《第三章+过滤与膜分离技术ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章+过滤与膜分离技术ppt课件.ppt（117页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第三章 过滤与膜分离技术 第一节 非膜过滤 第二节 膜分离技术 第三节 实验1篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统n过滤：是借助过滤介质将不同大小、不同形状的物质分离的技术过程。n过滤介质多种多样，常用的有滤纸、滤布、纤维、多孔陶瓷、烧结金属和各种高分子膜等，可以根据需要选用。n根据过滤介质的不同，过滤可以分为膜过滤 和非膜过滤两大类。2篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统n非膜过滤：粗滤和部分微滤采用高分子膜以外的物质作为过滤介质，称为非膜过滤。n膜
2、过滤：大部分微滤以及超滤、反渗透、透析、电渗析等采用各种高分子膜为过滤介质，称为膜过滤。3篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 非膜过滤一、非膜过滤的分类 1、粗滤n 由于过滤介质截留悬浮液中的物质直径大于2m，这种固形物与液体分离的技术称为粗滤。通常所说的过滤是指粗滤而言。n粗滤主要用于分离酵母、霉菌、动物细胞、植物细胞、培养基残渣及其他大颗粒固形物。4篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.微滤微滤又称为微孔过滤。n微滤介质截留的物质颗粒直径
3、为0.22m，主要用于细菌、灰尘等光学显微镜可以看到的物质颗粒的分离。在无菌水、矿泉水、汽水等软饮料的生产中广泛使用。n非膜微滤一般采用微孔陶瓷、烧结金属等作为过滤介质，也可采用微滤膜为过滤介质进行膜分离。5篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统微孔金属过滤器6篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统陶瓷过滤器7篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统8篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里
4、得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统9篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统10篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统11篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统滤饼滤饼传统的过滤cakeConventional filtration12篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统u根据推动力
5、的产生条件不同，过滤有常压过滤、加压过滤、减压过滤3种。（1）常压过滤n常压过滤是以液位差为推动力的过滤。过滤装置竖直安装，悬浮液置于过滤介质的上方，由于存在液位差，在重力的作用下，滤出液通过过滤介质从下方流出，大颗粒的物质被截留在介质表面，从而达到分离。实验室常用的滤纸过滤以及生产中使用的吊蓝或吊袋过滤都属于常压过滤。n常压过滤设备简单，操作方便易行。但是过滤速度较慢，分离效果较差，难于大规模连续使用。13篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（2）加压过滤n加压过滤是以压力泵或压缩空气产生的压力为推动力。生产中常用的各式
6、压滤机进行加压过滤。添加助滤剂、降低悬浮液黏度、适当提高温度等措施，均有利于加快过滤速度和提高分离效果。n加压过滤设备比较简单，过滤速度较快，过滤效果较好，在生产中广泛应用。14篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（3）减压过滤n减压过滤又称为真空过滤或抽滤，是通过在过滤介质的下方抽真空的方法，以增加过滤介质上下方之间的压力差，推动液体通过过滤介质，而把大颗粒截留的过滤方法。实验室常用的抽滤瓶和生产中使用的各种真空抽滤机均属于此类。n减压过滤需要配备有抽真空系统。由于压力差最高不超过0.1Mpa，多用于黏性不大的物料的过滤
7、。15篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、非膜过滤的操作过程n过滤的设备简单、操作方便，在实验室和工业生产中广泛应用。其基本操作过程如下：1.过滤介质的选择n过滤介质主要有滤纸、滤布、纤维、多孔陶瓷、烧结金属等。在实际应用中，应选择那些孔径大小适宜，孔的数量较多又分布均匀，过滤效果好，具有一定的机械强度，化学稳定性好、廉价易得的过滤介质。16篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.助滤剂的选择n为了加快过滤速度,提高分离效果，经常需要添加助滤剂。常
