当前位置:文档之家› 离心分离技术在重污油处理中的应用

离心分离技术在重污油处理中的应用

离心分离技术在重污油处理中的应用
离心分离技术在重污油处理中的应用

离心分离技术在重污油处理中的应用

来源:王元波更新时间:09-10-27 11:20

摘要:介绍三相分离卧螺离心机工作原理和重污油处理工艺,简述开工过程出现的问题和采取的措施。通过对处理前后重污油质量指标对比,说明离心分离对重污油有良好的处理效果。

关键词:重污油;离心机;分离

炼油过程产生的重污油经污水处理装置回收后返回罐区,由于重污油中含有较高的水分和机械杂质,在二次加工时给装置平稳生产造成较大的影响。2004年洛阳分公司投产了一套年生产能力3×10 t的重污油处理设施,关键设备是德国福乐伟(FLO’ITWEG)有限公司生产的三相分离卧螺离心机。经处理的重污油,水分、机械杂质均达到了装置进料要求,有效缓解了重污油给炼油生产造成的影响。

1 三相分离卧螺离心机简介

1.1 工作原理

需要分离的物料通过中心供料管进入离心机内(图1),在离心力的作用下,密度大的固体沉降到转筒壁上。两相密度不同的清液形成同心圆柱,较轻的液相处于内层,较重的液相处于外层。不同液体环的厚度可通过调节溢流堰和可变叶轮来改变。沉积在转筒壁上的固体由螺旋输送器传送到转筒的锥体端,从排料口排入固体集料箱。

1.2 操作与维护

开机前保证离心机三相排出口畅通,先启动离心机螺旋电机,再启动转筒电机,转筒达到额定转速时,启动进料泵。如果包含有无定形固体颗粒的悬浮液或非常小的固体颗粒,应缓慢提升离心机的速度,在1O~20 min内达到额定进料量。通过调节可变叶轮、离心机转速、进料量调整产品的品质。离心机停机前必须停止进料,并用热水对离心机内部进行清洗。

机器运行1小时后检查主轴温度(最高允许130℃);每12小时用离心机上的润滑脂罐对转筒轴承加油一次;每运行2 000小时对螺旋轴承加油;首次运行500小时更换齿轮油,以后每年或运行10 000小时更换一次;离心机每运行500小时应清洗停机。

2 重污油处理工艺

重污油由储罐通过液体静压力或泵输送至原料缓冲罐,再由原料泵输送至三相卧螺离心机,分离出三种介质。污水排入含油污水管网,固相污泥通过螺旋输送器送至固体料斗,分离出的重污油在重力作用下进入重油储罐,再由泵输送至罐区。为提高分离效果,通过自动加药设施在离心机进料口加入絮凝剂和破乳剂(图2)。

3 运行中出现的问题和解决方法

近年来,国内多家炼油厂采用了福乐伟公司的离心分离技术,但多用于含油污泥的处理.洛阳石化厂将离心分离技术用于重污油处理在国内尚属首次。设施开工后,出现了三相分离不彻底(即油相中含水、水相中含油、泥相中含油含水均达不到要求)及原料中水相和固相含量较低时部分油相从固相出口排出的现象。与福乐伟公司技术人员一个半月的攻关,反复试验,采取了以下措施,取得了良好效果。

(1)科学选用絮凝剂。在相同试验条件下,分别加入三种絮凝(zetag7650,zetag7689,F04240SH)并进行比较,根据污油中固相的絮凝时间和絮凝效果,选用了天津生产的

F04240SH型絮凝剂,固液分离效果明显;

(2)加入破乳剂。在出泥良好的情况下,对油中含水多次采样分析,均在1% 以上。通过试验,在絮凝剂溶液中加入破乳剂(型号G3922,),油中含水明显降低,改善了油水分离效果。

(3)合理调整运行参数。在正常运行中,根据厂方提供的操作书,通过对离心机可变叶轮直径、螺旋和转鼓转速、进料量、加剂量和溶液浓度进行调节,可分离出符合要求的固相、油、水。但在原料中水相和固相含量较低时,油在进料中的比例增大,超过了离心机油相排出口的外甩能力,导致部分油相从固相排出口排出。经多次调整并进行数据分析发现,这种

情况多在进料量大于4.5 t/h时出现,若原料中油相含量较高,固相排出口出油时,将进料量调至4.5 t/h以下可消除此现象。

4 使用效果与经济效益

4.1 使用效果

排水系统回收的重污油组成复杂,质量较差。重污油在油罐中经加温沉降后,其中部分污水通过脱水管排出,而油中的乳化水和污泥却无法去除。重污油在回炼中,多次对电脱盐造成冲击,导致装置生产波动。

表2是重污油在处理前、后的分析数。

通过对比可以发现,处理后的重污油水分及机械杂质明显减小,并达到了小于1% 的工艺指标,同时炼油系统中恶性循环的污泥分离出来。经处理的重污油回炼过程中未给装置造成任何影响,效果良好。

4.2 经济效益

重污油处理设施投资400万元,生产成本约为30 t,人工成本约5×104 a,设备维护费按15×104 a;每年处理劣质重污油10 000 t,生产出产品8 000 t,重污油处理前后差价格按500元/t(参考燃料油和原油价格)计算,年经济效益为:

8000×500—10 000×30—15×10一5×10:350×10元

5 吸收法和吸附法联合运用的效益预测

采用吸收法和吸附法联合运用的油气回收装置,可以提高油气回收率,解决油品蒸发排放带来的一系列问题,具有显著的社会效益和环境效益,是可行的。

经测定,长岭分公司常温轻柴油吸收法油气回收装置油气回收率平均为80% 左右,采用吸收法和吸附法联合运用的油气回收装置其油气回收率可达95% 以上。油品蒸发损耗的物质主要是轻烃组分。通过对“新鲜汽油”(从加油站刚购买的汽油)、“用过汽油”(油罐多次周

