实验四 中空纤维超滤膜分离

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中空纤维超滤膜实验报告

中空纤维超滤膜实验报告

一、实验目的1. 了解中空纤维超滤膜的基本结构和工作原理;2. 掌握中空纤维超滤膜的实验操作技术;3. 通过实验测试,分析中空纤维超滤膜的分离性能和抗污染性能;4. 探讨中空纤维超滤膜在废水处理、医药、食品等领域的应用前景。

二、实验原理中空纤维超滤膜是一种具有微孔结构的薄膜,孔径一般在0.01-0.1μm之间。

在一定的压力作用下,溶液中的小分子物质可以通过膜孔,而大分子物质则被截留在膜表面。

中空纤维超滤膜具有分离效率高、操作简便、能耗低等优点。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:自来水、标准溶液(如葡萄糖、盐等)、活性炭、絮凝剂、废水样品等;2. 实验仪器:中空纤维超滤膜组件、高压泵、流量计、紫外-可见分光光度计、电导率仪、滤液收集瓶等。

四、实验方法1. 准备实验装置:将中空纤维超滤膜组件安装在实验装置上,连接高压泵、流量计等仪器;2. 标准溶液测试:分别配制一定浓度的葡萄糖、盐等标准溶液,进行超滤实验,记录滤液浓度和透过率;3. 自来水测试:将自来水通过超滤膜进行实验,记录滤液浓度和透过率;4. 废水测试:取一定量的废水样品,经过絮凝、沉淀等预处理后,通过超滤膜进行实验,记录滤液浓度和透过率;5. 活性炭和絮凝剂测试:将活性炭和絮凝剂加入废水中,进行预处理,然后通过超滤膜进行实验,记录滤液浓度和透过率;6. 抗污染性能测试:在超滤膜运行一段时间后,模拟实际应用场景,对膜进行污染,然后进行清洗和恢复性能实验,记录清洗前后滤液浓度和透过率。

五、实验结果与分析1. 标准溶液测试结果:通过实验,发现中空纤维超滤膜对葡萄糖、盐等标准溶液具有较好的分离效果,透过率较高;2. 自来水测试结果:自来水经过超滤膜处理后,滤液浓度明显降低,表明中空纤维超滤膜对自来水中的悬浮物、胶体等杂质有较好的去除效果;3. 废水测试结果:废水经过预处理和超滤膜处理后,滤液浓度明显降低,表明中空纤维超滤膜在废水处理中具有较好的应用前景;4. 活性炭和絮凝剂测试结果:在预处理中加入活性炭和絮凝剂,可以进一步提高废水处理效果,降低膜污染;5. 抗污染性能测试结果:经过污染和清洗后,膜的性能得到恢复,表明中空纤维超滤膜具有良好的抗污染性能。

超过滤膜分离实验报告

超过滤膜分离实验报告

实验二 超过滤膜分离一、实验目的1.了解和熟悉超过滤膜分离的工艺过程;2.了解膜分离技术的特点;二、分离机理根据溶解-扩散模型,膜的选择透过性是由于不同组分在膜中的溶解度和扩散系数不同而造成的。

若假设组分在膜中的扩散服从Fick 定律,则可推出透水速率F W 及溶质通过速率F S 方程。

1、 透水速率'()()w w M w D c V p F A p R T ππδ∆-∆==∆-∆式中22332/;;//;;;/w w w M w w M F g cm s D cm s c g cm V cm m ol p atm atm R T K cm D c V A g cm s at RT πδδ-⋅-⋅--∆-∆-----⋅⋅’透水速率,水在膜中的扩散系数,水在膜中的浓度,;水的偏摩尔体积,膜两侧的压力差,膜两侧的渗透压差,气体常数;温度,;膜的有效厚度,;膜的水渗透系数(=),。

2、溶质透过速率2323()()s s s s s D K cD K c c F B c B c c δδ∆-===∆=-式中2/;s s D cm s K B c ---∆-溶质在膜中的扩散系数,溶质在溶液和膜两相中的分配系数;溶质渗透系数;膜两侧的浓度差。

