高分子催化膜及膜反应器研究进展

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膜分离技术综述

膜分离技术综述

膜分离技术综述一膜分离技术是近三十多年来发展起来的高新技术,是多学科交*的产物,亦是化学工程学科发展新的增长点。

它与传统的分离方法比较,具有如下明显的优点:1.高效:由于膜具有选择性,它能有选择性地透过某些物质,而阻挡另一些物质的透过。

选择合适的膜,可以有效地进行物质的分离,提纯和浓缩;2.节能:多数膜分离过程在常温下*作,被分离物质不发生相变, 是一种低能耗,低成本的单元*作;3.过程简单、容易*作和控制;4.不污染环境。

由于这些优点、使膜分离技术在短短的时间迅速发展起来,已广泛有效地应用于石油化工、生化制药、医疗卫生、冶金、电子、能源、轻工、纺织、食品、环保、航天、海运、人民生活等领域,形成了独立的新兴技术产业。

目前,世界膜市场以每年递增14~30%速度发展,它不仅自身形成了每年约百亿美元的产值,而且有力地促进了社会、经济及科技的发展。

特别是,它的应用与节能、环境保护以及水资源的再生有密切的关系,因此在当今世界上能源短缺、水荒和环境污染日益严重的情况下,膜分离技术得到世界各国的普遍重视,欧、美、日等发达国家投巨资立专项进行开发研究,已取得在此领域的领先地位。

我国在“六五”、“七五”、“八五”、“九五”以及863、973计划中均列为重点项目,给予支持。

关于发展膜分离技术的重要性,美国官方的文件说,“18世纪电器改变了整个工业过程,而20世纪膜技术改变了整个面貌”。

1987年日本东京召开的国际膜与膜过程会议上,曾将“21世纪的多数工业中膜过程所扮演的战略角色”列为专题进行深入讨论,与会的专家一致认为,膜技术将是20世纪末到21世纪中期最有发展前途的高技术之一。

世界著名的化工与膜专家,美国国家工程院院士、北美膜学会主席黎念之博士(我校化工系兼职教授)在1994年应邀访问我国时说“要想发展化工就必须发展膜技术”。

国际学术界一致认为“谁掌握了膜技术,谁就掌握了化工的未来”。

可见,发展膜分离技术对于学科建设和经济发展均具有重要而深远的意义。

高分子化学进展4ROMPPPT课件

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· 讲师: XXXX
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G ru b b 's C a t.
O
Ring-closing metathesis 29
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RCM反应的应用
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3、开环易位聚合反应的应用
(1)导电高分子
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(2)反应性高分子
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污水处理中的应用
螺旋结构,络合阳离子,污水中的污染物 34
Q&A
人人思考,大声说出
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结束语
感谢参与本课程,也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表,如果对我们
这类引发剂具有许多不足,如使产物分子量控制很难,实 际生成的金属-碳烯浓度低,需要较高的反应温度(100℃) 等,但由于成本低,在工业应用中仍有使用。
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新一代引发剂为可分离的稳定金属-卡宾复合物,如Grubbs 引发剂,活性高,使聚合反应可控性更好,甚至可实现活性聚 合。
许多环烯烃和双环烯烃都可通过 ROMP获得高分子量的聚合 物,其中环辛烯、降冰片烯等的ROMP已工业化:
阻滞剂:三甲基乙烯硅烷,1,1-二苯乙烯,乙烯基醚等
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2. 开环易位聚合反应的应用
(1)合成恒份共聚物
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(2)交替共聚物的合成
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(3)全顺式或全反式主链双键聚合物 降冰片烯聚合生成全反式 聚合物
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内型和外型得到不同结构的产物
为什么?
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(4)合成嵌段共聚物
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(5)合成梳形聚合物
请写出详细的过程
(c) 与小分子交叉歧化反应: 大分子卡宾活性物种与体系中的外加的非环烯烃上 的双键发生歧化反应

生物反应工程 第7章 生物反应器

生物反应工程 第7章  生物反应器

将列管并列焊接在一起,组成挡板; [2]
直接利用列管当挡板
H—筒身高度 D—罐径 W—挡板宽度 HL—液位高度 Di—搅拌器直径 S—两搅拌器间距 B—下搅拌器距底 间距
1.罐体

