生物化工及膜分离技术研究进展
膜分离技术在化工中的应用
膜分离技术在化工中的应用随着科技的发展，化工行业在不断推进，膜分离技术作为一种新型技术，已经被应用到了化工行业的很多领域，具有非常广阔的发展前景。
本文就来介绍一下膜分离技术在化工中的应用。
一、膜分离技术的基本原理膜分离技术是在膜的作用下，使溶液、混合气体等物质透过膜，分离出不同大小、形状、性质的物质的一种分离技术。
膜分离技术是以膜作为物理屏障，通过膜的选择性过滤和筛选，实现不同物质的迅速分离。
膜分离技术不仅有高效过滤、分离和提纯的特点，而且还能在保留溶液和气体完整性的同时，实现一定程度的削弱、改变介质性质等效果。
二、1.水处理领域膜分离技术在水处理领域有着广泛的应用。
膜分离技术可以用来处理各种污水，如酸性污水、电解污水、废油污水等，可以有效地去除溶解和悬浮性固体、重金属离子、有机物、微生物等。
同时，膜分离技术还可以用于制造高纯水，如电子工业中所需的纯水、空气净化行业中的净水等。
2.制药领域膜分离技术在制药领域也有着广泛的应用。
通过膜分离技术，可以分离出不同粒径和相对分子质量的物质。
例如，该技术可以用于生产高质量的注射用水，通过一步一步筛选，去除各种杂质和微生物，使其达到纯净的水质。
3.食品加工领域膜分离技术在食品行业的应用涉及到四大类：浓缩、分离、除菌和脱色。
如要生产浓缩果汁、乳制品、调味品等，在保留食品的原有口感、营养物质成分等的情况下，通过膜分离技术可以排除掉农药残留、乳清蛋白等杂质物质，使食品更加健康。
4.化学分离领域膜分离技术还可以在化学分离领域中应用。
通过膜分离技术，可以实现大分子物质和小分子物质的分离。
例如，通过膜分离技术还可以将混合的气体分离成几种组份，进行单一有用组份的提取。
5.环保领域膜分离技术在环保领域也有广泛的应用。
例如，通过膜分离技术可以处理地下水、含油废水、烟气脱硫等固、液、气三态污染物，从而实现环境污染的控制和治理。
三、膜分离技术的优势与传统的化工技术相比，膜分离技术的优势主要表现在以下几个方面：1.高效节能由于使用了膜作为过滤介质，因此可以实现无需加热、无需高压的过滤操作。
膜分离技术在生物化工中的应用
膜分离技术在生物化工中的应用
膜分离技术是一种基于物质的分子大小、形状、电性等不同特性，利用膜的透过性进行分离、纯化、浓缩的技术。
目前，膜分离技术已经广泛应用于生物化工领域，包括制药、食品、生物医药等方面。
在制药领域，利用膜分离技术可以对药物进行高效、低成本、高纯度的分离和纯化。
比如，利用超滤膜可以将蛋白质从杂质中分离出来，制备高纯度的生物制品。
同时，膜分离技术还可以用于制药废水的处理，将废水中的药物残留物进行分离、浓缩，达到节约资源和环保的目的。
在食品领域，膜分离技术可以用于酸奶、果汁、啤酒等制品的生产中。
比如，利用微滤膜可以将牛奶中的脂肪、蛋白质、乳糖等分离出来，制备出低脂、高蛋白的乳制品。
在生物医药领域，膜分离技术可以用于细胞培养、生物反应器等方面。
比如，利用微孔滤膜可以将细胞培养液中的细胞分离出来，进行细胞培养、鉴定和筛选。
总的来说，膜分离技术在生物化工领域的应用非常广泛，可以提高产品质量、节约资源、保护环境，对于生物化工产业的发展具有重要意义。
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膜分离技术应用的研究进展
膜分离技术应用的研究进展一、本文概述随着科技的不断进步，膜分离技术作为一种高效、环保的分离技术，已经在多个领域得到了广泛的应用。
膜分离技术，利用特定的膜材料对混合物中的不同组分进行选择性分离，具有操作简便、能耗低、分离效果好等优点，因此在化工、环保、食品、医药等领域有着广阔的应用前景。
本文旨在对膜分离技术应用的研究进展进行全面的综述，分析各类膜材料的性能特点，探讨膜分离技术在不同领域的应用现状，以及未来可能的发展趋势。