转蒸发试验后罐中的汽油)及“回收汽油”的密度及馏程测试比较(如表2、表3所示),可以看出“回收汽油”的密度最轻,初馏点最低,馏程最窄,组分最轻。

长岭分公司年汽油装车量约为8×10 t,改造回收装置,经济效益将较明显。国产回收装置静态投资回收期n与投资额y和汽油年装运量G的关系可通过经验公式(2—1)(含税)、(2—2)(不含税)估算出。其中A为装油操作状况对损耗的影响系数,其推荐值如表4。

当汽油装车量G=80×10 t/a,投资总估价150万元RMB,其静态投资回收期凡、凡:计算值也列入表4中。回收装置的经济效益是十分明显的。

参考文献

1.黄维秋.关于油品蒸发问题[J].油气储运,1997,16(5):39—41

2.黄维秋,高锡祺,赵书华.蒸发油气吸收回收技术的研究(II)[J].石油化工高等学校学报,1999,12(3):52~57

3.黄维秋,袁旭,赵书华.活性炭吸附汽油蒸气动力学性能测定[J].油气储运,2001,20(10):39—42

4.黄维秋.油气回收技术分析与比较.化学工程,2005,33(5):53—56,65

5.安本英机,安部郁夫.活性炭的应用技术[M].江苏:东南大学出版社,2002.246,550

6.阎勇.有机废气中挥发性有机物(VOC)的净化回收技术[J].化工进展,1996,15(5):26—28

7.姜车清,黄卫红,陆晓华.活性炭纤维及其应用研究进展[J].工业水处理,2001,21(6):5

离心分离基本原理和离心分离分类

离心分离基本原理和离心分离分类 离心分离基本原理 当非均相体系围绕一中心轴做旋转运动时,运动物体会受到离心力的作用,旋转速率越高,运动物体所受到的离心力越大。在相同的转速下,容器中不同大小密度的物质会以不同的速率沉降。如果颗粒密度大于液体密度,则颗粒将沿离心力的方向而逐渐远离中心轴。经过一段时间的离心操作,就可以实现密度不同物质的有效分离。 根据离心方式的不同,可分为差速离心法和密度梯度离心法等。 (1)差速离心:又叫分级离心法; 是生化分离中最为常用的离心分离方法。它指采用低速和高速两种离心方式交替使用,用不同强度的离心力使具有不同密度的物质分级分离的方法。离心后把上清液与沉淀分开,然后再将上清液加高转速离心,分离出第二部分沉淀,如此往复加高转速,逐级分离出所需要的物质。 (2)密度梯度离心:也叫区带离心; 即离心是在具有连续密度梯度的介质中进行。将试样铺放在一个密度变化范围较小、梯度斜度变化比较平缓的密度梯度介质表面,在离心力场作用下试样中的颗粒按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置,而形成一系列试样组分区带,使不同沉降速率的颗粒得以分离。 赫西HR/T16MM微量实验室高速冷冻离心机 离心分离分类 固一固分离 使固体之间相互分离的离心分离法称离心分级,设备为离心分离机。用控制离心时间的办法,使得溶液中只沉淀大颗粒,而不是所有颗粒,这样就可逐次将颗粒按大小分开。 液一液分离 不互溶的液体在离心机中因密度不同而很快分离。这种方法比重力分离时间要短得多。常用一种称为离心萃取机的装置来分离液体溶液组分。该装置由放置在圆筒转鼓中的一系列多孔同心环组成,转鼓环绕着一个筒形轴以每分钟2 0005 000转的速度旋转,液体通过筒形轴进出,以径向顺流方式在转筒中流动而达到液体溶液组分的分离。 气一气分离 同位素研究中常用的手段。在高速旋转下,气体状态的同位素混合物得以相互分离。用离心分离浓缩235U是有前景的方法之一。 固一液分离 常量分析中常用过滤法,半微量分析中则用离心分离法。常用的旋转装置有手摇离心机和电动离心机(通常转速为1}4千周/分),分离速度远比过滤为快。

膜分离技术的介绍及应用讲解

题目:膜分离技术读书报告日期2015年11月20日

目录 一、膜的种类特点及分离原理 (1) 二、最新膜分离技术进展 (3) 1. 静电纺丝纳米纤维在膜分离中的应用 (3) 1.1 静电纺丝技术的历史发展 (3) 1.2 静电纺丝纳米纤维制备新型结构复合膜 (3) 1.2.1 在超滤方面 (4) 1.2.2 在纳滤方面 (4) 1.2.3 在渗透方面 (5) 1.2.4 静电纺丝纳米纤维制备空气过滤膜 (5) 2. 多孔陶瓷膜应用技术 (6) 2.1 高渗透选择性陶瓷膜制备技术 (7) 2.1.1 溶胶—凝胶技术 (7) 2.1.2 修饰技术 (7)

一、膜的种类特点及分离原理 膜分离技术(membrane separation technology, MST)是天然或人工合成的高分子薄膜以压力差、浓度差、电位差和温度差等外界能量位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用的膜分离方法主要有微滤(micro-filtration, MF)、超滤(ultra-filtration,UF)、纳滤(nano-filtration,NF)、反渗透(reverse-osmosis, RO)和电渗析(eletro-dialysis, ED)等。MST具有节能、高效、简单、造价较低、易于操作等特点、可代替传统的如精馏、蒸发、萃取、结晶等分离,可以说是对传统分离方法的一次革命,被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高新技术之一,也是当代国际上公认的最具效益技术之一。 分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性,按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同,可分为20世纪30年代的MF、20世纪40年代的渗析(Dialysis, D)、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的RO、20世纪70年代的UF、20世 纪80年代的气体分离 (gas-separation, GS)、20世纪90 年代的PV和乳化液膜(emulsion liquid membrane, ELM)等。 制备膜元件的材料通常是有 机高分子材料或陶瓷材料,膜材料中的孔隙结构为物质透过分离膜而发生选择性分离提供了前提,膜孔径决定了混合体系中相应粒径大小的物质能否透过分离膜。图1是MF、UF、NF、RO的工作示意图。MF的推动力是膜两端的压力差,主要用来去除物料中的大分子颗粒、细菌和悬浮物等;UF的推动力也是膜两端的压力差,主要用来处理不同相对分子质量或者不同形状的大分子物质,应用较多的领域有蛋白质或多肽溶液浓缩、抗生素发酵液脱色、酶制剂纯化、病毒或多聚糖的浓缩或分离等;NF自身一般会带有一定的电荷,它对二价离子特别是二价阴离子的截留率可达99%,在水净化方面应用较多,同时可以透析被RO膜截留的无机盐;RO是一种非对称膜,利用对溶液施加一定的压力来克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反向从溶液

