滤器产生不良影 响。
37
(4)药液流速的影响
BUCT
药液流速指中空纤维丝外侧流动的药液流速,它表 征了膜压力侧药液的流动力学状况。
超滤 (10-100nm,分子量范围1-100kD)可用于溶液脱 大分子、大分子溶液脱小分子、大分子分级。
32
8·5·2·1 超滤膜结构及浓差极化
超滤技术的关键
超滤膜
BUCT
z多数超滤膜是一种具有不对称结构的多孔膜,孔径 一般从几到几十纳米,相对分子质量从500一500000。 z膜正面有一层起分离作用的较为紧密的薄层,称为 有效层,其厚度只占总厚度的几百分之一,其余部分 则是孔径较大的多孔支持层。
被回收,从而达到溶液的净化
、分离和浓缩的目的。
图8-21 超滤与微滤原理示意图
26
二、超滤膜与微滤膜
微滤和超滤使用的膜都是多孔膜。
BUCT
超滤膜(ultrafiltration )多数为非对称结构,膜孔
径范围为1nm~0.05μm,系由一极薄具有一定孔径
的表皮层和一层较厚具有海绵状和指孔状结构的多
膜的透过速率与膜材料的化学特性及分离膜的形态 结构有关,且随操作推动力的增加而增大。此参数 直接决定分离设备的大小。
14
2.分离性能
BUCT
膜分离过程不同,分离性能的表示方法也有所不同, 常用的有截留率、截留分子量、分离因数等。
(1)截留率
对于反渗透过程,通常用截留率表示其分离性能。 截留率(rejection)反映膜对溶质的截留程度,对 盐溶液又称为脱盐率,以R表示.
z一旦污染层达到稳定,膜渗透流量就将在较长一段 时间内保持在相对较高的水平。
范围 适于固形物含量高于0.5%的料液
9
8·3 膜组件应用形式及其适用范围 8·3·1 分类
BUCT
① 管式:易清洗,无死角,适于处理含固体量较多的料 液,保留体积大,单位体积中所含过滤面积较小, 压力较大。
② 中空纤维式:将中空纤维状超滤膜集束封入套筒中而 成,其组件单位容积中可容纳膜面积特别大,且保 留体积较大,单位体积中所含过滤面积大。
③ 卷式:单位体积中所含过滤面积大,更换新膜容易, 操作压力可达较高,流速较快。
10
平板膜 中空管式
卷式膜 中空纤维
BUCT
11
8.3.2膜组件的选择
BUCT
12
2
膜与膜组件 一、分离膜性能
BUCT
分离膜的性能主要包括两个方面: 1.透过性能
透过性能 分离性能
分离膜的最基本条件 ——使被分离的混合物有选择的透过
如图:随着药液流速的增 加,药液湍动程度及沿膜 面剪切力相应增加,膜面 浓度极化和沉积-凝胶层阻 力减小,滤液通量随之增 加。
38
(5)药液温度的影响
温度不仅影响膜本身的 工作性能,且对超滤过 程传质效果的促进、膜 面沉积-凝胶阻力的削弱 有着较大影响;随着药 液温度的上升,滤液通 量明显增加。
超滤过程中,药液温度 应控制在20-40℃左右
适用范围 适于固形物含量低于0.1%的料液; 固形物含量在0.1%一0.5%的料液需预处理;
7
8.2.2 错流 (切向流)操作
原理
原料液以切线方向流 过膜表面,在压力作 用下通过膜,料液中 的颗粒则被膜截留而 停留在膜表面形成一 层污染层。
BUCT
8
特点:
BUCT
z污染层可保持在一个较薄的稳定水平。
17
对于含有A、B两组分的混合物,分离因数 (separation factor)定义为αAB
BUCT
α AB
=
yA xA
yB xB
分离因数的大小反映该 体系分离的难易程度
A表示渗透快的组分
① αAB数值大于1; ② αAB越大,表明两组分的透过速率相差越大,膜
的选择性越好,分离程度越高;
③ αAB等于1,则表明膜没有分离能力。
2、盐类的影响
pH高,盐类易沉淀;pH低,盐类沉积较小 加入络合剂EDTA等可防止钙粒子沉淀。
3、在处理乳清时,常采用加热、调pH相结合的方
法进行预处理。
20
膜清洗
物理法和化学法 或两者结合起来。
BUCT
除去膜表面聚集物,以恢复其透过性。 物理清洗 借助液体流动产生的机械力将膜面上的污染物冲刷掉。
等压清洗:每运行一个短的周期(如运转2h)以后,关闭 超滤液出口,这时中空纤维膜内、外压力相等,压差 的消失,使得依附于膜面上的凝胶层变得松散,由于 流液的冲刷作用,使胶层脱落,达到清洗的目的。
因为中药成分复杂,使用纳滤还需深入研究。
24
4
在中成药生产中,最有可能普及推广的是微滤、超滤。
微滤膜
BUCT
z应用最广、经济价值最大,总销售额高于其他膜滤 技术的总和,1988年已近75亿美元;
z主要用于制药行业的过滤、除菌和电子工业用超纯 水的制备。
超滤
z自20世纪60年代以来,从实验规模发展成为重要的工 业单元操作;
BUCT
在超滤和纳滤中,通常用截留分子量表示其分离性能。
截留分子量(molecular weight cut-off)是指截留率 为90%时所对应的分子量。截留分子量的高低,在 一定程度上反映了膜孔径的大小,通常可用一系列 不同分子量的标准物质进行测定。
(3)分离因数
对于气体分离和渗透汽化过程,通常用分离因 数表示各组分透过的选择性。
21
浓差极化
BUCT
在超滤过程中,被截留而沉淀在膜面的大分子物质 形成一层等高度的凝胶层,使膜的透过速度和截留 性能均受到很大影响,严重时可使超滤无法进行。
消除浓差极化
① 超滤前将药液粗滤、离心等预处理,去除黏性物质 ② 加强搅拌和振动膜前液体,使凝胶层减到最低限度
。此法收效不大。 ③ 采用切向流过滤方式,可以冲走易凝集在膜面的微
z广泛用于食品、医药、水处理以及新兴的生物技术等
25
超滤与微滤的基本原理 作用力:压力差 原理:膜孔径的大小进行筛分
BUCT
在一定压力差作用下,当含有
高分子溶质A和低分子B的混合
溶液流过膜表面时,溶剂和小
于膜孔的低分子溶质(如无机
盐类)透过膜被收集,而大于
膜孔的高分子溶质(如有机胶
体等)则被截留,作为浓缩液
z流体沿膜面的流动由湍动逐步过渡到层流,造成传质 恶化。
40
(7)药液pH值的影响
15
式中
R = cF − cP ×100% cF
BUCT
CF——原料中溶质的浓度,kg/m3;
Cp——渗透物中溶质的浓度,kg/m3。
① 截留率为100%,则表示溶质全部被膜截留,此为 理想的半渗透膜;