有了上述方程,下面建立中空纤维在定态时的宏观方程。

料液在管中流动情况如图十三所示。

取假设条件:(1)径向混合均匀;(2)A BX π=A ,渗透压正比于摩尔分数; (3)A B N N ,31A X ,B 组分优先通过; (4)/AM D K δ⋅,1A X K 同或无关;(5)0U L PeB E==∞,忽略轴向混合扩散。

图十三 料液在管中流动示意图由假设看出,其实质是一维问题,只是侧壁有液体流出的情况,因为关心的是管中组分的浓度分布和平均速度分布,只需做出两个质量衡算方程即可求解。

由连续性方程:和总流率方程:可推出13[()]w V l r c c du dxh--=(1)式中,h 为装填系数。

中空纤维超滤膜分离能力测试

中空纤维超滤膜分离能力测试

实验九 中空纤维超滤膜分离能力测试一. 实验目的1. 掌握超滤膜的分离原理。

2. 了解超滤膜分离能力的评价指标。

3. 了解影响超滤膜分离能力的主要因素。

4. 熟练掌握分光光度计在定量分析中的应用。

二. 实验原理膜分离技术是21世纪绿色和节能的高科技产业技术。

由于其独特的高效性、节能性、无污染、过程简单等特点,因而在石油化工、生物化学制药、医疗卫生、冶金、电子、能源、食品环保领域得到广泛应用。

超滤是指溶剂小分子与分子量在500以上的溶质大分子借助于超滤膜进行的分离过程。

超滤膜是对不同分子量的物质进行选择性透过的膜材料,通常为高分子材料制成的多孔物质,它的分子量范围介于5,000~200,000之间,孔径范围介于0.02 ~ 0.03μm 之间。

超滤膜性能参数为截留相对分子质量。

将一定孔径范围(即截留相对分子质量)的超滤膜置于溶剂小分子和溶质大分子组成的溶液中,例如聚乙二醇的水溶液,以膜两侧的压力差为推动力,水分子可以透过超滤膜的孔转移到膜的另一侧,而聚乙二醇大分子则被截留下来(如图1)。

因此,膜两侧溶液的浓度发生了相对变化,溶质和溶剂得到了一定程度上的分离。

图2是由超滤膜材料卷成的管,制成类似于列管式换热器的中空纤维超滤膜组件。

料液在超滤膜管的外侧流动,超滤液被收集到管内,在超滤膜管外侧得到浓缩液。

超滤膜分离能力评价参数为对某一分子量的溶质的脱除率。

分别测定过滤前原料液中溶质浓度、过滤后滤出液中溶质浓度,按(1式)计算超滤膜对溶质的脱除率Ru 。

Ru 越大表示超滤组件分离效果越好。

010100%C C Ru C -=⨯ (1) C 0——过滤前溶液中大分子溶质的浓度;C 1——为过滤后滤出液中大分子溶质的浓度。

影响膜的分离能力的主要因素可以总结为三个方面:膜的截留相对分子质量(截留分子量)、被分离的溶液的组成及溶质分子量大小、分离过程的操作条件(原料液流量、膜两侧压力差)。

本实验分别以聚砜4000和聚砜6000为中空纤维超滤膜组件,测定其对一定初始浓度的分子量为4000~10000聚乙二醇的水溶液的分离能力,测定流量及压力对聚乙二醇脱除率的影响。

膜性能测试

膜性能测试

中空纤维超滤膜性能测试一、 实验目的1.掌握超滤膜组件封装分离的实验操作技术;2.掌握中空纤维膜渗透通量和分离效率的测试方法。

二、实验原理膜的性能包括物理化学性能和分离透过性能。

膜的物理化学性能是指承压性、耐温性、耐酸碱性、抗氧化性、耐生物与化学侵蚀性、机械强度、膜的厚度、含水量、毒性、生物相容性、亲水性和疏水性、孔隙率、电性能、膜的形态结构以及膜的平均孔径等。