离心机离心分离的几种方法及特点

离心机离心分离的几种方法及特点 2009-07-10文字选择: 制备型超高速离心机的几种分离方法: A.差速离心:逐次增加离心力,每次可沉降样品溶液中的一些组份。 差速离心是一种最常用的方法。在这种方法中,离心管在开始时装满了均一的样品溶液。通过在一定速度下一定时间的离心后,就可得到两个部份:沉淀和上清液。 通常在第一次离心时把大部分不需要的大粒子沉降去掉。这时所需的组份大部分仍留在上清液中。然后将收集到的上清液以更高速度离心,把所需的粒子沉积下来。离心的时间要选择得当,使大部份不需要的更小的粒子仍留在上清液中。对于得到的沉淀和上清液可以进行进一步的离心,直到达到所需要的分离纯度为止。 差速离心的特点是操作简单,但分离纯度不高。 B.密度梯度离心法:可以同时使样品中几个或全部组份分离,具有很好的分辨率。 1)速率区带法(rate zonal): 根据样品中不同粒子所具有的不同的尺寸大小及沉降速度(S)。大致步骤如下: 在离心管中装入密度梯度溶液,溶液的密度从离心管顶部至底部逐渐增加(正梯度)。 将所需分离的样品小心地加至密度梯度溶液的顶部。样品在梯度溶液表面形成一负梯度。 由于不同大小的粒子在离心力作用下,在梯度中移动的速度不一样,所以经过离心后会形成几条分开的样品区带。 注意:样品粒子的密度必须大于梯度液注中任一点的密度。离心过程必须在区带到达管子底部前停止。2)等密度离心法(isopycnic): 根据粒子的不同密度来分离。离心过程中,粒子会移至与它本身密度相同的地方形成区带。 密度样度的选择要使梯度的范围包括所有待分离粒子的密度。样品可以在密度梯度液粒上面或均匀分布在密度梯度中。经离心后,样品粒子达到它们的平衡点。

食品加工新技术 膜分离技术

第五章膜分离技术 第一节膜分离的原理和方法 一、膜分离的基本概念 (一)膜分离概念 1、广义膜分离用天然或人工合成的高分子膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法,统称为膜分离法。包括膜浓缩和膜分离。 2、膜浓缩如果在分离过程中,通过半透膜的只有溶剂,则溶液获得了浓缩,此过程称为膜浓缩。 3、狭义膜分离如果在分离过程中,通过半透膜不仅是溶剂,而且有选择性地让某种溶质组分通过,则溶液中不同溶质得到分离,此分离过程称为膜分离。 (二)膜分离的分类 根据分离过程中推动力的不同,膜分离技术可分为两类: 一类是以压力为推动力的膜分离,如超滤和反渗透。 另一类是以电力为推动力的分离过程,所用的是一种特殊的半透膜,称为离子交换膜,这种分离技术叫做离子交换,如电渗析。 几种常见的膜分离方法及其适用范围如图5-1和图12-1。

(三)膜的性能 1、膜的抗氧化和抗水解性能 膜的抗氧化和抗水解性能,既取决于膜材料的化学结构,又取决于被分离的溶液的性质。氧化和水解的最终结果,是膜的色泽变深、发硬脆裂、化学结构和外观形态受到破坏。 由于高分子材料因氧化而产生的主链断裂,首先发生在低能的键上。因此,希望高分子材料中各个共价键有足够的强度,即希望有高的键能。高分子材料的主链中,应尽量避免键能较低的O-O和N-N键。 膜的水解和氧化作用是同时发生的,水解作用与高分子材料的化学结构密切相关。当高分子链中具有易水解的化学基团-CONH-、-COOR-、-CN、-CH2 -O-等时,这些基团在酸和碱的作用下,会产生水解降解反应,使膜的性能受到破坏。 表12-1是几种共价键的键能:

超离心技术简介

超离心技术简介 超速离心机的离心速度为每分钟60000转或更多,离心力约为重力加速度的500000倍。在操作技术上,最常用的是差速离心和密度梯度离心。前者是交替使用低速和高速离心,用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法。此法适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分的分离。欲分离沉降系数接近的物质,则广泛使用密度梯度离心法。这种方法使用一种密度能形成梯度(在离心管中,其密度从上到下连续增高)又不会使所分离的生物活性物质凝聚或失活的溶剂系统,离心后各物质颗粒能按其各自的比重平衡在相应的溶剂密度中形成区带。 一、差速离心 差速离心是交替使用低速和高速离心,用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法。此法适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分的分离。离心速度较低,较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速度离心悬浮液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。 原理:不同沉降系数的组分在不同的离心速度下沉降的速度不同,以此用来分离亚细胞组份。物体围绕中心轴旋转时会受到离心力的作用,离心力越大,被离心物质沉降得越快。 应用:此法多用于分离细胞匀浆中的各种亚细胞组分,用低渗匀浆、超声破碎或研磨等方法可使细胞质膜破损,形成细胞核、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器和细胞组分组成的混合

