生物分离工程膜分离省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

膜分离MembraneseparationKnowledgepoints概述
1925年以来，差不多每十年就有一项新膜过程在工业上得到应用
30年代微孔过滤
40年代渗析
50年代电渗析
60年代反渗透
70年代超滤
80年代气体分离
90年代渗透汽化
当代EDI技术(electro-deionization)膜分离技术膜概念膜分离技术类型反渗透（RO）：是一个以压力差为推进力，从溶液中分离出溶剂膜分离操作，孔径范围在0.0001~0.001μm之间；（因为分离溶剂分子往往很小，不能忽略渗透压作用，故而称为反渗透）；
纳滤：以压力差为推进力，从溶液中分离300~1000小分子量膜分离过程，孔径分布在平均2nm；
电渗析(ED)：以电位差为推进力，利用离子交换膜选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质膜分离操作；
透析(DS)：以浓度差为推进力，孔径范围在5~10nm之间用于脱盐、除变性剂。依据推进力类型不一样，膜分离过程可分为
压力差推进膜过程（如微滤、超滤、纳滤、反渗透、加压透析等）、
浓度差推进膜过程（如渗透蒸发、气体分离、透析、蒸汽渗透、扩散渗析、载体介导等)、
电位差推进膜过程（如电渗析、电渗透、膜电解等）、
温度差推进膜过程（如热渗透、膜蒸馏等）。微滤膜分离法与物质大小（直径）关系相关微米一组数据
1μm=10-3mm=103nm
人发直径70-80μm
裸眼可见最小颗粒40μm
金属颗粒50μm
酵母菌3μm
假单胞菌0.3μm
小RNA病毒0.03μm
膜分类膜材料特征分离透过特征（主要包含选择性、渗透通量和通量衰减系数等）
（1）选择性：
R=[(Cf-Cp)/Cf]*100%
（R截留率，Cf组分在原料液中浓度，Cp组分在膜透过液中浓度）
（2）渗透通量：单位时间经过单位膜透过液容量或质量
J=Vp/Amt
(Vp透过液容积或质量，Am膜有效面积，t运转时间）
（3）通量衰减系数：Jt=J1tm
Jt、J1是膜运行t小时和1小时渗透通量，t是运行时间。
对于任何一个膜分离过程，总希望选择性好、渗透通量大，但二者实际上是相互矛盾，渗透通量大膜往往选择性低，而选择性高往往膜渗透通量小。各种膜材料各种膜组件（CPp68）平板式膜组件管式膜组件中空纤维式膜组件螺旋卷式膜组件膜过滤基本概念和理论超滤和反渗透操作中渗透压渗透与反渗透实现超滤和反渗透条件膜过滤基础理论超滤基本方程纳滤膜过滤技术纳滤膜性质与特点纳滤分离机理纳滤应用膜亲和过滤法亲和膜分离技术膜分离法应用需处理关键问题亲和膜分离操作方式微孔亲和过滤过程（仅分离目标物）亲和膜过滤纯化伴刀豆蛋白A试验装置电渗析技术膜分离过程在生物工程中应用本章作业