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1、 1,第七章 过滤、离心与膜分离设备,生物工程设备,2,（1）上游工程：菌种的构建和产物的生成(发酵)（2）下游工程：产物的提取和精制(过滤、分离、蒸发和结晶等)。（3）发酵产物的存在形式:胞外产物：透出菌体细胞之外存在于悬浮液中；胞内产物：存在于细胞之内；细胞本身；（4）液固分离方法：为了提取和精制发酵产物，往住必须首先将悬浮液进行液固分离。方法主要是过滤(最常用)和离心分离。膜分离是目前新兴的过滤方法，在此也予以介绍。,1、概述,过滤、离心与膜分离设备,3,离心分离是基于分离体系中固液和液液两相密度存在差异，在离心场中使不同密度的两相相分离的过程。静置混合液时，密度较大的固体颗粒或重液在重
2、力的作用下逐渐下沉，这一过程称为沉降。,2、过滤,过滤是传统的化工单元操作，其原理是使物料通过固态过滤介质时，固态悬浮物与溶液分离。如液相中谷氨酸钠、柠檬酸晶体的分离。过滤的形式：常压、加压、真空及离心过滤。,3、离心分离,过滤、离心与膜分离设备,4,膜分离是利用膜的选择性，以膜的两侧存在一定的能量差为推动力，膜分离常用的膜有微滤膜、超滤膜、电渗析膜和反渗透膜等。,4、膜分离技术,过滤介质：一种能让液体通过，将固体粒子截留的介质。滤渣：滤浆中的固体粒子。滤饼：当悬浮液通过过滤介质时，固体颗粒被介质阻拦而形成滤饼，当滤饼积至一定厚度时就起到过滤作用。滤液：滤过的液体,过滤、离心与膜分离设备,主要
3、内容,第一节 过滤速度的强化第二节 过滤设备第三节 离心分离设备第四节 膜分离设备,6,提高过滤速度，一方面可通过改变悬浮液的物理性质（预处理），另一方面，选择适当的过滤介质和操作条件。,1 过滤速度的强化,1.1 发酵液的预处理,目的：增大悬浮液中固体粒子的尺寸，除去无机离子和杂蛋白质，降低液体粘度，便于有效分离。,（一）加热：使蛋白质变性凝固；降低粘度。,7,（二）凝聚和絮凝：凝聚是将一种无机电解质（凝聚剂）加入到悬浮液中，将胶体粒子表面上的电荷中和，减少存在于胶体粒子间的静电斥力，使范德华力占优势，这样胶体就会凝聚成较大、较密实的粒子。常用的凝聚剂有：硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝、三氯化铁
4、、硫酸亚铁等。絮凝是将一种高分子电解质（絮聚剂）加入到悬浮液中，借高分子电解质的长链作用，与离子产生静电作用，捕获粒子，中和电荷，粘结颗粒，以及在固相粒子间搭桥，使颗粒不断凝结为较大的絮块。絮凝剂：长链线状高分子聚合物，如聚丙烯酰胺类、聚合铝盐、聚合铁盐、多糖类(海藻酸钠、明胶、骨胶和壳聚糖等)。,1 过滤速度的强化,8,絮凝过程 1.聚合物分子在液相中分散，均匀分布在粒子之间；2.聚合物分子链在粒子表面的吸附；3.被吸附链的重排，最后达到一种平衡构象；4.脱稳粒子相互碰撞，架桥形成絮团5.聚合物分子吸附在粒子表面后，直接形成絮团。,1 过滤速度的强化,9,（四）调节pH：调节发酵液pH至蛋白