8、用的助滤剂有硅藻土、活性炭、纸粕等。在添加助滤剂时，添加量要求在过滤介质的表面形成一定厚度的薄层，量太少则大不到助滤效果，量过多则不但造成浪费，还会对过滤带来一定的不利影响。17篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.过滤条件的确定n在过滤过程中，除了选择好过滤介质和助滤剂以外，还要控制好各种过滤条件。主要包括压力差、混合液的黏度、混合液的浓度、温度、PH值等。过滤条件的确定应该以过滤速度快和过滤效果好为指标。n通常情况下，增大压力差，降低混合液黏度，降低混合液的浓度，升高温度都有利于提高过滤速度。n过滤速度是指在单位时间
9、内通过单位过滤面积的液体体积，以L/hm2或ml/mincm2表示。n影响过滤速度和过滤效果的因素很多，主要包括：过滤介质的孔径和厚度、压力差、混合液的黏度、混合液中组分的种类和浓度、温度、PH值等。在过滤过程中，必须采取适当的措施，以提高过滤速度，增强过滤效果。18篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统0020040060061218pH4.6pH4.2pH3.8pH2.8FiltrateVolume,cm3Time,minutesFig2.1TheeffectonfiltratevolumeofpHandfilterai
10、d图2.1pH值对过滤体积的影响19篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(b)Effectoffilteraid1%filteraidinfeed2%3%5%Time,minutes0010040060061218FiltrateVolume,cm3Fig2.1TheeffectonfiltratevolumeofpHandfilteraid图2.1助滤剂对过滤体积的影响20篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第二节 膜分离技术n膜分离技术的概念。n膜
11、分离技术的分类。n各种膜的分离特性和材料的基本要求。n膜组件类型。n超滤和反渗透过程中渗透压的影响n了解亲和膜分离技术n了解电渗析的工作原理21篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜分离技术n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。22篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜的概念n在一种流体相间有一层薄的凝聚相物质，把流体相分隔开来成为两部分，这一薄层物质称为膜
12、。q膜本身是均一的一相或由两相以上凝聚物构成的复合体q被膜分开的流体相物质是液体或气体q膜的厚度应在0.5mm以下，否则不能称其为膜23篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜分离技术的类型和定义n膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程，近似于筛分过程，依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的，故而可以按分离粒子大小进行分类：微滤（微滤（MFMF）：以多孔细小薄膜为过滤介质，压力差为推动力，使不溶性物质得以分离的操作，孔径分布范围在0.02514m之间；超滤（超滤（UFUF）：分离介质同上，但孔径更小，为0.0010.02
13、 m，分离推动力仍为压力差，适合于分离酶、蛋白质等生物大分子物质；24篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统反渗透（反渗透（RORO）：是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，孔径范围在0.00010.001 m之间；（由于分离的溶剂分子往往很小，不能忽略渗透压的作用，故而成为反渗透）；纳滤纳滤：以压力差为推动力，从溶液中分离3001000小分子量的膜分离过程，孔径分布在平均2nm；电渗析电渗析：以电位差电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作；25篮球比赛是根据运动队
14、在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统扩扩散散与与渗渗透透26篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统微滤超滤纳滤反渗透悬浮颗粒大分子有机物糖类等小分子有机物，二价盐或多价盐单价盐水各种膜的分离特性27篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜分离法与物质大小膜分离法与物质大小(直径直径)的关系的关系28篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