结构:圆柱体和椭圆封头或碟形封头焊 接而成。小型发酵罐罐顶和罐身采用法 兰连接。顶部设有清洗用的手孔。
材料为碳钢或不锈钢。大型发酵罐可用 不锈钢或复合不锈钢制成。小大型发酵 罐可用不锈钢或玻璃钢制成。 刚度和强度:受压容器,空消或实消, 通常灭菌的压力为2.5Kg/m3。

生物催化剂在反应器中的分布方式 生物团块(包括细胞、絮凝物、菌丝体)反应 生物膜反应器两大类。 固相催化剂的运动状态来分类 填充床 流化床 生物转盘等多种型式反应器。 按反应体系的相态来分类 均相——可溶的酶催化反应 非均相

•反应物系在反应器内的流动与混合状态 (反应器内流体的流动类型) 活塞流反应器 (continuous plug flow reactor, CPFR ) 全混流反应器( continuous stirred-tank reactor,
表 通用式发酵罐的几何尺寸与操作条件
几何尺寸与操 作条件范围 H/D=1~4
Di/D=1/2~1/4 W/D=1/8~1/12 B/ Di =0.8~1.0
搅 拌 转 速 N=30 ~ 1000 (r/min) 单位醪液体积的冷却面 积0.6~1.5 (m2/m3)
典型数值
奥地利某公司 200m3
4.温度控制系统:
电极、热交换装置和及其控制 排除发酵过程中由于生物氧化作用及机械 搅拌产生的热量的装置 在发酵过程中,放出的热量可用如下的热 平衡方程式:

Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q显-Q辐射

膜分离技术的应用及发展趋势

膜分离技术的应用及发展趋势

膜分离技术的应用及发展趋势摘要:综述膜分离技术的分离机理、特点、种类,介绍国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状,同时指出该技术存在的问题,提出选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术联用是其今后的发展方向。

关键词:膜分离技术;微滤;超滤;纳滤;生化产品;微生物制药膜分离技术是一种新型高效、精密分离技术,它是材料科学与介质分离技术的交叉结合,具有高效分离、设备简单、节能、常温操作、无污染等优点,广泛应用于工业领域,尤其在食品、医药、生化领域发展迅猛。

据统计,膜销售每年以14%~30%的速度增长,而最大的市场为生物医药市场[1] 。

笔者在此综述了膜分离技术的原理及其应用现状,并展望其发展趋势。

1 膜分离技术1.1 原理膜分离技术是一种使用半透膜的分离方法,在常温下以膜两侧压力差或电位差为动力,对溶质和溶剂进行分离、浓缩、纯化。

膜分离技术主要是采用天然或人工合成高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分流质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。

现已应用的有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馏膜反应器等技术,其中在食品、药学工业中常用的有微滤、超滤和反渗透3 种。

1.2 特点膜分离技术具有如下特点[2]:1)膜分离过程不发生相变化,因此膜分离技术是一种节能技术;2)膜分离过程是在压力驱动下,在常温下进行分离,特别适合于对热敏感物质,如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等。

3)膜分离技术适用分离的范围极广,从微粒级到微生物菌体,甚至离子级都有其用武之地,关键在于选择不同的膜类型;4)膜分离技术以压力差作为驱动力,因此采用装置简单,操作方便。