5、质等电点，除去蛋白质。大幅改变pH，还能使蛋白质变性凝固。（五）加入助滤剂：助滤剂吸附了细小的胶体粒子，使其均匀分布于滤饼层中，相应地改变滤饼结构，降低滤饼的可压缩性，减少过滤阻力。助滤剂：硅藻土、活性炭、石英砂、白土等。,（三）加入盐类：除去高价无机离子。如利用草酸钠除去钙离子；利用三聚磷酸钠除去镁离子;利用黄血盐除去铁离子等。,1 过滤速度的强化,10,1.2 过滤介质选择及操作条件优化,过滤介质除过滤作用外，还是滤饼的支撑物，应具有足够的机械强度和尽可能小的流动阻力。,（1）过滤介质所能截留的固体粒子的大小 纤维 10um 硅藻土 1um 超滤膜 0.5um（2）过滤介质的渗透性 渗透性
6、越大，阻力越小（3）其他 耐酸碱性、耐热性,（一）过滤介质的选择,1、合理选择过滤介质取决于：,1 过滤速度的强化,11,2、工业上常用的过滤介质,（1）织物介质（滤布）影响因素：纤维特性，编织的纹法和线型，耐热性，耐磨性，耐酸性等等。,（2）粒状介质,硅藻土、珍珠岩石、细砂、活性碳、白土，发酵工业中最常用的散粒过滤介质是硅藻土：1.作为深层过滤介质过滤悬浮液。2.作为预涂层。在支撑介质表面上预先形成硅藻土薄层，以保护支持性介质的毛细孔在过滤时不被微小的颗粒所堵塞。3.作为助滤剂。使形成的滤饼具有多孔隙，并降低滤饼的可压缩性，提高过滤速度和延长过滤操作的周期。,1 过滤速度的强化,12,（3）
7、多孔固体介质 如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料等。常用于过滤含有少量 微粒的悬浮液。,过滤介质种类繁多，过滤机型式多种多样，滤浆的性质及分离条件、目的各不相同，使得过滤介质的选择并非轻而易举。正确选择过滤介质，一是靠经验，二是靠实验。,1 过滤速度的强化,多孔陶瓷,多孔玻璃,13,（二）过滤条件的优化,(1)悬浮液物理性质的改变，如降低粘度、减少滤饼比阻和滤饼层厚度（加入助滤剂和絮凝剂）。(2)改变过滤压力差。在一定压力差范围内，增大压差对过滤有利，但当压差大于某一值后，继续增大将使过滤速度减慢。,1 过滤速度的强化,式中t 过滤时间，sV滤液体积，mp过滤压力差，Pa滤液粘度，Pasr0滤饼的
8、质量比阻，1/m滤饼层的厚度，mR滤布阻力，1/mF过滤面积，m,14,加压过滤机、真空过滤机在生物发酵工业中具有广泛的用途。而常压过滤机由于过滤的推动力太小，现代工业上较少采用。,一、板框式及板式压滤机,（一）板框式压滤机,滤板和滤框间隔排列，框两侧覆以滤布，形成空腔供滤板支撑、压紧。过滤板-滤框-洗涤板滤板的作用：支撑滤布，提供滤液流出的通道。正方形，角端开有小孔，两面制成沟槽，与滤出口和洗水孔道连通。,过滤 洗涤 卸渣 清洗滤布 过滤,2 过滤设备,15,滤框的作用：提供滤浆进入的空间，容纳滤饼，总框数由其生产能力和悬浮液固体浓度确定。,2 过滤设备,16,板和框,2 过滤设备,17,2
9、 过滤设备,18,（二）板式压滤机,凹腔板式压滤机，又名箱式压滤机。全由滤板并列而成。滤板：凹面形圆盘，合并后形成凹腔，板的两侧是滤布。中央为进料孔。,2 过滤设备,19,2 过滤设备,20,第二节 过滤设备,（三）自动板框压滤机,特点：板框压紧、过滤、洗涤、卸饼和清洗等操作可在10min内自动 完成。板、框各有4个角孔，滤布是首尾封闭的整体，过滤、洗涤。卸渣：拉开框，降框。滤布洗涤：传动装置带动环形滤布围轴旋转。,降框、卸饼及洗刷滤布,IFP自动板框压滤机工作原理图,21,2 过滤设备,22,二、真空过滤机（转筒式真空过滤机）,2、结构：过滤机的主要部分是一水平放置的回转圆筒（转鼓）。筒的表