匀浆,再通过差速离心将各种质量和密度不同的亚细胞组分和各种颗粒分开。

二、密度梯度离心 密度梯度离心使用一种密度能形成梯度(在离心管中,其密度从上到下连续增高)又不会使所分离的生物活性物质凝聚或失活的溶剂系统,离心后各物质颗粒能按其各自的比重平衡在相应的溶剂密度中形成区带。常用的密度梯度溶剂是蔗糖或氯化铯(CsCl)溶液。用蔗糖时,先将蔗糖溶液制成密度梯度溶液,再在其顶端加样品。离心后,如欲收集所分离的组分,可在离心管的下端刺一小洞,然后分部收集。如用CsCl这种密度大又扩散迅速的溶剂系统时,可将样品均匀地混合于溶剂中。离心达到平衡后, CsCl溶液形成密度梯度,样品中各组分也在相应密度处形成区带。 原理:离心介质以连续密度梯度分布,通过离心、每种物种悬浮到与自己密度相当的介质区。当不同颗粒存在浮力密度差时,在离心力场下,在密度梯度介质中,颗粒或向下沉降,或向上浮起,一直移动到与它们各自的密度恰好相等的位置,在这里颗粒没有重量,不管离心多长时间,它们再也不移动了,形成一系列密度区。从而使不同浮力密度的物质得到分离。 应用:此法常用CsCl、蔗糖、甘油等做介质,一般应用于物质的大小相近,而密度差异较大时。常用来分离提取核酸、富含AT和富含GC的DNA、亚细胞器和质粒等。

膜分离技术应用综述

膜分离技术应用综述 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

《食品科学概论》课程论文 论文题目:膜分离技术应用综述 学 院 :生物工程学院 专 业 :食品科学与工程 年级班别 :09级一班 学 号 :10122 学生姓名 :齐莹 学生 指导教师 :陈清禅 2011年 5 月 24 日 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

膜分离技术应用综述 齐莹 10122 摘要综述膜分离技术的特点、种类及分离机理,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食品工业 膜分离是在20世纪初出现,上世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。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] 。 1膜分离的简介 1. 1 膜的定义 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。 1. 2 膜的种类 分离膜包括:反渗透膜(0. 0001~0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001 ~0. 005μm) 超滤膜(0. 001 ~0. 1μm) 微滤膜(0. 1~1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、

膜分离技术及其应用领域分析

膜分离技术及其应用领域分析 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,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离都采用错流过滤方式。 一、膜分离技术原理及特点 膜分离技术以选择性透过膜为分离介质,如图1所示,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离、提纯的目的。膜分离技术以其低能耗、高效率被认为是理想的分离技术之一。 图1膜分离技术原理 利用膜分离技术进行分离所具有的特点包括: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。 基于膜分离技术所具有上述特点,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。 二、膜分离技术种类分析 按照膜孔径和成膜材料分类,常用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、反渗透以及气体分离等。各种膜过程具有不同的分离机理,可适用于不同的对象和要求。按分离原理和按被分离物质的大小区分的分离膜种类,从下表可以看出,几乎所有的分离膜技术均可应用于任何分离、提纯和浓缩领域。反渗透和纳滤作为主要的水及其它液体分离膜之一,在分离膜领域内占重要地位。

离心分离机原理

离心分离机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物,例如浓缩、分离气态六氟化铀;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。离心分离机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。 离心分离机的研究和发展趋势是:①强化分离性能,包括提高转鼓转速;在离心分离过程中增加新的推动力;加快推渣速度;增大转鼓长度使离心沉降分离的时间延长。②发展大型的离心分离机,主要是加大转鼓直径和采用双面转鼓提高处理能力使处理单位体积物料的设备投资、能耗和维修费降低。③改进卸渣机构使操作连续化。④增加专用和组合转鼓离心机,以满足特殊的和多项的分离要求。⑤理论研究方面,主要研究转鼓内流体流动状况和滤渣形成机理,研究最小分离度和处理能力的计算方法。复杂形状转鼓的应力分布和强度计算的研究。⑥研究离心分离过程最佳化控制技术。 离心分离机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒,称为转鼓,通常由电动机驱动。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后,被迅速带动与转鼓同速旋转,在离心力作用下各组分分离,并分别排出。通常,转鼓转速越高,分离效果也越好。 离心分离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。①离心过滤:悬浮液在离心力场下产生的离心压力,作用在过滤介质(滤网或滤布)上,使液体通过过滤介质成为滤液;而固体颗粒被截留在过滤介质表面,形成滤渣,从而实现液-固分离。过滤型转鼓圆周壁上有孔,在内壁衬以过滤介质。②离心沉降:利用悬浮液(或乳浊液)密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理,实现液-固(或液-液)分离。沉降型转鼓圆周壁无孔。图3为4种典型的沉降型转鼓。悬浮液(或乳浊液)加入转鼓后,固体颗粒(或密度较大的液体)向转鼓壁沉降,形成沉渣(或重分离液)。密度较小的液体向转鼓中心方向聚集,流至溢流口排出,成为分离液(或轻分离液)。转鼓均为间歇排渣,适用于含固体颗粒粒度较小、浓度较低的悬浮液或乳浊液分离;图3b的转鼓用螺旋连续排渣,可分离固体颗粒浓度较高的悬浮液。在具有多层圆锥形碟片的转鼓中,液体被碟片分成若干薄层,缩短了沉降分离的距离,使分离加快,改善了分离效果。 另一类实验分析用的分离机,可进行液体澄清和固体颗粒富集或液-液分离,分离粒度达0.1~0.5微米。常用的试管分离机(图4)转速为3000~20000转/分,装等量料液的玻璃试管对称插入摆架或角形转子的凹穴中,在离心力作用下料液在试管内沉降分层。超高速分析用分离机采用小直径沉降转鼓。这类分离机有常压、真空、冷冻条件下操作的不同结构型式。 在分离过程中,需净化的气体进入螺旋形轨道后,在螺旋形轨道的引导下做旋转运动,旋转上升进入筒体上部,在离心力的作用下,大量液体或固体颗粒被甩向筒体下部的壁面,气体进入筒体上部后,旋转分离的颗粒甩向筒体上部的内壁面,并向下进入集液室中,从而达到了净化气体的作用。由于气体的旋转直径很小,在较小的气体流量和较低的气速下仍有较强的离心力场,确保了分离的效果