1.3分类超滤的截留相对分子质量在1000-100000之间,选择某一截留相对分子质量的膜可以将杂质与目标产物分离。

超滤技术在生化产品分离中应用最早、最为成熟,已广泛应用于各种生物制品的分离、浓缩。

高性能涤纶的催化性能研究进展

高性能涤纶的催化性能研究进展

高性能涤纶的催化性能研究进展涤纶是一种广泛应用于纺织、包装、建筑等领域的合成纤维材料。

以其优异的性能和广泛的应用领域而闻名于世。

然而,随着对环境保护和可持续发展的重视,对涤纶纤维的性能提升和绿色生产要求也越来越高。

因此,研究高性能涤纶的催化性能成为当前研究的热点之一。

首先,了解涤纶的基本性质对于研究和改善其催化性能至关重要。

涤纶是通过聚酯化学反应合成得到的合成纤维,其主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

PET是通过对苯二甲酸酯和乙二醇在催化剂存在下进行酯交换反应得到的。

因此,催化剂的选择和优化对于涤纶的催化性能至关重要。

在涤纶纤维的生产中,催化剂主要用于促进酯交换反应和聚合反应的进行。

催化剂可以提高聚合反应的速度和选择性,降低酯交换反应的温度和压力。

目前常用的催化剂有金属催化剂、盐酸和碱催化剂等。

其中,金属催化剂如锌、钛、铜等被广泛应用于涤纶的生产中。

这些金属催化剂具有良好的催化活性和选择性,能够有效提高涤纶的质量和性能。

然而,传统的催化剂在涤纶纤维生产过程中存在一些问题,如催化效果不稳定、催化剂残留量高等。

因此,科学家们不断探索新型高性能催化剂的研究。

近年来,纳米催化剂成为研究的热点之一。

纳米催化剂具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点,能够提高催化反应的速率和选择性。

同时,纳米催化剂具有优异的稳定性和再生性能,能够减少催化剂的损耗和对环境的污染。

此外,研究人员还通过改变催化剂的结构和成分来提高涤纶的催化性能。

例如,将金属催化剂与载体材料进行复合,能够提高催化剂的稳定性和活性。

同时,优化催化剂的组合方式和比例,可以提高涤纶纤维的物理性能和化学稳定性。

另外,研究人员还从天然产物中寻找潜在的催化剂,如酶类,这些天然催化剂具有良好的催化活性和选择性,同时具有较小的对环境的污染。

在涤纶的催化性能研究中,除了催化剂的优化和开发,还需要考虑生产过程中的工艺条件和环境因素。

例如,合理调控催化反应的温度、压力和反应时间,能够提高涤纶纤维的结晶度和拉伸性能。

膜生物反应器简介

膜生物反应器简介

膜生物反应器简介在污水处理,水资源再利用领域,MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor),是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。

采用的膜结构型主要为平板膜和中空纤维膜,按膜孔径可划分为超滤技术。

工艺组成膜--生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。

通常提到的膜--生物反应器实际上是三类反应器的总称:① 曝气膜--生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ;② 萃取膜--生物反应器(ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR)③ 固液分离型膜--生物反应器(Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 简称 MBR)。

曝气膜AMBR原理示意图曝气膜--生物反应器(AMBR)最早见于Cote.P 等1988年报道,采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纤维式组件,在保持气体分压低于泡点( Bubble Point)情况下,可实现向生物反应器的无泡曝气。

该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率,有利于曝气工艺的控制,不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。

萃取膜萃取膜生物反应器,又称为EMBR(Extractive Membrane Bioreactor)。

因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在,某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理;当废水中含挥发性有毒物质时,若采用传统的好氧生物处理过程,污染物容易随曝气气流挥发,发生气提现象,不仅处理效果很不稳定,还会造成大气污染。

为了解决这些技术难题,英国学者Livingston研究开发了EMB。

废水与活性污泥被膜隔开来,废水在膜内流动,而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动,废水与微生物不直接接触,有机污染物可以通过选择性透过膜被另一侧的微生物降解。

2024北京昌平区高三二模化学试题及答案

2024北京昌平高三二模化学可能用到的相对原子质量H 1Li 7C 12O 161.某光致变色材料主要成分的结构简式如图所示,关于该物质的说法不正确的是A.含羰基官能团B.含手性碳原子C.可与盐酸反应D.可发生加成反应2.下列表述正确的是A.基态Ti 原子的核外电子排布式:22626221s 2s 2p 3s 3p 4s 4p B.正丁烷的球棍模型:C.乙烯中σ键与π键的数量比为4:1D.3FeCl 溶液中含有的微粒:3Fe +、Cl -、3Fe(OH)、HCl 3.下列事实中涉及的反应与氧化还原无关的是A.用NaOH 溶液吸收2CO B.利用铜与浓硫酸加热反应制取2SO C.乙醇使紫色酸性4KMnO 溶液褪色D.在船体上镶嵌锌块,可以减缓船体被海水腐蚀4.下列解释事实的离子方程式不正确的是A.氧化钙溶于稀硝酸:22CaO 2H C =aH O++++B.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:22432Mg(OH)2NH =Mg2NH H O ++++⋅C.硫酸铜溶液中加少量的铁粉,溶液蓝色变浅:233Cu 2Fe=2Fe 3Cu++++D.向酸性的淀粉—碘化钾溶液中滴加适量双氧水,溶液变蓝:22222I 2H H O 2H =I O-++++5.下列实验中,不能达到实验目的的是A.验证氨气极易溶于水B.用四氯化碳萃取碘水中的碘C.验证氯气与水反应后的产物具有漂白性D.在铁片上获得理想的铜镀层A.AB.BC.CD.D6.22H O 的一种制备方法如图所示,下列说法不正确的是A.反应Ⅰ中乙基蒽醌被氧化为乙基蒽醇B.催化剂镍改变了反应速率,未改变反应焓变C.制备原理是2222H O H O +一定条件D.乙基蒽醌是总反应的催化剂7.已知S 、Cl 、Se 、Br 在元素周期表中的位置如下图所示。