15、膜膜 分分 离离 法法传质推动传质推动力力分分 离离 原原 理理应用举例应用举例微微 滤滤 （MFMF）压差压差0.050.5筛筛 分分除菌，回收菌，分离病除菌，回收菌，分离病毒毒超超 滤滤压差压差0.11.0筛筛 分分蛋白质、多肽和多糖的蛋白质、多肽和多糖的回收和浓缩回收和浓缩反反 渗渗 透透压差压差1.010筛筛 分分盐、氨基酸、糖的浓缩、盐、氨基酸、糖的浓缩、淡水制造淡水制造渗渗 析析浓浓 差差筛筛 分分脱盐，除变性剂脱盐，除变性剂电电 渗渗 析析电电 位位 差差电荷、筛分电荷、筛分脱盐，氨基酸和有机酸脱盐，氨基酸和有机酸分离分离渗透气渗透气 化化压差、温压差、温差差溶质与膜的亲溶质与膜
16、的亲和作用和作用有机溶剂与水的分离，有机溶剂与水的分离，共沸物的分离共沸物的分离各种膜分离法的原理和应用范围各种膜分离法的原理和应用范围29篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜的分类n按孔径大小：微滤膜、超滤膜、反渗透膜、纳滤膜n按膜结构：对称性膜、不对称膜、复合膜复合膜n按材料分：合成有机聚合物膜、无机材料膜30篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜材料的特性n对于不同种类的膜都有一个基本要求：q耐压：膜孔径小，要保持高通量就必须施加较高的压力，一
17、般模操作的压力范围在0.10.5MPa，反渗透膜的压力更高，约为110MPa110MPaq耐高温:高通量带来的温度升高和清洗的需要q耐酸碱：防止分离过程中，以及清洗过程中的水解；q化学相容性：保持膜的稳定性；q生物相容性：防止生物大分子的变性；q成本低；31篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统各种膜材料n有机高分子膜：纤维素酯膜、缩合系聚合物（聚砜类）、聚烯烃及其共聚物、脂肪族或芳香族聚酰胺类聚合物、全氟磺酸共聚物和全氟羧酸共聚物、聚碳酸酯；n无机多孔膜：陶瓷膜32篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的
18、，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 目前，实用的有机高分子膜材料有：目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。从品种来说，。从品种来说，已有成百种以上的膜被制备出来，其中约已有成百种以上的膜被制备出来，其中约4040多种已多种已被用于工业和实验室中。以日本为例，纤维素酯类被用于工业和实验室中。以日本为例，纤维素酯类膜占膜占5353，聚砜膜占，聚砜膜占33.333.3，聚酰胺膜占，聚酰胺膜占11.711.7，其，其他材料的膜占他材料的膜占2 2，可见纤维素酯类材料在膜材料中，可见纤维素酯类材料在膜材料中占主要地位
19、。占主要地位。33篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.1.纤维素酯类膜材料纤维素酯类膜材料 纤维素是由几千个纤维素是由几千个椅式构型的葡萄糖基通过椅式构型的葡萄糖基通过1,1,4 4甙链甙链连接起来的天然线性高分子化合物，连接起来的天然线性高分子化合物，其结构式为：其结构式为：34篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 从结构上看，每个葡萄糖单元上有三个羟基。从结构上看，每个葡萄糖单元上有三个羟基。在催化剂（如硫酸、高氯酸或氧化锌）存在下，能在催化剂
20、（如硫酸、高氯酸或氧化锌）存在下，能与冰醋酸、醋酸酐进行酯化反应，得到二醋酸纤维与冰醋酸、醋酸酐进行酯化反应，得到二醋酸纤维素或三醋酸纤维素。素或三醋酸纤维素。C C6 6H H7 7OO2 2 +(CH +(CH3 3CO)CO)2 2O O C C6 6H H7 7OO2 2(OCOCH(OCOCH3 3)2 2 +H +H2 2OO C C6 6H H7 7OO2 2 +3(CH +3(CH3 3CO)CO)2 2O O C C6 6H H7 7OO2 2(OCOCH(OCOCH3 3)3 3 +2 CH +2 CH2 2COOHCOOH35篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少
21、来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之一。醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之一。醋酸纤维素性能稳定，但在高温和酸、碱存在醋酸纤维素性能稳定，但在高温和酸、碱存在下易发生水解。为了改进其性能，进一步提高分离下易发生水解。为了改进其性能，进一步提高分离效率和透过速率，可采用各种不同取代度的醋酸纤效率和透过速率，可采用各种不同取代度的醋酸纤维素的混合物来制膜，也可采用醋酸纤维素与硝酸维素的混合物来制膜，也可采用醋酸纤维素与硝酸纤维素的混合物来制膜。此外，醋酸丙酸纤维素、纤维素的混合物来制膜。此外，醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素也是很好的膜材料。