膜分离技术及其应用和前景

膜分离技术概论 XXX 机械工程及自动化专业机械104班1003010414 摘要:膜分离是在20世纪60年代迅速发展起的一门分离技术,膜分离主要包括分离、浓缩、纯化和精制等功能且操作简单、易于操作,因此目前膜分离技术被广泛应用于供水、制药、食品、环保、废品回收、水的淡化等工业生产过程中,产生了巨大的经济效益和社会效益。本文首先介绍了膜分离技术中的一些概念、膜的种类及其原理,然后介绍了一些常见的膜分离过程在实际生产中的应用;最后介绍了我国膜分离技术的发展概况及前景。 关键词:膜分离,技术,前景,概况 Membrane-Seperating technology Abstract: Membrane-Seperating technology is a separating technology which developed fast in the 1960s. This technology involves in various functions like separating、concrntrating、purifying and refining,what else, for it’s easily to operate it’s now widely used in the fields of water supplyment、medicine production、food、environment protecting、waste water recycling and so on, make great economical and social benefits. This passage first explain some concepts membrane technology、main theory involved and sort of it. Key words: Membrane-Seperating,technology,introduction,prospect 1膜分离技术的原理 现代膜分离技术分离的根本原理在于膜具有选择透过性。膜分离法是用天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法,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。以下重点介绍反渗透的基本原理、微滤原理及超滤原理。

《膜分离技术及应用》学习心得

一、学习安排 1、学习目标要明确,做好切实可行的计划; 2、合理安排时间,按时完成学习任务; 3、养成做笔记的习惯; 4、认真地完成布置的作业,养成自主的学习习惯; 5、多向老师和同学请教; 6、及时做好考前的复习工作。 总之,虽然客观制定了个人初步学习计划,还存在许多不完善与不足之处,还需要今后根据自己的切实情况,在学习中不断地补充,加以改进、及时地总结经验,以合格的成绩来完成自己的学业。 二、学习心得 在以前的学习过程中都没有接触过这类知识,所以由对膜的不理解进而升华为对膜的好奇,进而增加了对学习这门课程的兴趣。以前书本中介绍过人体中的一种膜-细胞膜。细胞膜有重要的生理功能,它既使细胞维持稳定代谢的胞内环境,又能调节和选择物质进出细胞。细胞膜会对物质进行选择性的进出,那么是不是所有的膜类材料都有此功能呢?带着疑问,带着兴趣开启了胡老师与我们的《膜分离技术及应用》这门课程的学习,在课堂上,通过老师的详细介绍,我收获颇多。 1.超滤膜的简介 超滤(Ultra-Filtration ,UF)是一种压力驱动的膜分离过程,是根据分子的大小和形态进行分离的。自20世纪60年代以来,超滤很快从实验规模发展成为重要的工业单元操作技术,它已广泛用于食品、医药,工业废水处理,高纯水制备及生物技术工业。在工业废水处理方面应用最普遍的是电泳涂漆过程,城市污水处理及其他工业废水处理领域都是超滤未来的发展方向。 2.超滤膜在废水处理中的应用:含油废水处理 机械行业工件的润滑、清洗和石化行业的炼制及加工等都会产生含油废水,

其油一般为漂浮油、分散油和乳化油三种存在形式。其中乳化油的分离难度最大,用电解或化学法破乳使油粒凝聚的费用较高,而超滤就不需要破乳直接可将油水分离,特别适用于高浓度乳化油的处理和回收。超滤处理乳化油废水时,界面活性剂大部分可透过,而超滤膜对油粒子完全阻止,随浓度增加油粒子粗粒化成为漂浮油浮于液面上,再用撇油装置即可撤除。陆晓千等用超滤膜技术处理清洗车床、设备等含油污水,颜色为乳白色,含油(1000~5000)mg/L,COD浓度高达(10000~50000)mg/L,经超滤膜处理后,颜色透明。含油低于10mg/L,COD(1700~5000)mg/L,除油滤99%。 3.纳滤膜的简介 纳滤膜(Nanofiltration membrane,NF)又称疏松型反渗透膜,它是介于反渗透与超滤之间的一种膜分离技术。但纳滤膜多数为荷电膜,其对无机盐的分离行为不仅受到化学势梯度控制,同时也受到电势梯度的影响。其表面由一层非对称性结构的高分子与微孔支撑体结合而成,以压力差为推动力,对水溶液中低分子量的有机溶质截留,而盐类组分则部分或全部透过,从而使有机溶质得到同步浓缩和脱盐的目的。 4.纳滤膜在废水处理中的应用 在金属加工与合金生产中产生的金属废水,含有浓度相当高重金属离子。将这些重金属离子生成氧氧化物沉淀除去是处理含重金属废水的一般措施。采用纳滤膜技术,不仅可以回收90%以上的废水,使之纯化,而且同时使重金属离子含量浓缩10倍左右,浓缩后的重金属具有回收利用的价值。如果条件控制适当,纳滤膜还可以分离溶液中的不同金属。 三、学习总结 通过胡老师对课程的认真讲述,我了解了膜分离技术中的一些概念、膜的种类及其原理,同时也介绍了一些常见的膜分离过程在实际生产中的应用以及我国膜分离技术的发展概况及前景。目前膜分离、浓缩、纯化技术正在被各个领域广泛应用,随着膜技术的不断发展和对产品质量的不断提高,各行业对传统工艺改造更新的要求越来越迫切,膜分离技术也有了更为广阔的应用前景。这几个月来,我们由浅入深,时刻跟着老师的节奏去复习和预习,老师要求的重点我会主动记

