生物分离工程膜分离过程学习PPT教案.pptx

膜分离法与物质大小（直径）的关系＜0.5浓度梯度微滤、超滤、纳滤和反渗透电渗淅器是利用离子交换膜的选择透过性进行工作，电渗淅器主要组成部分是离子交换膜。分为阳膜，阴膜。阳膜只充许阳离子通过而阴离子被阻挡；阴膜只充许阴离子通过而阳离子被阻挡。渗透蒸发渗透蒸发原理示意图透析透析原理图透析法的应用17.2膜的制造膜材料对称膜和不对称膜示意图膜的制造膜的制造醋酸纤维特点：聚砜构造聚砜膜的特点芳香聚酰胺类聚酰胺膜相转变制膜近年来开发的新型膜材料17.3浓差极化与膜污染及清洗方法什么是浓差极化?膜污染膜污染的控制方法膜污染的控制方法17.4分离机理分离机理分离机理符号说明对溶质（组分2）来说，其摩尔通量为

溶解扩散模型适用于均匀的膜，能适合无机盐的反渗透过程，
但对有机物常不能适用。就这些方面说来，
优先吸附－毛细孔流动模型比较优越。优先吸附－毛细孔流动模型（Preferential-capillaryflowmodel）图17-9优先吸附毛细孔流动模型(b)在膜表面处的流动水在膜中的迁移在稀溶液中，渗透压服从vańtHoff方程式：分离机理表征膜性能的参数17.截留率和截断分子量MWCO与孔径的关系影响截留率的因素孔道特征孔道特征孔径、孔径分布和空隙度完整性试验完整性试验流程图思考题微滤、超滤、纳滤和反渗透17.3.4纳滤纳滤膜分离技术的特点1纳滤膜分离技术的特点2纳滤膜分离技术的特点3肽和氨基酸的分离纳滤膜截留氨基酸与多肽机理示意图肽和氨基酸的分离纳滤膜应用时注意的一些问题17.4传递理论浓差极化边界层中的浓度分布凝胶层的形成①浓差极化一凝胶层模型（concentrationPolarization-gellayermodel）要减少浓差极化，通常采用错流操作膜分离过程(membraneseparation)随主体流动进入微元薄层的速度JvC应等于透过膜的通量与反扩散速度之和，故有如果溶质完全被截留，Cp=o上式就可以写成凝胶层形成前后通量JV与主体浓度logCb的关系Rm可以用新膜，以水进行试验求得Ｒc膜面上滤饼的阻力计算传递理论③管状收缩效应(TubularPincheffect)的影响管状收缩效应17.5膜过滤装置的型式及其适用范围膜过滤装置型式的及其使用范围管式构造2膜过滤装置型式的及其使用范围膜过滤装置型式的及其使用范围各种模件性能比较各种模件性能比较17.6影响膜过滤的各种因素①压力在反渗透中通量与截留率随压力的变化在超滤中膜两侧压力差△Ｐt对通量和截留率的影响②浓度影响膜过滤的各种因素③温度④流速⑤其它因素极化边界产生克服浓差极化的方法渗透通量与操作参数间的关系17.7膜的污染(fouling)17.8操作方法超滤微滤分批浓缩透析过滤连续操作中空纤维的应用方式17.9中空纤维超滤器模件的操作和清洗方式17-10膜生物分离法的应用17.10.1微生物菌体分离17.10.2小分子产物的回收17.10.3除热原17.10.4蛋白质的回收与脱盐17.10.5药酒和中药制剂的澄清17.7.6膜生物反应器中空纤维膜生物反应器中空纤维膜生物反应器外循环式膜生物反应器外循环式膜生物反应器外循环式膜生物反应器思考题：膜过滤法微滤、超滤、纳滤和反渗透分离机理传递理论膜过滤装置的型式及其适用范围组件的进出料示意图膜组件的流体流动导向影响膜过滤的各种因素膜分离法的应用膜分离过程(membraneseparation)①亲和膜分离技术亲和膜分离技术1.生物分子分离与纯化亲和膜的作用机理2.亲和膜及其分离特征操作方式亲和膜组件的形式基膜材料的开发与应用亲和膜的制备方法与结合机理尼龙66微孔膜膜分离过程(membraneseparation)发展前景发展前景②.膜分离技术在制药工业中的应用膜分离过程(membraneseparation)膜分离过程(membraneseparation)③陶瓷膜技术在微生物发酵法生产大豆蛋白活性肽中的应用大豆蛋白活性肽大豆蛋白活性肽大豆蛋白活性肽的生产方法膜分离法的应用无机陶瓷膜污染后通量恢复情况两种膜渗透液澄清效果比较两种膜渗透液澄清效果比较④应用膜分离组合技术处理生物发酵液膜组合技术浓缩辅羧酶超滤和反渗透的组合超滤和反渗透的组合浓度对膜通量的影响膜通量的可恢复性膜组合技术思考题ThankYou!聚砜构造符号说明纳滤膜分离技术的特点2分离机理2.亲和膜及其分离特征尼龙66微孔膜大豆蛋白活性肽的生产方法