膜的分离透过特性主要是指渗透通量和分离效率。

超滤膜分离基本原理是用压力差作为推动力,利用膜孔的渗透和截留性质,使不同的组分实现分离,因此要达到良好的分离目的,要求被分离的组分间相对分子质量至少要相差一个数量级以上。

超滤膜分离的工作效率以渗透通量和分离效率作为衡量指标。

膜通量计算如下式:tS V J ⨯=式中,J 为膜的渗透通量(通常测试纯水通量)(L/m 2h ,0.1 MPa );S 为中空纤维膜的有效面积(通常指外表面积,内压法为内表面积)(m 2); V 为透过液体的体积(L );t 为时间(h )。

组分截留率的定义如下:%100C C 1R 01⨯-= 式中—R 为截留率;C 0为原溶液浓度;C 1为透过液浓度。

将中空纤维膜封成膜组件后,进行中空纤维膜的通量与截留率的测试。

进料液可以从膜的内表面透过膜,也可以通过膜的外表面透过膜,因此测试水通量和截留率的方式分为:内压法和外压法,如图1所示。

另一方面,根据料液在膜组件中流动方式的不同,测试水通量和截留率的方式又可以分为:错流法和死端法。

综上所述,测试中空纤维膜的水通量和截留率的方式可以分为:内压错流法、外压错流法、内压死端法和外压死端法,如图2所示。

本实验中测试中空纤维膜的通量和截留率用的都是内压错流过滤,如图2 (a)所示。

图1内压法和外压法示意图图2 过滤过程示意图 (a) 内压错流过滤; (b) 外压错流过滤; (c) 内压死端过滤; (d) 外压死端过滤对于疏水性高分子膜材料,在测试水通量之前,需将中空纤维膜组件用95%的乙醇水溶液润湿,然后将组件安装在过滤器上进行过滤。

中空纤维超滤膜分离实验的实验结果及误差分析

中空纤维超滤膜分离实验的实验结果及误差分析

中空纤维超滤膜分离实验的实验结果及误差分析
中空纤维超滤膜分离实验的实验结果是根据不同的实验条件和参数来确定的,实验结果应与所设定的目标相比较。

误差分析是评估实验结果的准确性和可靠性的过程。

在中空纤维超滤膜分离实验中,常见的实验结果包括膜分离效果、透水通量、截留率等。

例如对某种污水进行处理,可以通过测量入水和出水的污染物浓度来评估膜的分离效果,通过测量单位时间内通过膜的水量来计算透水通量,通过对截留率的计算来了解膜的分离性能。

误差分析是对实验结果的误差来源进行识别和分析的过程。

误差分析常见的方法包括误差源识别、误差类型分类和误差大小评估。

常见的误差来源包括仪器误差、操作误差和环境误差等。

通过合理的实验设计和数据处理方法,可以减小误差的影响,并提高实验结果的准确性。

需要注意的是,具体的实验结果和误差分析需要根据实验所用的中空纤维超滤膜、实验条件和参数来确定,因此无法提供具体的结果和误差分析,请您自行进行实验和数据分析。

中空纤维超滤膜的纺丝及性能测试

中空纤维超滤膜的纺丝及性能测试

中空纤维超滤膜的纺丝及性能测试一、实验目的1.了解相转化法制备中空纤维膜的工艺过程;2.掌握制备中空纤维超滤膜的基本原理及主要工艺参数;3.掌握中空纤维膜主要渗透性能的测试方法。

二、实验原理中空纤维膜的制备方法有:湿法纺丝、干-湿法纺丝、熔融纺丝和干法纺丝。

本实验采用干-湿法纺丝。

在干-湿法纺丝中,中空纤维膜的凝胶化过程,将从纤维内侧和外侧同时发生,纺丝工艺参数对于膜的性能有很大影响。

干-湿纺丝过程见图1。

首先将过滤后的由聚合物、溶剂和成孔剂组成的纺丝液用计量泵输送至插入管式喷丝头,从环行缝隙中挤出,同时将芯液注入喷丝头插入管,经过一段空气浴后,喷出的纤维浸入凝固浴,在凝固浴中环形铸膜液中的溶剂向凝固浴扩散,凝固浴中凝固剂向铸膜液细流扩散,皮层很快形成,随着双扩散的进一步进行细流内部的组成不断变化,当达到临界浓度时,中空纤维膜完全沉析出来,经过进一步的成形,最后将其卷绕在具有往复结构的绕丝机上,得到中空纤维膜。