下列对事实解释正确的是选项事实解释A 常温下,2Cl 为气体,2Br 为液体键能:22Cl Br >BBrCl 中Br 显正价电负性:Cl Br>C 原子半径:S Cl >最外层电子数:S Cl<D稳定性:22H S H Se>2H S 中有氢键A.AB.BC.CD.D8.已知A N 是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是A.标准状况下,222.4L N 中含有A 7N 个中子B.60g 富勒烯(C 60)中含有A N 个碳原子C.2271mol K Cr O 被还原为3Cr +转移的电子数为A6N D.密闭容器中,22mol SO 和21mol O 催化反应后分子总数为A 2N 9.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是①②③A.①中发生了反应3222Δ4HNO 4NO O 2H O↑+↑+B.由②中产生红棕色气体可推测木炭与浓硝酸发生了反应C.由③中有红棕色可推测出浓硝酸可能具有挥发性D.③的气体产物中检测出2CO ,不能得出木炭与浓硝酸发生反应的结论10.一种Zn /CuSe 混合离子软包二次电池装置示意图如图所示(其中一极产物为2Cu Se 固体),下列说法正确的是A.放电时:CuSe 为正极反应物,其中Se 得电子B.无论放电或充电,均应选用阳离子交换膜C.无论放电或充电,电路中每转移2mol 电子就有2mol 离子通过离子交换膜D.由该装置不能推测出还原性:Zn Cu +>11.下列关于常温下的NaClO 溶液说法不正确的是资料:25℃时,8a (HClO) 4.010K -=⨯,()7a123H CO 4.510K -=⨯,()11a 223H CO 4.710K -=⨯A.NaClO 溶液显碱性B.pH 9.0=的NaClO 和HClO 的混合溶液中,()()ClO Na (HClO)c c c -+<<C.在酸性条件下可能与NaCl 溶液反应产生氯气D.与少量2CO 反应的离子方程式为223CO ClO H O HClO HCO --+++=12.光电活性共轭高分子在有机发光二极管、聚合物太阳电池领域具备独特优点,是高分子科学的前沿研究方向。

膜生物反应器中常用的膜材料有哪些

膜生物反应器中常用的膜材料有哪些?
膜生物反应器中常用的膜材料分为无机膜和有机膜两类。

无机膜是由金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石或无机高分子材料等制成的半透膜。

目前,在膜生物反应器中使用的无机膜多为陶瓷膜,其通量较高、能耗较低,在某些污水处理工艺中具有很大竞争力。

无机膜缺点是造价较贵、膜的加工制备有一定困难。

有机膜包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯腈(PAN)、聚砜类(PS)、芳香族聚酰胺(PA)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。

其中以聚乙烯和聚偏氟乙烯使用最多,尤其是聚偏氟乙烯的化学稳定性较强,可采用氧化性药剂进行清洗。

有机膜的成本相对较低,造价便宜,膜的制备工艺较为成熟,膜孔径和形式较多,但有机膜易污染、强度低、寿命短。

负载型金属催化剂的研究进展

负载型金属催化剂的研究进展一、本文概述负载型金属催化剂,作为一种重要的催化剂类型,在化工、能源、环保等领域具有广泛的应用。

近年来,随着科学技术的不断发展,负载型金属催化剂的研究取得了显著的进展。

本文旨在全面综述负载型金属催化剂的研究现状和发展趋势,包括催化剂的制备方法、活性组分与载体之间的相互作用、催化性能的优化与调控等方面。

通过总结近年来的研究成果,本文旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考,推动负载型金属催化剂的进一步发展和应用。