22、醋酸丁酸纤维素也是很好的膜材料。纤维素醋类材料易受微生物侵蚀，纤维素醋类材料易受微生物侵蚀，pHpH值适应范值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。因围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。因此发展了非纤维素酯类（合成高分子类）膜。此发展了非纤维素酯类（合成高分子类）膜。36篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.2.非纤维素酯类膜材料非纤维素酯类膜材料（1 1）非纤维素酯类膜材料的基本特性）非纤维素酯类膜材料的基本特性 分子链中含有亲水性的极性基团；分子链中含有亲水性的极性基团；主链上应有苯环、杂环等刚性基团
23、，使之有主链上应有苯环、杂环等刚性基团，使之有高的抗压密性和耐热性；高的抗压密性和耐热性；化学稳定性好；化学稳定性好；具有可溶性；具有可溶性；常用于制备分离膜的合成高分子材料有常用于制备分离膜的合成高分子材料有聚砜、聚砜、聚酰胺、芳香杂环聚合物和离子聚合物聚酰胺、芳香杂环聚合物和离子聚合物等。等。37篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（2 2）主要的非纤维素酯类膜材料）主要的非纤维素酯类膜材料 （i i）聚砜类）聚砜类 聚砜结构中的特征基团为聚砜结构中的特征基团为 ，为了引入亲水基，为了引入亲水基团，常将粉状聚砜悬浮于有
24、机溶剂中，用氯磺酸进行团，常将粉状聚砜悬浮于有机溶剂中，用氯磺酸进行磺化。磺化。聚砜类树脂常用的制膜溶剂有：聚砜类树脂常用的制膜溶剂有：二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、NN甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜等。等。38篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 聚砜类树脂具有良好的化学、热学和水解稳定聚砜类树脂具有良好的化学、热学和水解稳定性，强度也很高，性，强度也很高，pHpH值适应范围为值适应范围为1 11313，最高使，最高使用温度达用温度达120120，抗氧化性和抗氯性都十分优良。因
25、抗氧化性和抗氯性都十分优良。因此已成为重要的膜材料之一。这类树脂中，目前的此已成为重要的膜材料之一。这类树脂中，目前的代表品种有：代表品种有：39篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统40篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 （ii ii）聚酰胺类）聚酰胺类 早期使用的聚酰胺是早期使用的聚酰胺是脂肪族聚酰胺脂肪族聚酰胺，如尼龙，如尼龙4 4、尼龙、尼龙6666等制成的中空纤维膜。这类产品对盐水等制成的中空纤维膜。这类产品对盐水的分离率在的分离率在8080
26、9090之间，但透水率很低，仅之间，但透水率很低，仅0.076 ml/cm0.076 ml/cm2 2hh。以后发展了。以后发展了芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺，用它们，用它们制成的分离膜，制成的分离膜，pHpH适用范围为适用范围为3 311 11，分离率可达，分离率可达99.599.5（对盐水），透水速率为（对盐水），透水速率为0.6 ml/cm2h0.6 ml/cm2h。长期。长期使用稳定性好。由于使用稳定性好。由于酰胺基团易与氯反应，故这种酰胺基团易与氯反应，故这种膜对水中的游离氯有较高要求膜对水中的游离氯有较高要求。41篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比
27、赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 Du PontDu Pont公司生产的公司生产的DPIDPI型膜型膜即为由此类膜材即为由此类膜材料制成的，它的合成路线如下式所示：料制成的，它的合成路线如下式所示：42篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 类似结构的芳香族聚酰胺膜材料还有：类似结构的芳香族聚酰胺膜材料还有：43篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 （iii iii）芳香杂环类）芳香杂环类 聚苯并咪唑类聚苯并咪唑类 如由如由美国美国CelaneseC
28、elanese公司研制的公司研制的PBIPBI膜膜即为此种类即为此种类型。这种膜材料可用以下路线合成：型。这种膜材料可用以下路线合成：44篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 聚苯并咪唑酮类聚苯并咪唑酮类 这类膜的代表是日本帝人公司生产的这类膜的代表是日本帝人公司生产的PBLLPBLL膜，膜，其化学结构为：其化学结构为：这种膜对这种膜对0.50.5NaClNaCl溶液的分离率达溶液的分离率达90909595，并有较高的透水速率。并有较高的透水速率。45篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比