离心分离技术

离心分离技术 离心分离技术是借助于离心机旋转所产生的离心力,根据物质颗粒的沉降系数、质量、密度及浮力等因子的不同,而使物质分离的技术。 一、离心机的种类与用途 离心机按用途有分析用、制备用及分析-制备之分;按结构特点则有管式、吊蓝式、转鼓式和碟式等多种;按转速可分为常速(低速)、高速和超速三种。 1.常速离心机 常速离心机又称为低速离心机。其最大转速在8000 rpm以内,相对离心力(RCF)在104g以下,主要用于分离细胞、细胞碎片以及培养基残渣等固形物,和粗结晶等较大颗粒。常速离心机的分离形式、操作方式和结构特点多种多样,可根据需要选择使用。 2.高速离心机 高速离心机的转速为1x104~2.5x104 rpm,相对离心力达 1x104~1x105g,主要用于分离各种沉淀物、细胞碎片和较大的细胞器等。为了防止高速离心过程中温度升高而使酶等生物分子变性失活,有些高速离心机装设了冷冻装置,称高速冷冻离心机。 3.超速离心机 超速离心机的转速达 2.5x104~8x104 rpm,最大相对离心力达5x105g 甚至更高一些。超速离心机的精密度相当高。为了防止样品液溅出,一般附有离心管帽;为防止温度升高,均有冷冻装置和温度控制系统;为了减少空气阻力和摩擦,设置有真空系统。此外还有一系列安全保护系统、制动系统及各种指示仪表等。 分析用超速离心机用于样品纯度检测时,是在一定的转速下离心一段时间以后,用光学仪器测出各种颗粒在离心管中的分布情况,通过紫外吸收率或折光率等判断其纯度。若只有一个吸收峰或只显示一个折光率改变,表明样品中只含一种组分,样品纯度很高。若有杂质存在,则显示含有两种或多种组分的图谱。 分析用超速离心机可用于测定物质的沉降系数。沉降系数是指在单位离心力的作用下粒子的沉降速度。以Svedberg表示,简称S, 单位秒,1S=1x10-13s。 S可通过超速离心,根据转速、离心时间和粒子移动的距离,按下列公式求出: 式中ω:角速度;t2-t1:离心时间(s);X2,X1:分别为t2和t1时,运动粒子到离心机转轴中心的距离(cm)。 沉降系数与相对分子质量有一定的对应关系。

膜分离技术的发展与应用

膜分离技术的发展与应用 生工121 徐娜2012121104 摘要:膜分离技术是利用具有一定选择透过特性的过滤介质对物质进行分离纯化的技术。近代工业膜分离技术的应用始于20世纪30年代利用半透性纤维素分离回收苛刻碱,60年代以后,不对称性膜制造技术取得了长足的进步,各种膜分离技术也迅速发展,成为最重要的分离技术之一。膜分离主要包括分离、浓缩、纯化和精制等功能且操作简单、易于操作,因此目前膜分离技术被广泛应用于供水、制药、食品、环保、废品回收、水的淡化等工业生产过程中,产生了巨大的经济效益和社会效益。本文首先介绍了膜分离技术中的一些概念、膜的种类及其原理,然后介绍了一些常见的膜分离过程在实际生产中的应用;最后介绍了我国膜分离技术的发展概况及前景。 关键词:膜分离,技术,应用,前景 一、膜分离技术的简介 1、膜分离的概念 利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。 2、膜分离的特点 (1)优点: 操作条件温和:在常温下进行,有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质。在食品、医药及生化技术等领域具有独特适用性。 无相态变化:保持原有的风味。 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。选择性好:可在分子级内进行物质分离,具有普通滤材无法取代的卓越性能。适应性强:处理规模可大可小,可连续亦可间歇进行,工艺简单,操作方便,效率高,费用低,易于自动化。 (2)缺点: 污染难清除,不能耐受极端条件。 需与其它技术结合应用。 3、膜的分类 (1)根据膜的材质,从相态上可分为固态膜和液态膜; (2)从来源上可分为天然膜和合成膜,后者又可分为无机膜和有机膜。 (3)根据膜断面的物理形态,可将膜分为对称膜、不对称膜和复合膜。 (4)依照固体膜的外形,可分为平板膜、管状膜、卷状膜和中空纤维膜。

离心分离

离心分离技术 摘要: 离心分离是利用不同物质之间的密度形状大小的差异,用离心力场对悬浮液中的不同颗粒进行分离和提取的物理分离分析技术,它广泛用于生物学(生物工程和生物制品等)、医学、化学、化工等领域,而其设备——离心机是这些领域的必需设备。本文以离心机为起点,接着从离心分离方法、离心条件确定对离心分离技术进行了论述,最后再对我国的离心分离技术水平作出展望。 关键词:离心分离离心机分离方法条件确定展望 离心技术是利用物体高速旋转时产生强大的离心力,使置于旋转体中的悬浮颗粒发生沉降或漂浮,从而使某些颗粒达到浓缩或与其他颗粒分离之目的。这里的悬浮颗粒往往是指制成悬浮状态的细胞、细胞器、病毒和生物大分子等。离心机转子高速旋转时,当悬浮颗粒密度大于周围介质密度时,颗粒离开轴心方向移动,发生沉降;如果颗粒密度低于周围介质的密度时,则颗粒朝向轴心方向移动而发生漂浮。根据离心原理,离心技术又可以分为差速离心法、密度梯度离心法和等密度梯度离心法。 1.离心机 离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液

