第五章 过滤与膜分离技术
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第四章超滤和纳滤一、选择题1. UF同RO、NF、MF一样,均属于压力驱动型膜分离技术。
超滤主要用于从液相物质中分离大分子化合物(蛋白质,核酸聚合物,淀粉,天然胶,酶等),胶体分散液(粘土,颜料,矿物质,乳液颗粒,微生物),乳液(润滑脂-洗涤剂以及油-水乳液)。
采用先与适合的大分子复合的办法时也可以用超滤来分离低分子量溶质,从而可达到某些含有各种小分子量可溶性溶质和高分子物质(入蛋白质、酶、病毒)等溶液的浓缩、分离、提纯和净化。
其操作静压差一般为(A)被分离组分的直径大约为(B),这相当于光学显微镜的分辨极限,一般为分子量大于500-1000000的大分子和胶体粒子,这种液体的渗透压很小,可以忽略,总之超滤对去除水中的微粒、胶体、细菌、热源和各种的有机物有较好的效果,但它几乎不能截留(C).UF的分离机理为(D)过程,但膜表面的化学性质也是影响超滤分离的重要因素。
A(1)1mpa-10mpa (2)0.01mpa-0.2mpa(3)0.1mpa-1mpa (4)0.2mpa-0.4mpaB(1)0.1nm-1nm (2)10nm-0.05um(3)0.05um-1um (4)0.005um-0.1umC(1)无机离子(2)大分子物质和胶体(3)悬浮液和乳浓液D(1)筛孔分离(2)溶解-扩散机理2. 纳滤膜大多从反渗透膜演化而来,但制作比反渗透膜更精细。
日本学者大谷敏郎对纳滤膜进行了具体的定义:操作压力(A),截留分子量(B),NaCL的截留率<=90%的膜可以认为是纳滤膜。
纳滤以压力为推动力,依靠(C),可实现低分子有机物的脱盐纯化和高价离子脱除。
A(1)1mpa-10mpa (2)0.01mpa-0.2mpa(3)0.1mpa-1mpa (4)<=1.50mpaB(1)200-1000 (2)500-30万(3)>0.05um的颗粒C(1)筛孔分离(2)溶解-扩散机理(3)溶解扩散Donna效应(4)离子交换1.A(3)B(4)C(1)D(1)2、A(4)B(1)C(3)二、填空题1、超滤是介于______之间的一种膜过程,膜孔径范围为________。
《生物分离与纯化技术》授课教案第五章过滤与膜分离技术教学目的:掌握常用的过滤介质和过滤方法,了解常用过滤装置;了解膜的种类和特性及各种膜组件相应的优缺点,掌握膜组件的种类;熟悉微滤的分离范围、分离机理和应用;了解超滤的发展、原理及超滤设备,掌握超滤膜的分类、特性及其选择方法,掌握超滤膜操作及过程中常见问题的处理;掌握透析技术的操作和影响透析的因素,了解透析技术的原理及常用的透析设备。
了解反渗透的原理,熟悉反渗透膜的特性;掌握反渗透操作及其影响因素;熟悉电渗析技术的特点、操作和影响因素,熟悉离子交换膜的分类和要求;了解纳滤技术、膜蒸馏技术的原理、特点和应用。
教学重点:常用的过滤介质和过滤方法,微滤的分离范围、分离机理和应用,超滤膜的分类、特性及其选择方法,反渗透操作及其影响因素。
教学难点:电渗析技术的特点、操作和影响因素;纳滤技术、膜蒸馏技术的原理、特点和应用。
教学课时:10学时教学方法:多媒体教学教学内容:第一节概述一、过滤的基本概念过滤是在某一支撑物上放过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒留下,是固液分离的常用方法之一。
二、过滤介质1、无定形颗粒:颗粒活性炭、沙、无烟煤2、成形颗粒:烧结金属、烧结塑料3、非金属织物:尼龙、玻璃纤维4、金属织物:不锈钢丝网5、无纺品:纸、石棉三、过滤设备1、板框压滤机优点:结构简单、过滤面积大、操作压力高、适用范围广缺点:设备笨重、间歇操作、劳动强度大、辅助时间长2、旋转过滤机可实现连续操作四、过滤方法根据推动力的不同可分为四类(a)重力过滤自然过滤(b)加压过滤板框过滤(c)真空过滤真空过滤器(d)离心过滤离心过滤器五、影响凝聚作用的主要因素简单电解质降低胶体间的排斥力。
从而范德华引力起主导作用,聚合成较大的胶粒,粒子的密度越大,越易分离。
1、无机盐的种类2、无机盐的化合价3、无机盐的用量第二节膜与膜组件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。
生物分离与纯化技术课程标准濮阳职业技术学院刘殿锋一、课程的基本要素1、课程性质生物分离与纯化技术是实现生物工程产业化的关键问题。
通过本课程的学习,对当前生物分离与纯化技术领域的大分子物质提取、分离及纯化技术、沉淀技术、浓缩技术、膜分离技术、生物反应器技术、各种色谱技术、各种电泳技术等有较全面、较详细的了解,并掌握一些主要技术的方案设计和实际操作。
通过案例教学等方法培养学生科学而实际的思想方法,提高分析实际技术问题和因地制宜处理这些问题的能力,使之更加容易胜任生物技术产业中新产品和新工艺的开发,生产工艺过程技术管理和高技术生产岗位的实际技术工作。
2、课程的基本理念以行业和岗位需求为导向,以职业能力培养为中心,根据调研的行业企业任职岗位的要求,参照职业标准,以职业能力培养为课程教学重点和中心环节,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。
3、课程的设计思路本课程的设计思路如图所示:第一步,由学校组织专业教师深入企业进行职业岗位调研,获得企业的岗位职业标准;第二步,学校和企业合作,由学校专业教师、企业专家、企业工程技术人员、能工巧匠共同组成课程设计小组,对经过职业岗位调研获得的岗位职业标准,结合生化产品分离纯化工等国家职业标准进行工作任务分析,以岗位需求为依据,以职业能力为主线,得出职业能力需求表,体现职业性的要求;第三步,课程开发小组合作进行基于工作过程的课程开发与设计,以工作过程为基础,以工作实践为起点,体现实践性的要求,设计出生物分离与纯化技术的课程教学标准;第四步,课程开发小组依据课程标准,组织开发设计课程教学所需的各类教学资源,包括:教材、课件、习题、企业生产案例、实训实习项目、学生学习指南、教学指导手册、实习实训标准及指导手册等,满足课程的教学需求;第五步,课程开发小组依据课程标准和教学资源进行教学过程设计,采取示范教学、案例分析、分组讨论、引导启发等多种教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教和学的效果;根据学生的学习效果,结合学生通过真实的生物产品分离纯化工作体验后对课程教学新要求的信息反馈,再进行职业岗位调研、工作任务分析、课程内容设计、教学资源开发、教学过程设计五个步骤新一轮的循环,体现开放性的要求,使课程内容保持与企业需求的一致性,不断满足学生发展的需求。