10、面有孔眼，并包有金属网和滤布。转筒内部用隔板分成互不相通的18个扇形格，这些扇形格经过空心主轴的通道和分配头的固定盘上的小室相通。分配头的作用是使转筒内各个扇形格同真空系统和压缩空气系统顺次接通。,1、特点：将过滤、洗饼、吹干、卸饼分别在转鼓的一周转动中完成。连续且滤饼阻力小。为恒压恒速过滤过程。,2 过滤设备,23,2 过滤设备,24,（1）过滤区 浸在悬浮液内的各扇形格同真空管路接通，格内为真空。滤液透过滤布，被压入扇形格内，经分配头被吸出。而固体颗粒在滤布上则形成一层逐渐增厚的滤渣。（2）洗涤吸干区域 当扇形格离开悬浮液进入此区时，格内仍与真空管路相通。滤饼在此格内将被洗涤并吸干，以进一
11、步降低滤饼中溶质的含量。,3、运转过程：在转筒的回转过程中，借分配头的作用，每个过滤室相继与分配头的几个室相接通，使过滤面形成以下几个工作区。,2 过滤设备,25,（3）卸渣区 这个区与分配头的室相接通，在室通入压缩空气，压缩空气由筒内向外，穿过滤布而将滤饼吹松，随后由刮刀将滤饼清除。（4）滤布复原区 滤渣被刮落后，为了除去堵塞在滤布孔隙中的细微颗粒，压缩空气通过分配头的室进入复原区的滤室，吹落这些颗粒使滤布复原，重新开始下一循环的操作。4、缺点：生产能力大，劳动强度小，推动力小（压差），滤饼湿度大，投资大。,2 过滤设备,26,2 过滤设备,27,2 过滤设备,28,动盘固定在转鼓轴颈上与转
12、鼓同步旋转。动盘端面有一圈孔。每个孔与转鼓上对应的一个滤室相连。阀座不转动其内侧端面上开有三条弧形槽（滤液真空凹槽、洗水真空凹槽、压缩空气凹槽），分别与外侧的接管连通。阀座与动盘贴合，各弧形槽顺序与动盘上的孔相通，旋转的滤室即可与固定的真空或压缩空气系统顺序联接，使过滤操作循环进行。,2 过滤设备,29,2 过滤设备,30,2 过滤设备,31,离心分离原理与分离因数,常用的离心机有管式离心机和碟式离心机。,管式离心机,r2,r1,r,悬浮液中微粒在轴向的运动速度：,3 离心分离设备,重力沉降速度,离心机特性,32,离心分离原理与分离因数,物料在离心机中所受（相对）离心力为：,离心分离因数：,离
13、心分离因数：是离心机最重要的技术特性之一，是粒子在离心力场中所受到的离心力与重力之比。显然，离心分离因数愈高，离心沉降的速度愈大，所能分离的粒子也愈小。是选择离心机的依据。,3 离心分离设备,33,离心分离原理与分离因数,碟式离心机的分离原理分离因数,工业上根据离心分离因数大小将离心机分为三类：普通离心机，f3000，一般为6001200，可用于分离0.01 1.0mm固体颗粒；高速离心机，f300050000，可用于乳浊液的分离；超速离心机，f50000，适用于分散度较高的乳浊液的分离。,3 离心分离设备,34,二、常用离心机结构及选型,（一）管式离心机的结构及操作,管式离心机具有一个细长而
14、高速旋转的转鼓，加长转鼓的目的在于增加物料在转鼓内的停留时间。转鼓的直径小而成倍提高其转速，离心分离因数提高到50000左右而不致使转鼓内壁产生过高的应力。（转速：15000rpm，f50000左右）,1、特点,3 离心分离设备,35,管式高速离心机是由转鼓、分离盘、机壳、机架、传动装置等组成。转鼓由三部分组成：顶盖、带空心轴的底盖和管状转筒。,2、结构,3 离心分离设备,36,3、操作过程,轻重液因受到的惯性离心力的大小不同而分层。重液贴近转筒的内壁，轻液则紧挨着重液。由于待分离液在压力下连续进入，管内分层的液体得以连续向上流动。轻液自近轴心的流出孔排出，而重液则自远轴心的流出孔排出。,待分