29、赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 聚吡嗪酰胺类聚吡嗪酰胺类 这类膜材料可用界面缩聚方法制得，反应式为：这类膜材料可用界面缩聚方法制得，反应式为：46篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 聚酰亚胺类聚酰亚胺类 聚酰亚胺具有很好的热稳定性和耐有机溶剂能聚酰亚胺具有很好的热稳定性和耐有机溶剂能力，因此是一类较好的膜材料。例如，下列结构的力，因此是一类较好的膜材料。例如，下列结构的聚酰亚胺膜对分离氢气有很高的效率。聚酰亚胺膜对分离氢气有很高的效率。47篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的
30、计时计分系统是一种得分类型的系统 其中，其中，ArAr为芳基，对气体分离的难易次序如下：为芳基，对气体分离的难易次序如下：H H2 2OO，H(He)H(He)，H H2 2S S，COCO2 2，OO2 2，Ar(CO)Ar(CO)，NN2 2(CH(CH4 4)，C C2 2H H6 6，C C3 3H H8 8易易 难难 聚酰亚胺溶解性差，制膜困难，因此开发了聚酰亚胺溶解性差，制膜困难，因此开发了可可溶性聚酰亚胺溶性聚酰亚胺，其结构为：，其结构为：48篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（iv iv）离子性聚合物）离
31、子性聚合物 离子性聚合物可用于制备离子交换膜。与离子离子性聚合物可用于制备离子交换膜。与离子交换树脂相同，离子交换膜也可分为交换树脂相同，离子交换膜也可分为强酸型阳离子强酸型阳离子膜、弱酸型阳离子膜、强碱型阴离子膜和弱碱型阴膜、弱酸型阳离子膜、强碱型阴离子膜和弱碱型阴离子膜离子膜等。在淡化海水的应用中，主要使用的是强等。在淡化海水的应用中，主要使用的是强酸型阳离子交换膜。酸型阳离子交换膜。磺化聚苯醚膜和磺化聚砜膜磺化聚苯醚膜和磺化聚砜膜是最常用的两种离是最常用的两种离子聚合物膜。子聚合物膜。49篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类
32、型的系统50篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（v v）乙烯基聚合物）乙烯基聚合物 用作膜材料的乙烯基聚合物包括聚乙烯醇、聚用作膜材料的乙烯基聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚偏氯乙乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚偏氯乙烯、聚丙烯酰胺等。共聚物包括：聚丙烯醇烯、聚丙烯酰胺等。共聚物包括：聚丙烯醇/苯乙烯苯乙烯磺酸、聚乙烯醇磺酸、聚乙烯醇/磺化聚苯醚、聚丙烯腈磺化聚苯醚、聚丙烯腈/甲基丙烯甲基丙烯酸酯、聚乙烯酸酯、聚乙烯/乙烯醇等。聚乙烯醇乙烯醇等。聚乙烯醇/丙烯腈接枝共丙烯腈接枝共聚物也可用作
33、膜材料。聚物也可用作膜材料。51篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜的结构特点膜的结构特点1.1.孔道结构孔道结构n 膜的孔道结构因膜材料和制造方法而异。膜的孔道结构对膜的透过通量、耐污染能力等操作性能具有重要影响。n早期的膜多为对称膜(symmetric membrane)，即膜截面的膜厚方向上孔道结构均匀，如图所示。n但对称膜的传质阻力大，透过通量低，并且容易污染，清洗困难。对称膜的弯曲孔道结构示意图52篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统u60
34、年代开发的不对称膜解决了上述对称膜的弊端，如图所年代开发的不对称膜解决了上述对称膜的弊端，如图所示。示。u不对称膜不对称膜(asymmetric membrane)主要由起膜分离作用的主要由起膜分离作用的表面活性层表面活性层(0.20.5）和起支撑强化作用的惰性层）和起支撑强化作用的惰性层(50100m)构成。惰性层孔径很大，对透过流体无阻力，由于构成。惰性层孔径很大，对透过流体无阻力，由于不对称膜起膜分离作用的表面活性层很薄，孔径微细，因此不对称膜起膜分离作用的表面活性层很薄，孔径微细，因此透过通量大、膜孔不易堵塞、容易清洗。目前的超滤和反渗透过通量大、膜孔不易堵塞、容易清洗。目前的超滤和反
35、渗透膜多为不对称膜。图示的不对称膜为指状结构，多用于超透膜多为不对称膜。图示的不对称膜为指状结构，多用于超滤膜，而反渗透膜的结构多为海绵状，如图所示。滤膜，而反渗透膜的结构多为海绵状，如图所示。不对称膜的截面结构示意图53篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 2.2.膜的孔道特性膜的孔道特性膜的孔道特性包括孔径、孔径分布和孔隙率。超滤和微滤膜的膜的孔道特性包括孔径、孔径分布和孔隙率。超滤和微滤膜的孔径、孔径分布和孔隙率可通过电子显微镜直接观察测定。此孔径、孔径分布和孔隙率可通过电子显微镜直接观察测定。此外，微滤膜的最大孔径