体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。 按分离因素Fr值分(分离因素Fr是指物料在离心力场中所受的离心力,与物料在重力场中所受到的重力之比值。) 1、常速离心机Fr≤3500(一般为600~1200),这种离心机的转速较低,直径较大。 2、高速离心机Fr=3500~50000,这种离心机的转速较高,一般转鼓直径较小,而长度较长。 3、超高速离心机Fr>50000,由于转速很高(50000r/min以上),所以转鼓做成细长管式。 2.离心分离方法 2.1差速离心 差速离心采用不同的离心速度和离心时间,使沉降速度不同的颗粒分批分离的方法称为差速离心。操作时,采用均匀的悬浮液进行离心,选择好离心力和离心时间,使大颗粒先沉降,取出上清液,在加大离心力的条件下再进行离心,分离较小的颗粒。如此多次离心,使不同大小的颗粒分批分离。差速离心所得到的沉降物含有较多杂质,需经过重新悬浮和再离心若干次,才能获得较纯的分离产物。差速离心主要用于分离大小和密度差异较大的颗粒。操作简单方便,但分离效果较差。 2.2密度梯度离心 密度梯度离心又称速度区带离心。密度梯度离心是指样品在密度梯度介质中进行的一种沉降速度离心。密度梯度系统是在溶剂中加入一定的梯度介质制成的。梯度介质应有足够大的溶解度,以形成所需的密度,不与分离组分反应,不会引起分离组分的凝聚、变性或失活,常用的有蔗糖、甘油等。

液膜分离技术与应用

液膜分离技术与应用 李萍 山西省太原师范学院化学系030031 [摘要]液膜分离技术是一种高效、快速,并能达到专一分离目的的新分离技术,已在废水处理、温法冶金、石油化工等许多领域内显示出极为宽广的应用前景。本文主要对液膜做了概述、介绍了液膜的传质机理、液膜分离技术在处理废水中的应用和液膜分离技术发展趋势。 [关键词] 液膜分离技术传质机理应用发展趋势 1 前言 液膜分离技术(Liquid membrane permeation ,LMP)是利用对混合物各组分渗透性能的差异来实现分离、提纯或浓缩的分离技术,是一种模拟生物膜传质功能的新型分离方法,解决了分离因子、选择性等间题。它是1968年由美国埃克森公司的美籍华人黎念之博士提出的。液膜是指两液相问形成的界面膜,通过它将两种组成不同、但又互相混溶的溶液分开,经选择性渗透,使物质达到分离提纯的目的。液膜分离技术比固体膜分离技术具有高效、快速、选择性强和节能等优越性;比液液萃取具有萃取与反萃取同时进行,分离和浓缩因数高,萃取剂用量少和溶剂流失量少等特点。该法的研制成功,不仅促进了环境分析、石油化工、医药、卫生等各不同领域分离问题的研究,也使分离科学上升到一个新水平。 2概述 2.1 液膜的概念 液膜是悬浮在液体中的一层极薄的膜,这层膜是分隔液-液,气-液,气-气两相的中介相,它是 两相之间进行物质传递的桥梁。通常由膜溶剂,表面活性剂和膜增强添加剂等组分构成[1]。 2.2 液膜的结构与液膜的形成 液膜是一层很薄的液体膜,它可以把两个不同组分的溶液隔开,并且。通过渗透现象起着迁移分离一种或一类物质的作用。当被隔开的两种溶液是水相时,液膜应是油型(油泛指与水不相混溶的有机相);当被隔开的两个溶液是有机相时,液膜应是水型。 水膜和油膜的结构是不相同的,下面着重讨论油膜结构。乳状液型油膜是一个呈球形的液珠,由有机溶剂、表面活性剂和流动载体三部分组成,构成一个与水互不相溶的混合相。有机

1102012032;李士豪;离心分离技术综述

离心分离技术综述 学号:1102012032 姓名:李士豪班级:生工2 摘要 离心分离技术是借助于离心机旋转所产生的离心力,根据物质颗粒的沉降系数、质量、密度及浮力等因子的不同,而使物质分离的技术。离心分离是利用不同物质之间的密度形状大小的差异,用离心力场对悬浮液中的不同颗粒进行分离和提取的物理分离分析技术,它广泛用于生物学(生物工程和生物制品等)、医学、化学、化工等领域,而其设备——离心机是这些领域的必需设备。本文以离心机为起点,接着从离心分离方法、离心条件确定对离心分离技术进行了论述,最后再对我国的离心分离技术水平作出展望。 关键词:离心分离;离心机;分离方法;离心条件 ;展望 引言 离心技术是利用物体高速旋转时产生强大的离心力,使置于旋转体中的悬浮颗粒发生沉降或漂浮,从而使某些颗粒达到浓缩或与其他颗粒分离之目的。这里的悬浮颗粒往往是指制成悬浮状态的细胞、细胞器、病毒和生物大分子等。离心机转子高速旋转时,当悬浮颗粒密度大于周围介质密度时,颗粒离开轴心方向移动,发生沉降;如果颗粒密度低于周围介质的密度时,则颗粒朝向轴心方向移动而发生漂浮。根据离心原理,离心技术又可以分为差速离心法、密度梯度离心法和等密度梯度离心法。 离心机 离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。 按分离因素Fr值分(分离因素Fr是指物料在离心力场中所受的离心力,与物料在重力场中所受到的重力之比值。) 1、常速离心机Fr≤3500(一般为600~1200),这种离心机的转速较低,直径较大。 2、高速离心机???Fr=3500~50000,这种离心机的转速较高,一般转鼓直径较小,而长度较长。