15、离的料液从转筒底部以0.25-0.30106Pa的压力通入，经折转器分布，十字形挡板使料液均匀分布于四周。,叶片与转筒同步旋转，使料液迅速达到与转筒相同的角速度。,3 离心分离设备,37,管式离心机分两种，一种是GF型，用于处理乳浊液而进行液一液分离操作，轻重液流动到转鼓上部各自的排液口排出，微量固体沉积在转鼓壁上，待停机后人工卸出。另一种是GQ型，用于处理悬浮液而进行液一固分离的澄清操作。密度较大的固体微粒逐渐沉积在转鼓内壁形成沉渣层，待停机后人工卸出，澄清后的液相流动到转鼓上部的排液口排出。,3 离心分离设备,38,3 离心分离设备,39,碟片式离心机是在1877年由瑞典的德拉阀斯所发明。
16、它是在管式离心机的基础上发展起来的。在转鼓中加入许多重迭的碟片，增大了沉淀面积，使颗粒的沉降距离缩短，分离效率大为提高。,（二）碟式离心机的结构及操作,1、特点：,3 离心分离设备,40,2、结构：,密闭转鼓内设有数十个至上百个锥角为60120的锥形碟片。碟片与碟片间的距离用附于碟片背面的具有一定厚度的狭条来控制，碟片的距离为.5-2.5mm。各碟片上有孔若干，各孔的位置相同，于是各碟片相互重叠时形成一个通道。简单的碟式离心机没有自动排渣装置。自动除渣碟式离心机在四壁上开设若干喷嘴（或活门）。,3 离心分离设备,41,.,碟片的结构是：1.碟片用薄的不锈钢冲成；2.碟片呈圆台形；3.在碟片上开
17、有对称的孔。,3 离心分离设备,42,物料进入离心分离机后，通过碟片上圆孔形成的垂直通道进入碟片间的隙道，并被带着高速旋转。悬浮液中的固体颗粒因其有较大的质量，向上层碟片的下表面运动，而后沿碟片下表面向鼓壁方面下滑，澄清的液体则被迫反方向移动而转鼓中心进液管周围的排液口排出。同样对于乳浊液的分离，轻液沿中心向上流动，重液沿周围向下流动而得到分离。,3、操作过程,颗粒在分离空间内的运动路线,3 离心分离设备,43,10 机盖 11 沉渣器12 电机 13 制动14 齿轮15 操作水系统16 空心钵轴,.,现代化的密闭式分离机,3 离心分离设备,44,3 离心分离设备,45,（三）螺旋式离心机,工
18、作原理：,转鼓内有可旋转的螺旋输送器，其转数比转鼓的转数稍低。悬浮液通过螺旋输送器的空心轴进入机内中部。沉积在转鼓壁面的渣，被螺旋输送器沿斜面向上推到排出口而被排出。澄清液从转鼓另一端溢流出去。,用途：,用于分离固体颗粒含量较多的悬浮液，其生产能力较大。也可以在高温、高压下操作，例如催化剂回收。,3 离心分离设备,46,3 离心分离设备,47,3 离心分离设备,48,3 离心分离设备,49,1748年法国学者Abbe Nollet首次发现发现水可以透过猪膀 胱进入酒精中，但未引起重视；1854年，Graha发现透析现象以后，人们开始重视膜的研 究；1864年，Traube制造出第一张人造膜亚铁