通过对膜分离技术的深入研究，我们期望能够为相关领域的科技进步和产业发展提供有益的参考。
二、膜分离技术的分类与特点膜分离技术是一种基于膜的选择性渗透原理，用于分离、提纯和浓缩溶液中的不同组分的高效分离技术。
根据其分离机制和操作原理，膜分离技术主要分为以下几类，并各自具有其独特的特点。
微滤（Microfiltration，MF）：微滤膜通常具有较大的孔径，能够有效截留溶液中的悬浮物、颗粒物和细菌等。
其特点是操作简单、高通量、低能耗，广泛应用于水处理、食品加工和制药等领域。
超滤（Ultrafiltration，UF）：超滤膜的孔径介于微滤和纳滤之间，能够截留分子量较大的溶质和胶体物质。
超滤技术具有分离效果好、操作简便、对热敏性物质损伤小等优点，常用于蛋白质、酶等生物大分子的分离和纯化。
纳滤（Nanofiltration，NF）：纳滤膜的孔径较小，能够截留分子量较小的溶质和无机盐。
纳滤技术具有对有机物和无机盐的高效分离能力，且能在较低的操作压力下实现较高的分离效率，适用于水软化、废水处理和食品工业等领域。
反渗透（Reverse Osmosis，RO）：反渗透膜具有极小的孔径，能够截留溶液中的绝大多数溶质，实现高纯度水的制备。
反渗透技术具有分离效果好、产水水质高、操作稳定等优点，是海水淡化、苦咸水脱盐、工业废水处理等领域的首选技术。
电渗析（Electrodialysis，ED）：电渗析技术利用电场作用下的离子迁移原理，实现溶液中阴阳离子的分离。
膜分离在石油化工领域中的应用_现状、挑战及机遇
膜分离在石油化工领域中的应用_现状、挑战及机遇膜分离在石油化工领域中的应用：现状、挑战及机遇引言随着全球经济的发展和人们对能源需求的日益增长，石油化工行业在全球范围内扮演着重要角色。
然而，石油化工过程中产生的废水和废气的处理一直是该行业面临的重大问题之一。
为了寻找高效、环保的处理方法，膜分离技术逐渐在石油化工领域中得到了广泛应用。
本文将探讨膜分离在石油化工中的应用现状、挑战及机遇。
一、膜分离在石油化工中的应用现状1.废水处理应用在炼油厂和化工厂中，产生大量的废水需要进行处理。
传统的物理化学处理方法效率较低且成本较高，而膜分离技术由于其高效、低成本、易操作的特点成为处理废水的理想选择。
膜分离技术可以通过反渗透膜去除废水中的悬浮物、油脂、重金属等有害物质。
此外，超滤膜和微滤膜也可以用于去除废水中的胶体、细菌等微生物。
2.气体分离应用除了废水处理，膜分离还可以应用于石油化工中的气体分离。
例如，膜分离技术可以用于炼油厂的轻烃回收和重烃分离。
通过选择合适的膜材料和工艺条件，可以实现轻烃的高效分离和回收，从而降低能耗和环境污染。
3.液体分离应用膜分离技术在石油化工领域还可以应用于液体分离。
例如，在炼油厂的蒸馏过程中，通过在蒸馏塔中设置特定的膜分离器，可以实现高效的分馏。
此外，膜分离还可以用于溶剂回收、催化剂分离等方面。
二、膜分离在石油化工中的挑战尽管膜分离在石油化工领域中具有广阔的应用前景，但仍然存在一些挑战。
首先，不同的废水和气体具有不同的成分和污染程度，因此需要选择适合的膜材料和工艺条件。
其次，由于石油化工过程中常常存在高温、高压、腐蚀性气体和液体的情况，膜材料的稳定性和防污性能要求较高。
此外，大规模应用膜分离技术需要大量的膜、设备和能源投入，成本较高。
因此，如何降低成本、提高膜的寿命和抗污染性能是亟待解决的问题。
三、膜分离在石油化工中的机遇尽管膜分离在石油化工领域面临挑战，但也存在巨大的机遇。
首先，随着技术的不断发展和创新，新型高性能的膜材料不断涌现，如特殊聚合物膜、无机复合膜等。
[化工分离技术论文]膜分离技术
![[化工分离技术论文]膜分离技术](https://img.taocdn.com/s3/m/a33d5bc5284ac850ac02425b.png)