本文将介绍负载型金属催化剂的基本概念、分类及其在各个领域的应用背景。

随后,重点讨论催化剂的制备方法,包括物理法、化学法以及新兴的纳米技术制备法等。

接着,本文将深入剖析活性组分与载体之间的相互作用机制,探讨其对催化剂性能的影响。

在此基础上,本文将总结催化剂性能优化与调控的策略,包括催化剂组成、结构、形貌等方面的调控。

本文将展望负载型金属催化剂的未来发展趋势,探讨其在新能源、环保等领域的应用前景。

通过本文的阐述,希望能够为相关领域的研究人员提供全面、深入的了解,为推动负载型金属催化剂的研究与应用提供有益的借鉴。

二、负载型金属催化剂的制备技术负载型金属催化剂的制备技术是影响其催化性能的关键因素之一。

随着科学技术的不断发展,负载型金属催化剂的制备方法也在不断创新和完善。

目前,常见的负载型金属催化剂制备技术主要包括浸渍法、离子交换法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等。

浸渍法是一种简单易行的制备方法,通过将载体浸渍在含有金属离子的溶液中,然后通过热处理使金属离子还原为金属颗粒并沉积在载体表面。

这种方法操作简便,但金属颗粒的分布和大小控制较为困难。

离子交换法是利用载体表面的离子交换性质,将金属离子交换到载体表面,然后通过热处理使金属离子还原为金属颗粒。

这种方法可以得到高度分散的金属颗粒,但制备过程中需要控制离子交换的条件和热处理温度。

共沉淀法是将金属盐和载体共同沉淀,然后通过热处理使金属离子还原为金属颗粒。

《2024年生物膜法在污水处理中的研究进展》范文

《生物膜法在污水处理中的研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理成为环境保护领域的重要课题。

生物膜法作为一种高效的污水处理技术,因其处理效果好、操作简便、成本低廉等优点,在污水处理领域得到了广泛的应用和深入的研究。

本文旨在探讨生物膜法在污水处理中的研究进展,分析其技术原理、应用现状及未来发展趋势。

二、生物膜法技术原理生物膜法是一种基于生物膜技术的污水处理方法,利用生物膜上附着的大量微生物来吸附、降解水中的有机污染物。

生物膜主要由附着在载体上的微生物组成,具有巨大的表面积和复杂的生物群落,可以有效地吸附和降解水中的有机物、氮、磷等污染物。

三、生物膜法在污水处理中的应用1. 生活污水处理:生物膜法在生活污水处理中应用广泛,能够有效地去除污水中的有机物、氮、磷等污染物,提高出水水质。

同时,生物膜法对环境条件要求较低,适应性强,因此在家庭、社区等小型污水处理系统中得到广泛应用。

2. 工业废水处理:针对含有重金属、有毒有害物质的工业废水,生物膜法通过特定的生物膜材料和工艺条件,能够有效地去除这些污染物,降低废水对环境的危害。

3. 农村污水处理:在农村地区,由于缺乏集中的污水处理设施,生物膜法因其操作简便、成本低廉等优点,成为农村污水处理的重要选择。

通过建设小型生物膜反应器,可以有效地处理农村生活污水和养殖废水。

四、生物膜法的研究进展1. 生物膜材料研究:随着材料科学的发展,越来越多的新型生物膜材料被应用于污水处理中。

这些材料具有较高的比表面积、良好的生物相容性和稳定性,能够为微生物提供更好的生长环境和吸附性能。

2. 工艺优化研究:针对不同的污水处理需求,研究人员不断优化生物膜法的工艺条件,如调整载体类型、改变水流速度、控制温度等,以提高生物膜的吸附和降解效率。

3. 复合生物膜技术研究:为了提高生物膜法的处理效果和适应性,研究人员将不同种类的微生物、生物膜材料和其他技术进行复合,形成复合生物膜技术。

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