主要的纺丝参数包括:泵供量、纺丝液温度、聚合物溶液的挤出速率、芯液流速、卷绕速度、空气间隙、及喷丝头规格等。

这些参数与成膜参数如聚合物溶液组成、凝固浴组成和温度等互相影响。

图2给出了三种喷丝头的横断面结构。

喷丝头的形式、规格对中空纤维膜的成形过程和中空纤维膜的结构、性能有很大影响。

图2 喷丝头断面结构示意图(a)插入管式;(b)插入柱式;(c)异形喷丝板膜的性能通常包括物理化学性能和分离透过性能。

膜的物理化学性能主要包括承压性、耐温性、耐酸碱性、抗氧化性、耐生物与化学侵蚀性、机械强度、膜的厚度、含水量、毒性、生物相容性、亲水性和疏水性、孔隙率、电性能、膜的形态结构以及膜的平均孔径等。

膜的分离透过特性主要是指分离效率和渗透通量。

三、实验原料和设备1. 原料:聚砜或聚丙烯腈;聚乙二醇(2万相对分子质量);二甲基乙酰胺;环氧树脂;三乙基四胺;丙三醇。

2. 计量泵规格为1.2 ml/r,喷丝头规格为插入管式,环形孔外径1.2mm,环形孔内径0.5mm。

中空纤维超滤膜实验报告

中空纤维超滤膜实验报告

中空纤维超滤膜实验报告中空纤维超滤膜实验报告摘要:本实验旨在研究中空纤维超滤膜的过滤性能和应用前景。

通过实验测试,得出了中空纤维超滤膜在水处理领域的潜力,为其进一步应用提供了科学依据。

引言:中空纤维超滤膜是一种新型的膜分离技术,具有高效、节能、环保等优点,在水处理、饮用水净化、废水处理等领域具有广泛应用前景。

本实验通过对中空纤维超滤膜的实验测试,旨在探究其过滤性能以及可行性。

实验方法:1. 实验材料准备:准备中空纤维超滤膜样品、水样、溶液等。

2. 实验装置搭建:将中空纤维超滤膜样品装置于实验装置中,确保流体能够通过膜孔。

3. 实验参数设置:调整实验装置的操作参数,如压力、流速等。

4. 实验过程监测:通过实验仪器对实验过程进行监测,记录数据。

5. 数据处理与分析:对实验数据进行处理与分析,评估中空纤维超滤膜的过滤性能。

实验结果与分析:通过实验测试,我们得出了以下结论:1. 中空纤维超滤膜具有良好的过滤性能,能够有效去除水中的悬浮固体、胶体、微生物等。

2. 中空纤维超滤膜的过滤效率与操作参数有关,适当调整压力和流速可以提高过滤效果。

3. 中空纤维超滤膜的膜通量较高,能够满足大规模水处理需求。

4. 中空纤维超滤膜的耐污染性较好,能够长时间稳定运行。

应用前景:中空纤维超滤膜在水处理领域具有广泛的应用前景:1. 饮用水净化:中空纤维超滤膜能够有效去除水中的有害物质,提供安全健康的饮用水。

2. 工业废水处理:中空纤维超滤膜可以用于工业废水的处理,实现废水的回用和资源化利用。

3. 海水淡化:中空纤维超滤膜可以应用于海水淡化领域,解决淡水资源短缺问题。

4. 医药领域:中空纤维超滤膜可以用于药物的分离纯化和血液透析等医药应用。

总结:通过本实验,我们对中空纤维超滤膜的过滤性能和应用前景有了更深入的了解。

中空纤维超滤膜作为一种新型的膜分离技术,具有广泛的应用潜力。