[化工分离技术论文]膜分离技术化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用，对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术，下面是由小编整理的化工分离技术论文，谢谢你的阅读。
化工分离技术论文篇一化工分离技术新技术研究与进展[摘要]本文主要从现今化工分离技术的应用范围和化工分离技术的新进展方向进行分析，并结合市场社会的要求，对化工分离技术的成本要求进行评价，并最终以活性炭纤维(ACF)投入市场应用的例子来阐明化工分离技术新技术的具体应用。
[关键词]化工分离技术;新技术;应用前景中图分类号：TQ028 文献标识码：A 文章编号：化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用，对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术，是化工研究整体的一个重要分支，在所有的化工生产中，化工分离这一技术都贯穿在整个的生产过程中。
从化工分离技术的发展历史来看，化工分离技术逐渐原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合，并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术实践，把理论知识利用到现实生活中，方便人们的生活和工作效率的提高。
而在此基础上，化工分离技术又产生了新的分离技术方式，可以运用于更多的领域，这种更大程度上的化工分离技术的普及使得化工分离技术的发展逐渐变得成熟。
一、现今化工分离技术新技术的应用范围1、环境保护工程随着人类社会发展的原来越成熟和科技运用的越来越普及，人们的生活水平得到了极大的提升，但环境污染的现实情况却是很让人担忧。
各种废水及其他污染物的肆意排放使得人们的生活环境质量不断下降，甚至因为有些废气、废水的慢性污染，人们还会因此患上一些不治之症。
例如上世纪很有名的日本水俣病。
从化工分离的角度来看，在很多工业制造过程中排出的各种废气、废水并不是别无它用的，无论是硫法都能得到很好的回收利用。
这样就能使得废物在减少环境污染的同时能够进行工业生产的再循环利用，而不像生化处理或肆意排放那样的简单处理方法，无论是对人还是对环境都没有任何有效利用价值。
膜分离的实验报告
膜分离的实验报告1. 引言膜分离是一种将混合物中的组分通过膜进行分离的方法，广泛应用于化工、生物工程、环保等领域。
本实验旨在通过膜分离技术研究某种混合物中的组分分离效果，并探究影响膜分离效果的因素。
2. 实验材料与方法2.1 实验材料- 膜分离装置：包括膜分离膜、膜分离模块等。
- 混合物：包含A、B两种组分的溶液。
2.2 实验方法1. 将混合物注入膜分离装置中，并施加适当的压力。
2. 收集透过膜的溶液，并分别用适当的方法对溶液中的A、B两种组分进行定量分析。
3. 改变压力、膜材料等条件，多次进行实验，探究对膜分离效果的影响。
3. 实验结果与分析经过多次实验，得到了不同条件下的膜分离效果。
下表为部分实验结果：实验次数压力(MPa) A组分透过量(mg) B组分透过量(mg)1 1 10 202 1.5 15 183 2 18 154 1 8 255 2 16 17分析以上数据可知，压力对膜分离效果有影响，压力越大，组分透过量越大。
但压力过大也可能导致膜的破损或堵塞，影响膜的使用寿命。
另外，由于不同组分的性质不同，可能对膜具有不同的透过性，从而导致透过量的差异。
4. 结论通过实验我们得到了膜分离的实际效果，分析结果表明，在一定范围内，增加压力可以提高膜分离的效果。
但需要注意，过高的压力可能会损坏膜的结构，影响使用寿命。
此外，混合物中各组分的性质也会影响膜的透过性，因此选择合适的膜材料也是膜分离的关键因素。