19、氰化铜膜；1960年制备了第一张可成功用于海水脱盐的醋酸纤维素反 渗透膜；1963年第一个膜渗析器的诞生开创了膜分离技术的新纪 元；最近20-30年来得到了迅猛的发展，在各个工业领域及科研 中得到大规模应用，出现了各种有价值的微滤、超滤、纳 滤和反渗透等分离膜。,4 膜分离设备,50,适用范围广；膜分离过程通常在常温下进行，适于热敏性生物工程产 品的纯化；不涉及相变，处理效率高，节能；典型的物理分离过程，不外加化学试剂和添加剂，透过 液可循环使用，产品不受污染；有相当好的选择性，可在分离、浓缩的同时达到部分纯 化；膜分离技术分离装置简单，占地面积小，系统集成容易；膜分离过程系统简单、操作容易，
20、且易控制，便于维修，有利于生产自动化的推广与普及。,膜分离技术的优点：,4 膜分离设备,51,一、膜分离方法,膜分离是以选择透过性膜为分离介质，在膜两侧的推动力（如压力差、浓度差、电位差、温度差等）作用下，使原料中的某种组分选择性地透过膜，从而达到分离、纯化或浓缩溶液的目的。实质是小分子物质透过膜，而大分子物质或固体粒子被阻挡。膜分离法可以用于液体或者气体混合物的分离。,4 膜分离设备,52,常用膜分离法包括：渗透、透析（DS）、微滤（MF）、超滤（UF）、反渗透（RO）与气体透过都是以压力差为推动力的膜分离过程；电渗析、隔膜电解以电位差为推动力的分离技术。,4 膜分离设备,53,膜分离设备,
21、膜分离方法 常见的膜分离过程有渗透、透析、电渗析、反渗透、微过滤、超滤、气体透过等。,渗透,4 膜分离设备,54,膜分离方法,4 膜分离设备,55,超滤：在一定的压力作用下，含有大分子和较小分子的混合液流经分离膜时，溶剂和小分子（如无机盐）透过膜，而大分子（分子量大于1000）被膜截留下来从而将溶液加以分离或浓缩的单元操作。,超滤膜的孔径在0.0010.02m之间。超滤法适用于分离或浓缩直径150nm的生物大分子(蛋白质、病毒等)；微滤膜孔径为0.025-4m。微滤法适用于细胞、细菌和微粒子的分离，目标物质的大小范围为0.01m10m。,超滤和微滤都是以压力差为推动力的膜分离过程。,4 膜分离
22、设备,56,超滤原理示意图：,4 膜分离设备,57,58,电渗析：是利用离子交换膜和直流电场的作用，从水溶液和其他不带电组分中分离带电离子组分的一种电化学分离过程。,原理：离子交换膜（膜表面和孔内共价键含有离子交换基团）阳离子交换膜：酸性阳离子（如：磺酸基SO3-）阴离子交换膜：碱性阴离子（如：季铵基N+R3）在电场作用下，阳离子交换膜选择性透过阳离子；阴离子交换膜选择性透过阴离子,应用：在工业上多用于海水和苦水的淡化以及废水处理；作为生物分离技术，电渗析可用于氨基酸和有机酸等生物 小分子的分离纯化。,4 膜分离设备,59,4 膜分离设备,60,海水淡化电渗析原理,浓海水,浓海水,4 膜分离设
23、备,61,二、膜,膜分离技术的核心是分离膜。,膜的类型：来源：天然膜，合成膜（无机材料膜，有机高分子膜）膜的结构：致密膜，多孔膜膜断面的物理形态：对称膜，不对称膜，复合膜膜的功能：离子交换膜、渗析膜、微孔过滤膜、超过滤 膜、反渗透膜、气体渗透膜等膜的形状：平板膜，管式膜，中空纤维膜,4 膜分离设备,62,主要是纤维素的衍生物，有醋酸纤维、硝酸纤维和再生纤维素等，使用时最高温度和pH范围有限。如醋酸纤维膜的截盐能力强，常用作反渗透膜，使用温度低于40，pH36。,天然高分子材料：,市售膜的大部分为合成高分子膜，主要有聚砜、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、聚烯类和含氟聚合物等。特点是耐高温，适用pH范