离心沉降分离原理

離心沉降分離原理 A、概述 利用微生物、動物、或植物細胞生產有機酸、胺基酸、抗生素、特化品、酵素、甚或藥用蛋白質已經是相當成熟的生物技術。不管生產細胞的取得是經由篩選、突變、原生質融合或是基因工程,在量產時通常要給與適當的培養基及培養環境,提高細胞數量並誘導生成產物。產物生成的模式不外乎三類:(1)分泌於細胞体外醱酵液;(2)溶於細胞体內;(3)不溶性胞內包涵體(inclusion body)。下表為各種生技產品及其生產菌株表現產物的模式: 第(1)類產物:分泌於細胞体外醱酵液;有機酸產物如檸檬酸、乳酸,胺基酸產物(如味精、離胺酸,抗生素產物如青黴素、紅黴素),酵素產物(如糖化酵素、蛋 白質分解酵素等)。動物細胞表現藥用蛋白質產品如Erythropoietin 則屬第 (1) 類模式產物。 第(2)類產物:溶於細胞体內;一些分子量較大的生化物質如阿巴汀(avermectin)、勃激素(gibberellin)、過氧化氫觸媒酵素(catalase)等。將外來的基因轉殖於宿 主微生物表現時,其蛋白質產物無法排出體外,如r-DNA酵母菌B型肝炎 表面抗原(Hepatitis B surface antigen, HBsAg),亦屬於第(2)類產物。 第(3)類產物:不溶性胞內包涵體;常見於採用基因工程改造的微生物表現高等動物蛋白質的情況。轉殖於宿主微生物的結構基因(structure gene),被強力的啟動 子(promoter)推動而在短時間大量表現蛋白質產物,造成在胞內形成不溶 性胞內包涵體,如r-DNA 大腸桿菌的胰島素等。

下游產品回收的工程包括 : 菌体分離、細胞破碎及去除、粗分離、純化及白質分解酵素,必須除菌取得胞外液;如阿巴汀,必須取菌体後,再行萃取工作;如表現HBsAg 的r-DNA 酵母菌醱酵液,因為HBsAg 生產於酵母菌胞內,在打破細胞釋出產品前,醱酵液中仍含相當多之雜蛋白質宜先行移除,所以必須取菌濃縮及清洗,再行打破。 細胞菌体之分離回收方法甚多,但可以量產規模實施,連續及自動化操作的有下列幾種程序:一般過濾、膜過濾、離心沉降、及離心過濾等。本實驗僅就離心沉降做簡單的介紹。 B 、離心沉降的原理 ( principle of centrifugal sedimentation) (1) 離心機介紹 沉降(sedimentation)乃是利用菌體密度大於醱酵液密度而會沉降於底層的特性來分離菌體。但由於微生物菌体顆粒很小,沉降非常慢,故要提供離心場,來加速沉降速度,稱為離心沉降(centrifugal sedimentation)一般常用的批次離心機(或瓶式離心機,batch centrifuge)為分析及樣品製備用途,但當規模大於150公升時批次離心機已不適合使用,因此一定要以連續離心(continuous centrifugation)的設計,方能放大使用。 <連續離心機> 如下圖,常見之工業用連續離心機有(a)管碗式高速離心機(tubular bowl centrifuge );(b)固体停留盤式離心機(solid-retaining type disk centrifuge );(c)間斷式排渣盤式離心機 (intermittent ejection type disk centrifuge );(d)噴嘴式盤式離心機(nozzle type disk centrifuge)及(e)螺旋式離心機(screw type decanter)。以下說明:

膜分离技术及其应用 本科教学大纲

膜分离技术及其应用 课程编码:课程名称:膜分离技术及其应用 总学分: 1.5 总学时:24 课程英文名称:Membrane Separation Technology and Their application 适用专业:与环境相关专业 一、课程性质、地位和任务 《膜分离技术》是环境工程和环境科学专业的专业特色课。通过本课程的学习,主要使学生掌握膜分离技术基础理论,熟悉反渗透、纳滤、超滤、微滤、电渗析等膜技术的工作原理和各种膜分离组件的结构和各种膜技术的特点,培养学生综合利用膜技术基本理论与各种具体膜技术相结合进行初步应用设计的能力。二、教学目标要求 1.掌握膜及膜分离技术的基本概念,了解国内外膜分离技术的发展现状及存在的主要问题。 2.理解并掌握电渗析、超滤、微滤、反渗透等分离膜的基本性质及工艺流程等。3.掌握不同膜分离过程的基本理论及影响因素,并运用实际中去。 三、理论教学内容及安排 第1章概述(4.0学时) 教学目标:理解膜及膜分离技术等概念及以及膜分离技术的发展现状与趋势。重点、难点:重点是对膜的认识;难点是膜分离过程的特点及其存在的问题。1.1 分离膜与膜分离技术的概念(1.0学时) 1.2 膜分离技术发展沿革(1.0学时) 1.3 功能膜的分类(0.5学时) 1.4 膜分离过程的类型(0.5学时) 1.5 膜材料及膜的制备(1.0学时) 第2章电渗析(3.0学时) 教学目标:理解电渗析的基本原理、渗析和电渗析等概念。 重点、难点:重点是离子迁移过程的的认识;难点是膜的选择透过性的影响因子。 2.1 概述(0.5学时) 2.2 电渗析基本原理(1.0学时) 2.3 电渗析主要组件(0.5学时) 2.4 电渗析器(0.5学时) 2.5 EDI (0.5学时)

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。 纳滤膜具有纳米级孔径,截留相对分子质量为200--1000,能使溶剂、有机小分子和无机盐通过。纳滤可以采用两种方式提取抗生素,一是用溶剂萃取抗生素后,萃取液用纳滤浓缩,可改善操作环境;二是对未经萃取的抗生素发酵液进行纳滤浓缩,除去水和无机盐,再用萃取剂萃取,可减少萃取剂用量。微滤是发展最早、制备技术最成熟的膜形式之一,孔径在0.05-10цm 之间,可以将细菌、微粒、亚微粒、胶团等不溶物除去,滤液纯净,国际上通称为绝对过滤。由于微滤孔径相对较

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档