36、还可通过泡点法外，微滤膜的最大孔径还可通过泡点法(bubble point method)测量，即在膜表面覆盖一层水，用水湿润膜孔，从下测量，即在膜表面覆盖一层水，用水湿润膜孔，从下面通入空气，当压力升高到有稳定气泡冒出时称为泡点，此时面通入空气，当压力升高到有稳定气泡冒出时称为泡点，此时的压力称为泡点压力。基于空气压力克服表面张力将水从膜孔的压力称为泡点压力。基于空气压力克服表面张力将水从膜孔毛细管中推出的动量平衡，可得到计算最大孔径的公式毛细管中推出的动量平衡，可得到计算最大孔径的公式式中式中 dmax 为最大孔径；为最大孔径；为水的表面张力；为水的表面张力；为水与膜面为水与膜面的接触角度
37、；的接触角度；p pb b 为泡点压力。为泡点压力。因为亲水膜可被水完全润湿，故亲水膜的因为亲水膜可被水完全润湿，故亲水膜的0，cos1，所以，所以，dmax4/pb除核孔微滤膜的孔径比较均一外，其他膜的孔径均有较大除核孔微滤膜的孔径比较均一外，其他膜的孔径均有较大的分布范围。图的分布范围。图5.8为超滤膜孔径分布之一例。为超滤膜孔径分布之一例。54篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5.8 Millipore公司公司PTGC超超滤膜的孔径分布滤膜的孔径分布膜的另一特性是其纯水的透过通量，通称膜的另一特性是其纯水的透过
38、通量，通称水通量水通量。水通量是在。水通量是在一定的条件下一定的条件下(一般压力为一般压力为0.1MPa，温度为，温度为20度度)通过测量透通过测量透过一定量纯水所需的时间来测定。表过一定量纯水所需的时间来测定。表5.2和表和表5.3分别列出了部分别列出了部分超滤膜和微滤膜的水通量。可以看出水通量随着膜的截留分分超滤膜和微滤膜的水通量。可以看出水通量随着膜的截留分子量（子量（UF膜，表膜，表5.2）或膜孔径）或膜孔径(MF膜，表膜，表5.3)的增大而增大。的增大而增大。同时，膜材料的种类对水通量的影响显著，不同厂商生产的膜同时，膜材料的种类对水通量的影响显著，不同厂商生产的膜之间水通量的差别也
39、很大。之间水通量的差别也很大。3、水通量水通量55篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统56篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统57篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统u由于纯水并非实际物系，因此水通量不能用来衡量和预测实由于纯水并非实际物系，因此水通量不能用来衡量和预测实际料液的透过通量。在实际膜分离操作中，由于溶质的吸附、际料液的透过通量。在实际膜分离操作中，由于溶质的吸附、膜孔
40、的堵塞以及后述的浓度极化或凝胶极化现象的产生，都会膜孔的堵塞以及后述的浓度极化或凝胶极化现象的产生，都会造成透过的附加阻力，使透过通量大幅度降低。造成透过的附加阻力，使透过通量大幅度降低。u一般来讲，在菌体或蛋白质的膜分离浓缩过程中，随着操作一般来讲，在菌体或蛋白质的膜分离浓缩过程中，随着操作的进行，透过通量急剧下降，根据操作条件和料液性质不同，的进行，透过通量急剧下降，根据操作条件和料液性质不同，520min即降至最低。即降至最低。u许多实验研究证明，膜孔径越大，通量下降速度越快，大孔许多实验研究证明，膜孔径越大，通量下降速度越快，大孔径微滤膜的稳定通量比小孔径膜小，有时其至微滤膜通量比超径
41、微滤膜的稳定通量比小孔径膜小，有时其至微滤膜通量比超滤膜还要小。这主要是由于溶质微粒容易进入到孔径较大的膜滤膜还要小。这主要是由于溶质微粒容易进入到孔径较大的膜孔中堵塞膜孔造成的。孔中堵塞膜孔造成的。u因此，用膜分离法处理含菌体细胞或悬浮微粒的料液时，要因此，用膜分离法处理含菌体细胞或悬浮微粒的料液时，要根据料液性质选择膜孔径适当、不易堵塞、溶质吸附作用小的根据料液性质选择膜孔径适当、不易堵塞、溶质吸附作用小的亲水膜，这样不仅可提高分离速度，还可以提高分离质量和目亲水膜，这样不仅可提高分离速度，还可以提高分离质量和目标产物的回收率。标产物的回收率。58篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分
42、多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统59篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统各种膜组件n平板式n管式n中空纤维n螺旋卷绕式60篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统平板式膜组件61篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统管式膜组件62篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统螺旋卷式膜组件63
43、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统中空纤维式膜组件64篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统中空纤维超滤膜组件中空纤维超滤膜组件65篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜断面图膜断面图 66篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统67篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计