24、围广，耐氯能力强，可调节孔径范围宽，使用寿命较长。如聚砜可用于制造超滤膜，使用时最高温度可达7080，pH范围在113，孔径范围约为120nm。,有机高分子材料：,4 膜分离设备,63,主要有陶瓷、微孔玻璃、不锈钢和碳素等。无机膜的特点是机械强度高，耐高温、耐化学试剂和耐有机溶剂，但缺点是不易加工，造价较高。如以陶瓷材料烧结而成的微滤膜最为常用，孔径约在0.1m左右。,无机材料：,4 膜分离设备,64,对称膜：膜两侧截面的结构及形态相同，且孔径与孔径分布也基本一致。对称膜可以是疏松的微孔膜或致密的均相膜，膜的厚度大致在10200m范围内。,非对称性膜：同种材料。由致密的表皮层及疏松的多孔支撑层
25、组成。膜上下两侧截面的结构及形态不同，致密层厚度约为0.10.5m，支撑层厚度约为50150m。,复合膜：复合膜实际上也是一种具有表皮层的非对称性膜，但表皮层材料与用作支撑层的对称或非对称性膜的材料不同。,4 膜分离设备,65,4 膜分离设备,66,铝膜,纳米管膜,聚酰胺转相膜,第四节 膜分离设备,67,非对称膜,对称膜,（致密表皮层）,（细孔表皮层）,（多孔支撑层）,4 膜分离设备,68,对称膜 不对称膜,4 膜分离设备,69,对称膜 不对称膜,4 膜分离设备,70,三、膜分离过程,浓差极化现象 当溶液从膜面一侧流过时，溶剂及小分子溶质透过膜，大分子的溶质则在靠近膜面处被截留，并不断返回溶液
26、主流中。当这一返回液体主流的速度低于大分子溶质在膜面聚集的速度时，就逐渐在膜面上，行成一高浓度的被阻留的溶质分子层。这就是浓差极化。随着浓差极化愈来愈严重，膜的滤出速度也愈来愈低。,4 膜分离设备,71,浓差极化的改进措施：降低压力，降低溶质在料液中的浓度，采用错流过滤、加大流速等。,错流过滤：料液的流动方向与膜面平行，流动的剪切作用可大大减轻浓度极化现象或凝胶层厚度，使透过通量维持在较高水平。,4 膜分离设备,72,四、膜分离设备,（一）板式膜过滤器,结构：类似于板框式过滤机。由滤板、膜和支撑板交替重叠组成。所用的膜为平板式，厚度为50500m，将其固定在支撑材料上，支持物呈多孔结构，对流体
27、阻力很小。,特点：结构简单，体积比管式的小。缺点：装卸复杂，需密封的边界线长。,1-滤过液体 2-滤板 3-刚性多孔支持板 4-超滤膜,4 膜分离设备,73,过滤板被分成若干组，用不锈钢隔板分开。各组之间液流流向是串联的，每一组内过滤板之间的液流流向是并联的。,圆形板式反渗透过滤器,4 膜分离设备,74,板框式膜过滤器,4 膜分离设备,75,特点：较管式组件比表面积大得多，易于更换膜，适于微滤、超滤。,4 膜分离设备,76,板式膜分离器（实验室用）,4 膜分离设备,77,板式膜分离器（实验室用）,4 膜分离设备,78,Millipore公司板式膜分离器（实验室用）,4 膜分离设备,79,（二）
28、管式膜过滤器,结构：单管及管束 管内流式及管外流式把膜和多孔支撑体均制成管状，使两者装在一起，管状膜可以在支撑体内侧，也可以在支撑体外侧。,管内流列管式,4 膜分离设备,80,特点：易清洗，单根管子容易调换，耐高压、无死角。缺点：保留体积大，单位体积中所含过滤面积较小，压力降大。,4 膜分离设备,81,管式动态压力过滤器：由内外两圆筒组成，圆筒上覆有超滤膜，内圆筒旋转以减少浓差极化。,4 膜分离设备,82,4 膜分离设备,83,（三）中空纤维式膜分离器,形式：内压式、外压式,结构：将数万至数十万根中空纤维膜装入圆筒耐压容器内。纤维束的两端固定在用环氧树脂浇铸的管板上。,4 膜分离设备,84,中
