分离技术

1.简述分离技术的分类及其分离原理？

（一）机械分离对象是由两相或两相以上所组成的混合物，其目的是简单地将各相加以分离，过程中间不涉及传质过程。

名称分离因子分离原理举例

沉降重力密度差水处理

离心离心力密度差油精制、牛乳脱脂

旋风分离惯性流动力密度差喷雾干燥

过滤过滤介质粒子大小除菌、喷雾干燥/果汁澄清、

颗粒分离

压榨机械力压力下液体流动油脂生产

（二）传质分离是指在分离过程中，有物质传递过程的发生，传质分离的原料，可以是均相体系，也可以是非均相体系。分为两大类：平衡分离过程和速率控制分离过程1平衡分离过程为借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂等）使均相混合物系统变为两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为依据而实现分离。2速率控制分离过程是指借助某种推动力，如浓度差、压力差、温度差、电位差等的作用，某些情况下在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异而实现混合物的分离操作。分为膜分离和场分离（三）其他物理场辅助分离技术1.超声波萃取 2.微波辅助萃取 3.超声微波协同萃取

2食品为什么要分离？1获得需要的产品①农作物中非食用物质与食用物质的分离。②多层次、多样化产品的需求。2食品安全性的要求①农药残留。②工业“三废”进入食物链危害人体健康。③天然食品在生长过程中次生代谢产生多种微量的有毒成分。

3食品分离过程的特点:分离对象种类多，性质复杂。产品质量与分离过程密切相关。产品要求食用安全。分离对象在分离过程中易腐败。

4食品分离技术的选择原则：先要确定分离的目的，了解待分离混合物中各组分的物理，化学，生物学方面的性质，并要充分关注分离的目标成分。对目标成分，要了解目标成分的性质，它的相对分子质量，化学结构，理化性质，电荷性，热敏性以及生物活性等基础性资料对确定分离方法的选择起决定性作用。

5食品分离技术的考虑因素:产品纯度，回收率（主要）产品价格目标产物的特性混合物中的分子性质经济因素安全与环保

6食品分离技术在食品工业中的地位与作用 1. 是重要的食品工艺过程之一2. 提高农作物综合利用程度，生产高附加值的产品。3.改进食品的营养与风味。4. 符合卫生，安全要求。5. 改变生产面貌。

膜分离技术

1按膜的性质分：⒈天然膜⒉合成膜.按膜的结构分：⒈多孔膜⒉致密膜 3.液膜.按膜的作用机理分：1.吸附性膜2.扩散性膜 3.离子交换膜4.选择渗透膜5.非选择性膜

2膜分离技术的原理:膜分离概念：用天然的或人工合成的膜，以外加压力或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离，分级，提纯或富集的方法，统称膜分离法。

3膜分离技术特点:在常温下进行,不发生相变化,能耗低,在密闭容器中进行,不用添加化学试剂、添加剂,选择性好,使用范围广,操作简便，易自动化操作

4膜分离的特点1.不发生相变，能耗低。2.一般在常温下操作不需加热，适应于热敏性物质 3.应用范围广。4.以压力为推动力，装置简单、体积小、操作容易、

易于控制和维修，且在闭合回路中运转，减少了空气中氧的影响。5.分离实验易扩大，从小试到大规模生产易实现

5膜分离技术在食品加工领域中的应用概况:饮料,乳品,大豆蛋白,食品色素,酿酒,酱油、醋,酶制剂

反渗透分离技术

反渗透：在溶液侧施加的压强大于渗透压，则溶剂分子将从溶液侧向溶剂侧渗透，这一过程的传质方向与浓差扩散的方向相反。

1反渗透膜的透过机理㈠氢键和结合水—孔穴有序扩散模型㈡优先吸附毛细管流模型㈢溶解—扩散模型㈣孔隙开闭机理

2影响反渗透操作的因素㈠浓度差极化1. 概念:膜分离时在溶液与膜的界面上，溶质逐渐积累，当其浓度超过主体液浓度时，产生了界面与主体液之间的浓度梯度，引起溶质从界面向主体液扩散，使膜透过通量减少的现象。2.影响浓差极化的主要因素①透水速率②溶液黏度③溶质在溶液中的扩散系数④表面溶液的流动情况㈡膜的压实㈢膜的降解㈣膜的结垢

3反渗透所用的膜㈠纤维素膜㈡聚酰胺膜㈢复合膜

4反渗透膜组件㈠板式膜组件㈡管式膜组件㈢螺旋式（卷式）膜组件㈣中空纤维膜组件

5反渗透系统的工艺流程:两种基本形式：单向流程，再循环流程。一级：进料液经过一次加压反渗透分离。二级：进料液经过二次加压反渗透分离。段：在同一级中，排列方式相同的组件称为一个段

6反渗透常见的基本流程有如下几种:一级一段膜分离流程,一级多段,多级多段7反渗透的应用㈠果汁浓缩:苹果汁，橙汁，番茄汁，菠萝汁㈡脱除葡萄酒中的酒石

超滤分离技术

1基本原理:超滤：以压差为推动力作用下进行的筛孔分离过程。

2.超滤膜的性能参数:纯水透过率截留率截留分子量

3.超滤膜污染的三阶段指什么？1超滤中膜表面浓度达到截留组分的饱和浓度，产生浓差极化。2膜的压实3膜孔堵塞：组分在膜孔减小甚至堵塞，减小了膜的有效面积

4 超滤的操作特点：在传统过滤中在过滤介质上形成的粒子层叫滤饼层。在膜过滤操作中，在膜表面也形成粒子层。在多数情况下，膜两侧的压差撤除后粒子层也消失，它是可逆的。但有时形成的粒子层是不可逆的，主要是由于膜孔被逐渐堵塞，此时必须停止操作，膜清洗后才能继续过滤。

5浓度差极化：由于膜的选择透过性，被截流组分在膜料液侧表面积累，其浓度往往比料液主体浓度高的多，造成浓差极化。危害：使膜渗透流率下降，导致超滤无法在进行较长时间的稳定操作，从而使该技术在实际应用过程中不能充分发挥作用。

6膜污染是指料液中的某些组分在膜表面或膜孔中沉积导致膜渗透流率下降的现象

7控制浓差极化和膜污染的措施⑴预先过滤除去料液中的大颗粒；⑵增加流速，减薄边界层厚度，提高传质系数；⑶选择适当的操作压力和料液黏度，避免增加沉淀层的厚度与密度；⑷采用具有抗污染性的修饰膜⑸定期对膜进行清洗和反冲。

8工业上超滤操作有以下几种1.单级间歇操作2.单级连续操作3.多级连续操作