44、分系统是一种得分类型的系统反渗透膜与装置反渗透膜与装置超滤膜装置超滤膜装置68篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统69篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统70篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统71篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统72篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛
45、的计时计分系统是一种得分类型的系统73篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5.10 各种膜组件的结构示意图各种膜组件的结构示意图74篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统外压式膜组件结构外压式膜组件结构内压式膜组件结构内压式膜组件结构75篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统76篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的
46、系统77篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜过滤的基本概念和理论n超滤和反渗透q目的：将溶质通过一层具有选择性的薄膜，从溶液中分离出来。q分离时的推动力都是压强，由于被分离物质的分子量和直径大小差别及膜孔结构不同，其采用的压强大小不同。q反渗透膜的操作压力高达10 MPa。78篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统超滤和反渗透操作中的渗透压n由于超滤和反渗透过程都是用一种半透膜把两种不同浓度的溶液隔开（淡水或盐水），因此都存在渗透压。n渗透压的大小取决
47、于溶液的种类、浓度和温度；n一般说来，无机小分子的渗透压要比有机大分子溶质的渗透压高得多。79篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统80篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统渗透与反渗透81篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统实现超滤和反渗透的条件n超滤超滤：需要增加流体的静压力，改变天然过程的方向，才可能发生含有低分子量化合物的溶剂流通过膜，此时的推动力是流体静压力与渗透压的压差；n
48、反渗透反渗透：过程类似于超滤，只是纯溶剂通过膜，而低分子量的化合物被截留。因此，操作压力比超滤大得多。因此，超滤和反渗透通常又被称之为“强制膜分离过程”82篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统膜过滤的基础理论n通透量理论：一种基于粒子悬浊液在毛细管内流动的毛细管理论。n水通量（Jw）和截留率（R）nW透水量，A膜的有效面积，时间nc1料液中溶质浓度，c2透过液中溶质浓度83篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统超滤的基本方程：穿透度（单位时间、单位膜穿透
49、度（单位时间、单位膜面积的处理量）面积的处理量）84篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统纳米膜过滤技术n介于反渗透与超滤膜之间，能截留有机小分子而使大部分无机盐通过；n特点：q在过滤分离过程中，能截留小分子有机物，并可以同时透析除盐，集浓缩与透析为一体；q操作压力低85篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统纳滤膜的性质与特点n有多层聚合薄膜组成，滤膜为多孔性材料，平均孔径为2nm，截留分子量范围在100200道尔顿之间；同样要求其具有良好的热稳定性、pH
50、稳定性、有机溶剂稳定性；n主要产品：qMembrane products Kiryat Weizmann，MPW(以色列)qDesalination System(美国)qSelRO,DESAL-5,FT-40等系列膜，Filmtech公司（美国，明尼苏达）86篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统纳米过滤的分离机理n纳滤分离机理与反渗透膜了类似，同样遵循，基本的膜传递方程：87篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统纳滤的应用行行 业业处理对象处理对象行行