29、空纤维式膜纤维结构,4 膜分离设备,85,特点：保留体积小，单位体积中所含过滤面积大，可以反向清洗，压力较低，设备投资低。缺点：单根纤维损坏时，需调换整个组件。易堵塞，为防堵塞，需对料液进行预处理。,4 膜分离设备,86,4 膜分离设备,87,中空纤维膜分离器（实验室用）,4 膜分离设备,88,中空纤维膜分离器（工业用）,4 膜分离设备,89,（四）螺旋卷式膜分离器,结构：将膜、支撑材料、膜间隔材料依次迭好，围绕一中心管卷进成一膜组，装入耐压外壳内。,4 膜分离设备,90,操作时，料液在膜表面通过间隔材料沿轴向流动，而透过液则沿螺旋形流向中心管。,4 膜分离设备,91,特点：设备投资很低，操作
30、费用也低。单位体积中所含过滤面积大，换新膜容易。缺点：流体阻力大，清洗不方便，膜有损坏不能更换。,4 膜分离设备,92,卷式膜分离器（工业用）,4 膜分离设备,93,（五）折叠筒式膜过滤器,4 膜分离设备,94,聚砜膜筒式滤芯,4 膜分离设备,95,折叠筒式膜过滤器的优点,滤芯采用折叠式，单位体积的过滤面积增大了，提高了过滤效率。有广泛的化学兼容性聚砜膜的双层结构，经久耐用，特别是密集的微孔结构提高了过滤效率，延长了最终过滤器的寿命，微孔独特的几何形状，提高了过滤难度较大溶液的过滤量。释出物特别低产品出厂前经过100完整性测试，保证了使用安全可靠所有的部件不会在高温中热解，双层O型密封环，防止
31、液体流过；热焊接结构册能承受恶劣的工作条件。,4 膜分离设备,96,定义：纳米过滤(简称纳滤)是介于反渗透与超滤之间的一种以压力为驱动力的新型膜分离过程。能截留有机小分子而使大部分无机盐透过，操作压力低，在食品工业、生物化工及水处理等许多方面有很好的应用前景。纳滤与超滤及反渗透的关系：a.纳米过滤膜的截断相对分子质量小于1000，大于100，填补了超滤与反渗透之间的空白。（比反渗透大，比超滤小）b.纳滤可以截留能透过超滤膜的溶质；而不能截留能透过反渗透膜的溶质（水）。,概述,纳米膜过滤技术,4 膜分离设备,97,纳米过滤的特点,操作压力低，因为无机盐能通过纳米滤膜而透析，使得纳米过滤的渗透压远
32、比反渗透为低，这样，在保证一定的膜通量的前提下，纳米过滤过程所需的外加压力就比反渗透低得多，具有节约动力的优点。,在过滤分离过程中，它能截留小分子的有机物并可同时透析出盐，即集浓缩与透析为一体；,4 膜分离设备,纳滤膜的性质与特点,a.大多数的纳米滤膜是由多层聚合物薄膜组成。活性层通常荷负电化学基团。一般认为纳米滤膜是多孔性的，其平均孔径为2nm，通常相对分子质量截留范围为200 1000，目前截留相对分子量在100200的纳滤膜已成为研究热点。,b.纳米滤膜同样要求具有良好的热稳定性、pH 值稳定性和对有机溶剂的稳定性。T80,pH=114。,4 膜分离设备,99,以色列MPW公司SelRO系列纳滤膜包括卷式与管式两种构型的组件。,2.2 纳滤膜组件,4 膜分离设备,100,-100-,4.纳滤技术的应用领域,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