随着科技的不断进步和应用需求的增加,相信中空纤维超滤膜将在水处理领域发挥越来越重要的作用,为人类提供更清洁、健康的生活环境。

中空纤维超滤膜研究报告

中空纤维超滤膜研究报告

中空纤维超滤膜研究报告一、概述。

中空纤维超滤膜是一种新型的膜分离技术,具有高水通量、高截留率、抗污染性强等优点,在污水处理、制药、食品加工等领域具有广泛的应用前景。

本研究对中空纤维超滤膜进行了深入研究,探讨了其制备方法、性能特点以及应用前景。

二、制备方法。

中空纤维超滤膜的制备方法主要包括摄取法、悬浮聚合法和溶剂交联法等。

本研究采用摄取法制备中空纤维超滤膜,具体步骤如下:1、选择聚合物和溶剂,根据实际应用需求选择合适的聚合物和溶剂,聚合物可以为聚醚酮、聚醚硫醚等,溶剂可以为二甲亚砜、丙酮、N-甲基吡咯烷酮等。

2、配制聚合物/溶剂混合物,将聚合物和溶剂以一定比例混合,用磁力搅拌器充分搅拌,直至混合均匀。

3、制备中空纤维超滤膜,将混合物注入中空纤维毛细管中,待聚合物固化后,用超声波法将空隙充满,并将膜挂在支撑模板上,加热至一定温度固化。

4、后处理,对制备好的中空纤维超滤膜进行后处理,包括清洗、干燥等,使其具有一定的力学强度和稳定性。

三、性能特点。

中空纤维超滤膜具有以下性能特点:1、高水通量:中空纤维超滤膜具有大孔径、多开孔等特点,水通量高,可大幅提高膜分离效率。

2、高截留率:中空纤维超滤膜的孔径可以调节,可以选择合适的孔径,使其具有高截留率。

3、抗污染性强:中空纤维超滤膜表面光滑、清洁,对污染物的附着能力弱,容易清洗维护,具有抗污染性强的优点。

4、应用范围广:中空纤维超滤膜适用于海水淡化、生物发酵、食品加工、医药制造、化工等领域,可广泛应用。

四、应用前景。

目前,中空纤维超滤膜已经在污水处理、淡化海水、食品加工、医药制造等领域得到了广泛应用。

未来,中空纤维超滤膜还有很大的应用潜力,可以用于高浓度废水的处理、生物制品的分离、生物进料的处理等方面。

随着对中空纤维超滤膜性能的深入研究,其应用前景将更加广阔。

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原料液
超滤膜
浓缩液
超滤液
图 3.2-1 超滤膜分离原理示意图
三 预习与思考 (1)超滤组件长期不用时,为何要加保护液? (2)实验之前为何要进行系统检漏和清洗? (3)在启动泵之前为何要灌泵? (4)在实验中,如果操作压力过高会有什么结果?
四 实验装置及流程 (1)实验装置
视 镜
F11




精 滤 器
(2)实验流程 本实验将聚乙二醇水溶液通过泵从料液储槽经精滤器精滤后,由转子流量计控制流量,
输送到中空纤维超滤膜组件。经超滤膜将料液分为两部分:一是透过液,即透过膜的稀溶液, 经过一视镜汇集到储液桶中,二是浓缩液,回流到料液储槽 2。
本流程有两个膜,可以单独操作,也可以串联或并联操作;高位槽 3 可以向系统加保护 液,阀 9 可以排放保护液。