5. 实验总结本次实验通过膜分离技术的应用，探究了膜分离效果和影响因素。
实验结果表明，在适当的压力下，膜分离可以有效地将混合物中的组分分离，达到预期的效果。
同时，由于膜分离涉及到膜的选择和应用条件的调整，需要综合考虑多个因素。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行膜材料的选择和操作条件的优化，以达到最佳的分离效果。
通过这次实验，我们不仅对膜分离的原理和应用有了更深入的了解，也获得了一定的实验操作技能和数据分析能力。
生物分离工程的趋势
生物分离工程的趋势生物分离工程是一门综合应用了生物学、化学、生物化工等学科理论与方法的工程学科，主要研究如何利用各种分离方式与技术，将混合物中的生物体或生物产物从其他成分中分离出来。
随着科学技术的不断进步和工程应用的推广，生物分离工程也在不断发展和壮大。
本文将从技术创新、设备改进以及应用拓展等方面介绍生物分离工程的趋势。
1. 技术创新随着生物学、分子生物学等领域的不断突破和发展，一些新的技术和方法也被应用到生物分离工程中。
例如，基于高效液相色谱技术的生物分离、膜分离技术和离子交换层析技术等，不仅能提高分离效率和纯度，还能节省工艺流程和能源消耗。
此外，生物分离工程中的仿生技术、纳米技术、微流控技术等也将不断创新和完善，以更好地满足不同的分离需求。
2. 设备改进随着生物分离工程的发展，分离设备也在不断创新与改进。
例如，现代分离技术中使用的离心机、过滤设备、分离柱等都在不断升级和优化，以提高效率、减少损失，并降低操作难度。
此外，一些新型的设备，如超临界流体萃取设备、逆渗透装置等也逐渐在生物分离工程中得到应用，使分离工艺更加可行和经济。
3. 应用拓展生物分离工程的应用领域也在不断拓展和延伸，尤其是在生物制药、生物能源、农业生产等领域。
例如，生物制药中的提纯工艺、配方改进等都需要生物分离工程的支持与发展。
另外，生物能源领域的生物质分离、生物能源的利用与回收等方面也需要生物分离工程的技术支持。
农业生产中，生物分离工程可以帮助提取农产品中的有用成分，优化生产流程与方法，提高农产品的附加值与市场竞争力。
4. 环保技术随着环境保护意识的增强，生物分离工程也在朝着绿色环保方向发展。
例如，采用可再生材料制造分离设备，减少对环境的污染；使用低能耗技术，降低能源消耗和废弃物产生；推广废物再生利用技术，降低生物制造过程中的废物处理难度和成本等。
绿色环保技术的发展将为生物分离工程的可持续发展提供更加坚实的基础。
总而言之，生物分离工程是一个多学科交叉与融合的工程学科，其发展前景广阔且应用领域广泛。
膜分离技术的研究进展
应用于工业 [2] 。 膜分离不仅可以对固体的溶质进行分离, 也可
以对溶液中溶解的气体进行分离, 随着工业的发展, 膜分离技
术已经广泛应用在包括医药、 食品、 化学等众多行业中并发挥
举足轻重的作用。 膜分离技术与常规的蒸发和蒸馏相比, 膜技
摘 要: 膜分离技术具有较好的分离效果, 作为一种新型且高效的分离技术在当前具有很广阔的发展前景, 进而得到了迅
速的发展。 目前膜分离技术日益成熟, 已在环保、 医药、 生物、 化工等领域得到了广泛的应用。 本文对膜分离技术的特点与分离
原理及其应用中存在的问题进行了综述, 且分析了不同类型常用膜技术的特点及其应用的范围, 提出了膜技术发展研究中存在的
难去除, 丢弃时很容易造成二次污染 [12-13] , 给企业带来过高的
成本。
2 常用的膜分离技术分类
膜分离作为一种新兴且高效的分离技术, 进而得到了迅速
的发展, 在日常的应用领域不断的拓展。 膜分离技术是利用膜
的选择透过性, 当前在实际应用中较为普遍的膜技术包括; 微
滤、 纳滤、 超滤、 反渗透、 电渗析等。
泛的为有机膜, 但其机械强度差, 不耐酸碱, 无法在高温下作