1
2
F9
C1-清洗水储槽; C2-溶液储槽; C3-高位罐; C4-储液筒; F1、F2-C2 和 Cl 的排液阀; F3、F4-C2 和 C1 的出口阀; F 7、F8-组件 1 和 2 的入口阀; F9-排液阀; F10-保护液阀;
F1l、F14-组件 1 和 2 出口调节阀; F17-组件并联阀; F15-浓缩液取样阀; F16-浓缩液循环阀; P 一压力表; L 一玻璃转子流量计; Po 一液体输送泵 图 3.2-2 中空纤维超滤膜分离实验工艺流程图
5)开始实验: 关闭阀 1,4,将约 35L 料液加入槽 2,并取出 l00ml 原料液待测。 开阀 3 灌泵,按操作要求打开相应阀门: 单膜操作(以膜 1 为例):开阀 7,14,16,阀 8,11, 17,9,10,15 关闭: 串联操作:开阀 8,17,14,16,阀 7,11,9,10,15 关闭。 并联操作:开阀 7,8,11,14,16,阀 17,9,10,15 关闭。(不建议采用) 流程确认后,通电,开泵,用出口阀门和泵频调节至流量和出口压力达到操作条件, 稳定运行 30min 后,收集透过液和浓缩液 l00ml,测量。改变条件用同样方法进行实验。 6)停止实验,放尽溶液,用槽 1 中水清洗 20min,方法同前,注意确保阀 3 关闭。 7)加保护液:如果两天以上不用设备,为了防止纤维膜被细菌“吞食”,从保护液槽 3 加入组成约 1%的甲醛水溶液,即开阀 10,7,8,11,14,16,阀 9 关闭,加约 350m1。之 后关闭阀 16,11,14,10,9,8,7 等,封闭系统,避免保护液损失。 8)分析原料液,透过液,浓缩液等的浓度: ●用比色法测量原料液,超滤液和浓缩液的浓度。 ●仪器:722 型分光光度计,使用前认真阅读说明书。 ●开启分光光度计电源,将测定波长置于 510mm 处,预热 20 分钟。 ●绘制标准曲线:准确称取在 60℃下干燥 4 小时的聚乙二醇 1.00g 溶于 1000ml 容量瓶 中,分别吸取聚乙二醇溶液 0.5,1.5,2.5,3.5,4.5ml 稀释于 100ml 容量瓶内配成浓度为 5, 15,25,35,45mg/L 的聚乙二醇标准溶液。再各取 50ml 加入 100ml 容量瓶中,分别加入 Dragendoff 试剂及醋酸缓冲液各 10ml,蒸馏水稀释至刻度,放置 15 分钟,于波长 510mm 下,用 1cm 比色池,在 722 型分光光度计上测定光密度,蒸馏水为空白。以聚乙二醇浓度 为横坐标,光密度为纵坐标作图,绘制出标准曲线。 ●取试样 50ml 置于 100ml 容量瓶内,用标准曲线操作相同的方法测试样光密度值,再 从标准曲线上查取浓度值。 9)清洗分光光度计,放在指定位置。 10)切断设备和仪表电源,并闭水阀。
于 1000ml 容量瓶中,配制成 PH4.8 醋酸缓冲液。 检查所有阀处于关闭状态。 2)放保护液:打开阀 7,8,11,14,16,17,最后打开阀 9,将系统内保护液排尽。 然
后关闭阀 9。 3)检漏:在槽 1 内放入清水,高度至 3/4 处;打开阀 4 灌泵,确定阀 7,8,10,14,
16 处于开的状态,阀 9,15,17 处于关闭状态;通电,启动泵,检查各管路接口是否有漏 液现象,若有漏,停泵修理。直到不漏为止。
4)系统清洗:用槽 1 中的清水清洗 10—15min,采用先并联后串联的方法清洗,即: 先关闭 17,开 7,8,11,14,使双膜处于并联状态,进行清洗,开泵后,调节阀 11,14, 使得可以从视镜中看到有水流出,清洗 10min 后,打开阀 17,关闭 7,11,进行串联清洗, 污水通过槽 2 下的阀 1 排到下水道。清洗完毕,停泵,关闭阀 1。
(3)主要分析仪器 紫外分光光度计,用于测定溶液浓度。 五 实验步骤及方法
(1)实验方法 将预先配置的聚乙二醇水溶液料液在一定压力和温度下,进行不同流量的超滤膜分离实
验。从料液储罐中取原料液 100ml,在稳定操作 30 分钟后,分别从视镜和阀 15 处取 100ml 超滤液和浓缩液。按分析方法测定其浓度。
乙酸 20ml,蒸馏水稀释至刻度。 ②B 液:准确称取 40g 碘化钾置于 100ml 棕色容量瓶中,蒸馏水稀释至刻度。 ③Dragendoff 试剂:量取 A 液、B 液各 5ml 置于 100ml 棕色容量瓶中,加冰乙酸 40ml,
蒸馏水稀释至刻度。有效期为半年。 ④醋酸缓冲液的配制:取 0.2mol/L 醋酸钠溶液 590ml 及 0.2mol/L 冰乙酸溶液 410ml 置
实验四 中空纤维超滤膜分离
一 实验目的 近十年来,膜技术发展迅速,已广泛应用于水处理、电子、食品、环保、化工、冶金、 医药、生物、能源、石油、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益。 目前常用膜分离过程包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、渗析 (D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽化(PVAP)、乳化液膜分离(ELM)等。按 膜的结构分类有对称膜、非对称膜和液膜;按膜的材料分类有有机膜和无机膜。 中空纤维超滤膜分离广泛应用于双组分或多组分的溶质和溶剂的分离、分级、提纯与富 集操作过程。该过程的特点是:处理对象无相态变化、节能、分离效率高、设备简单、占地 面积小、操作方便等。 本实验通过对聚乙二醇水溶液进行超滤操作,截留水中的有机大分子来提纯水,达到以 下的实验目的: (1)了解和熟悉超滤膜分离的主要工艺参数。 (2)了解液相膜分离技术的特点。 (3)培养并掌握超滤膜分离的实验操作技能。 二 实验原理 超滤是一种从溶液中分离出大粒子溶质的膜分离过程,其分离机理一般认为是机械筛分 原理,其中超滤具有选择性分离的特点。 超滤过程见图 3.2-1:在压力作用下,料液中含有的溶剂及各种小的溶质从高压料液侧 透过超滤膜到达低压侧,从而得到透过液或称为超滤液,而尺寸比膜孔径大的溶质分子被膜 截留成为浓缩液。溶质在被膜截留的过程中有以下几种作用:1)在膜面的机械截留;2)在 膜表面及微孔内吸附;3)膜孔的堵塞。不同的体系各种作用方式的影响也不同。 超滤的特点:1)属于压力驱动型膜分离过程;2)超滤膜的分离范围为相对分子量 (MW)500—100000 的大分子物质和胶体物质,相对应粒子的直径为 0.005~0.1μm; 3) 分离机理一般认为是机械筛分原理;4)超滤膜的形态结构为不对称结构;5)膜组件的形式 为板式、卷式、管式、毛细管式及中空纤维等几种形式;6)过滤的方式一般为错流过滤;7) 操作压力低,一般不考虑渗透压的影响;8)易于工业化,应用范围广。超滤主要用于料液 澄清,溶质的截留浓缩及溶质之间的分离。
L/ m2 h
3)表面活性剂浓缩倍数 N :
浓缩液中表面活性剂浓 度 N 原料中表面活性剂浓度
六 实验数据处理
(1)实验数据记录 压力(表压):
实验序号 原料液流量(l/h)
Mpa;温度:
℃ 吸光度
原料液吸光度 浓缩液吸光度 透过液吸光度
(2)数据处理
1)表面活性截留率( R ):
R
原料液初始浓度 透过液浓度 原料液初始浓度
100 %
2)透过液通量( J ):
J
透过液体积 实验时间 膜面积
(2)操作步骤 1)准备: 料液配置:取分子量为 20000 的聚乙二醇 1.1g 放入 的烧杯中,加入 800ml 水,
溶解,搅拌至全溶。当开始实验时倒入储槽 2,添清水稀释至 35L,并搅拌均匀。 分析用试剂的配置:①A 液:准确称取 1.600g 次硝酸铋,置于 100ml 容量瓶中,加冰
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