业, 难以满足工业需求。 无机膜受限于制造水平、 技术、 材料
等方面, 也存在着质脆易损坏、 制造成本偏高等。 并且溶液中
可能存在的颗粒会划伤膜, 膜的微孔很小, 容易被污染物堵塞
和污染, 需要定期进行清洗, 在大多数情况下, 附着的污染物
备的膜具有较高的凝结温度可实现快速的相分离, 并具有大孔
径和疏松孔结构, 处理后纤维素膜的水通量增加了 7 倍。 猪油
和食品废水纳米乳的排油率高于 98% 。 纤维素微滤膜可以以绿
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动态与信息专题报道生物化工及膜分离技术研究进展现代生物技术是新兴高技术领域中的重要技术之一,是21世纪高新技术的核心。
它在生物学、分子生物学、细胞生物学和生物化学等基础上发展起来,是以重组DNA技术和细胞融合技术为基础,基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四大先进技术所组成的新技术群。
大力发展生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点,目前最具代表性的应用领域是生物医药和农业。
生物技术与化学工程相结合而形成的生物化工技术已成为生物技术的重要组成部分。
生物化工技术为生物技术提供了多种高效率的反应器、新型分离介质、工艺控制技术和后处理技术,从而可以促进生物技术不断更新和提高;因而新兴的生物化工技术已经成为当今世界高技术竞争的重要焦点之一。
生物化工产品的分离技术也被称为生物技术的下游加工术,是整个生物技术的重要组成部分,它的成功与否,是决定生物技术成果能否转变为具有实用价值和竞争力的产品的重要因素。
生物化工产品的分离与化学物质的分离相比具有一定的特殊性,产品大多要求高纯度并具有一定的生物活性,因其易受化学、物理和生物等外界环境因素的破坏而发生变性,因而生化分离过程一般要求在快速、低温、洁净的条件下进行。
总之,生物化工产品的分离技术具有一定特殊性。
1 生物化工分离过程的重要性及一般步骤生物化工分离过程是生物化学工程的重要组成部分,一般指的是从发酵液或酶反应液中分离生物产品,它是生物技术转化为生产力过程中不可或缺的重要环节。
生物产品一般是从杂质含量远远高于产物的悬浮液中进行分离的,而且产品要求纯度较高,只有经过分离加工过程,才可以制得符合规定要求的产品,因此分离是生物化工工业化的必需手段。
与此同时,进行生化分离过程十分困难,这是由于产物原料液的含量极低与产物的高纯度要求之间的差异造成的,而且分离的方法复杂,因此,开发新的分离工艺手段也是提高经济效益的手段。
由于生物化工产品不同(如酶或代谢产物),所采用的分离方法也不同。
但大多数生物化工分离过程常采用4个分离步骤:1)对发酵液或酶反应液预处理,进行固液分离。
在这个步骤中过滤和离心是常用的基本单元操作。
在过滤操作中有时为了减少过滤介质的阻力,采用了膜分离技术。
但该过程对产物的含量改善作用很小。
2)进一步分离。
此步骤使产物的含量增加。
常用的分离方法有吸附、萃取等,如合成ATP 时用颗粒活性炭作吸附剂。
3)高度分离。
在这个步骤中分离技术对产物具有一定的选择性,典型方法有层析、电泳等。
4)精制,先进行结晶析出再干燥即可。
合成ATP时,用离子交换树脂进行浓缩,最后用五氧化二磷干燥器进行减压干燥,可得ATP成品。
生物化工过程中常用的分离方法如蒸馏、萃取、过滤、结晶、元操作过程,而另一些则为新近发展的分离技术,如细胞膜破碎技术(包括球磨破碎和化学破碎等)、膜分离、色层分离等。
在此着重介绍膜分离技术。
2 膜分离技术概述膜分离技术被认为是20世纪末至21世纪中期最有发展前途,甚至会导致一次工业革命的高新技术之一,成为当今世界各国研究热点。
膜分离作为一种新发展的高新分离技术,其应用领域不断扩大,广泛应用于化工、食品、水加工业、医药、环境保护、生物技术、能源工程等领域,并发挥了巨大的作用。
我国对膜分离技术的研究是从20世纪60年代对离子交换膜的研究开始的。
从60年代的反渗透技术到90年代的渗透汽化技术,我国的膜分离技术得到了迅速的发展。
经过几十年的努力,目前我国在膜分离技术研究开发方面已成功地研制出一批具有实用价值、接近或达到国际先进水平的成果,如无机膜反应分离技术等。
3 膜分离技术的原理及优点膜分离是指用半透膜作为障碍层,借助于膜的选择渗透作用,在能量、浓度或化学位差的作用下对混合物中的不同组分进行分离提纯。
由于半透膜中滤膜孔径大小不同,可以允许某些组分透过膜层,而其它组分被保留在混合物中,以达到一定的分离效果。
利用膜分离技术来进行分离具有如下优点:膜分离过程装置比较简单,同时操作方032化 学 试 剂2008年3月便、结构紧凑、维修费用低且方便、易于自动控制;膜分离过程一般不涉及相变,无二次污染且能耗较低;膜分离过程可以在室温或低温下操作,适宜热敏感物质(酶、药物)的浓缩分离;膜分离过程具有相当大的选择性,适用对象广泛,可以分离肉眼看得见的颗粒,也可以分离离子和气体;该过程可以在室温下连续操作,设备易于放大,可以专一配膜,选择合适的膜,从而得到较高的回收率;膜分离处理系统可以在密闭系统中循环进行,因而可以防止外界的污染;在过程中不用添加任何外来的化学物质,透过液可以循环使用,从而降低了成本,并可以减少环境污染。
正是由于膜分离技术具有上述优点,是现代生物化工分离技术中一种效率较高的分离手段,完全可以取代传统的过滤、吸附、蒸发、冷凝等分离技术,所以膜分离技术在生物化工分离工程中起着很大的作用。
4 几种主要的膜分离技术在生物化工过程中常用的膜分离技术有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、电渗析(E D)、液膜(LM)等。
411 微滤微滤是以多孔细小的薄膜作为过滤的介质,以筛分原理为根据的薄膜过滤。
在压力作为推动力的作用下,溶剂、水、盐类及大分子物质均能透过薄膜,而微细颗粒和超大分子等颗粒直径大于膜孔径的物质均被滞留下来,以达到分离的目的,进一步使溶液净化。
微滤是目前膜分离技术中应用最广且经济价值最大的技术,主要应用于生物化工中的制药行业。
412 超滤超滤是根据筛分原理,以一定的压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的操作。
同微滤过程相比,超滤过程受膜表面孔的化学性质影响较大,在一定的压力差下溶剂或小分子量的物质可以透过膜孔,而大分子物质及微细颗粒却被截留,以达到分离目的。
超滤膜通常为不对称膜,膜孔径的大小和膜表面的性质分别起着不同的截留作用。
超滤主要应用于浓缩大分子溶液的净化等,在生物化工过程中应用最广。
413 反渗透反渗透过程主要是根据溶液的溶解、扩散原理,以压力差为推动力的膜分离过程。
它与自然的渗透过程刚好相反。
渗透和反渗透均是通过半透膜来完成的。
在浓溶液一侧,当施加压力高于自然渗透压力时,就会迫使溶液中的溶剂反向透过膜层,流向稀溶液一侧,从而达到分离提纯的目的。
反渗透过程主要应用于低分子量组分的浓缩,如氨基酸浓缩(甘氨酸HG B3075—79)、乙醇浓缩(G B679—65)等。
其渗透压的大小与膜的种类无关,而与溶液的性质有关。
414 纳滤纳滤也是根据吸附、扩散原理,以压力差为推动力的膜分离过程。
它除了有本身的工作原理外,还具有反渗透和超滤的工作原理。
纳滤又可以称为低压反渗透,是一种新型的膜分离技术,这种膜过程,拓宽了液相膜分离的应用,分离性能介于超滤和反渗透之间,其截断分子量约为200～2000。
纳米膜属于复合膜,允许一些无机盐和某些溶剂透过膜。
纳滤过程所需压力比反渗透低得多,具有节约动力的优点。
它能截断易透过超滤膜的那部分溶质,同时又可能被反渗透膜所截断的溶质透过,其特有功能是反渗透和超滤无法取代的。
纳滤膜具有良好的热稳定性、pH稳定性和对有机溶剂的稳定性,因此现已广泛应用于各个工业领域,尤其是医药、生物化工行业的分离提纯过程。
纳滤膜是现今最先进的膜分离技术。
微滤、超滤、反渗透、纳滤4种分离技术没有太明显的分界线,均是以压力作为推动力,被截断的溶质的直径大小在某些范围内相互重叠。
415 电渗析电渗析是以电位差为推动力,在直流电作用下利用离子交换膜的选择透过性,把电解质从溶液中分离出来,从而实现溶液的淡化、精制或纯化目的。
416 液膜液膜是悬浮在液体中的一层乳液微粒,形成液相膜。
依据溶解、扩散原理,通过这层液相膜可以将两个组成不同而又互溶的溶液分开,并通过渗透的现象起到分离、提纯的效果,它克服了固体膜存在的选择性低和通量小的特点。
液膜一般由溶剂、表面活性剂和添加剂构成。
按其构型和操作方式分为乳化液膜和支撑液膜。
5 膜分离技术在生物化工应用中存在的问题膜分离技术具有许多优点,是一种较理想的分离手段,但在应用中还存在一定的问题。
在操作过程中,膜面易受污染,形成附着层,使膜的性132第30卷第3期动态与信息能降低,降低膜的透水率,形成浓差极化现象。
为了减少浓差极化,常采用错流流程,即过滤液主体水平流过膜面,而过滤液是垂直通过膜面。
此外,在膜分离技术中容易遇到膜污染问题,即膜的透水量随运行时间延长而下降。
因此需采用一定的方法对膜面或膜内的污染物进行清洗,以使透水量得到提高。
常用的清洗方法是高流速水清洗和用化学清洗剂对膜进行清洗。
膜分离虽然原理简单,在生物化工领域广泛应用,但由于生物化工产品种类繁多、性质各异,对膜分离会产生不同的影响,如吸附会使膜孔堵塞等,所以要想很好地利用膜分离技术,必须针对具体过程研究开发各种防止膜性能降低的装置并探讨有效的操作方法。
6 膜分离技术在生物化工中的应用进展由于膜分离技术具有防止热敏性物质失活、效率高等优点,所以在生物化工中应用极为广泛。
可以采用超滤或反渗透除去医药用水中的热源。
在氨基酸生产工艺中,使用超滤法可以除菌或去热源;也可以采用超滤技术将粗酶液进行处理,使低分子和盐类与水一起从膜孔渗除,从而浓缩和精制酶。
另外膜分离技术还可以应用于低分子量发酵产品的分离与浓缩,还可以利用膜制作不同类型的膜反应器等。
膜分离技术具有分离效率高、节能、设备简单、适合生物产品处理等优点,受到了广泛关注,在分离方面提供了许多可行之处,带来了方便。
随着研究的不断深入,其应用范围将会越来越广泛。
在膜分离技术应用方面最主要的障碍就是膜分离性能的降低。
如果能将该问题解决,则膜分离技术将在生物化工领域中起到更大的作用,在国民经济中发挥更大的作用,在人类社会的发展史上起到不可代替的作用。
(摘自http://w w 日期2006207201)行业资讯我国科学家发现新型催化剂制备途径随着电化学制备催化剂方法的诞生,我国科学家最近合成了新型的铂纳米材料催化剂,实现了在催化活性、稳定性和效率上的提高,这是我国在铂纳米材料催化剂制备方法上的重大突破。
铂纳米材料是一种能够提高一些重要化学反应效率的催化剂,良好的性能已使其成为催化剂家族的新宠。
尽管前景广阔,但由于制备工艺的落后使得用传统方法合成的表面由低指数晶面组成的铂纳米材料的催化效率低、使用寿命短,大大增加了其使用过程中的成本,而铂又属于资源希缺的贵金属,价格高昂;因此,铂纳米材料催化剂目前难以实现广泛应用。
提高催化效率是降低催化剂成本使之得以推广的关键因素,科学家认为,制备表面为高指数晶面结构的铂纳米材料催化剂能够显著提高催化效率。
厦门大学化学化工学院、固体表面物理化学国家重点实验室孙世刚教授带领的团队经过与美国佐治亚理工学院王中林教授等人一年多的紧密合作,于近期研发出能够控制纳米晶体的表面结构和生长的新型电化学方法,合成了二十四面体铂纳米晶体。