膜分离原理技术与设备
膜分离技术
膜分离技术在生物领域的应用
氨基酸的分离和精制
膜分离技术用于发酵液中氨基酸的分离和精制, 可以 先用微滤或超滤将发酵液中的菌体截留并回收利用, 透过液经纳滤或反渗透浓缩后, 再通过等电点结晶获 得高纯氨基酸产品, 这样不仅可提高氨基酸的质量和 回收率, 而且可节约菌种培养费和分离能耗。
膜分离技术在生物领域的应用
1
1 1 1
2
膜分离技术的概况
膜分离技术与传统分离技术的区别
分离过程 原料 分离原理 分离器件 分离介质
传统平衡分离过程 热力学平衡时两相 混合物 精馏、吸收、萃取 组成不相等的原理
塔器
能量、溶剂或吸附 剂等分离剂
膜分离过程 微滤、超滤
混合物
利用原料侧各组分透 选择性透过 膜的扩散速率差异 膜
推动力(压差、 温差、浓度差)
超滤膜
反渗透海水淡化膜
不同类型的膜分离及其应用
膜分离过程:微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、
离子交换膜、智能膜、分子印迹膜等。 推动力:压力、电场力、浓度差等
不同类型的膜分离及其应用
微滤 超滤 纳滤 反渗透
孔20nm 0.5-1.0nm 0.3nm
0.01-0.2 0.1-1.0 0.5-1.5 1.0-10
不同类型的膜分离及其应用
作用机理 :当离子交换膜浸入电解质溶液中时,电解质
溶液中的离子和膜内的可交换离子会发生交换,由于阳离子 交换膜带负电荷,构成强烈的负电场,溶液中带正电荷的阳 离子被它吸引,通过膜内传递而进入到膜的另一侧。而带负 电荷的离子则受到阳离子交换膜上固定电荷的排斥,不能通 过膜,被截留。 Na+ 阳膜 Cl-
膜分离技术的概况
膜分离技术的重要性
空分设备原理
空分设备原理
空分设备是一种广泛应用于化工、石油、医药等领域的设备,其原理是利用气体的分子大小和亲和性差异来实现气体的分离和纯化。
空分设备主要包括吸附分离、膜分离和膨胀冷却分离等多种技术,下面将分别介绍这些原理及其应用。
吸附分离是利用吸附剂对气体分子的选择性吸附来实现分离的一种方法。
在吸附分离过程中,气体混合物通过吸附塔,不同组分的气体分子在吸附剂表面的亲和力不同,因此会在吸附剂上停留的时间不同,从而实现分离。
吸附分离广泛应用于气体纯化、气体分离和气体储存等领域。
膜分离是利用半透膜对气体分子的选择性渗透来实现分离的一种方法。
在膜分离过程中,气体混合物通过半透膜,不同组分的气体分子由于在膜上的渗透速率不同,因此会在膜的两侧实现分离。
膜分离技术在天然气净化、气体分离和气体液体分离等领域有着重要的应用。
膨胀冷却分离是利用气体在膨胀过程中温度降低导致凝结的原理来实现分离的一种方法。
在膨胀冷却分离过程中,气体混合物通
过膨胀阀膨胀,不同组分的气体由于凝结温度不同,因此会在膨胀过程中发生凝结,从而实现分离。
膨胀冷却分离技术在液化空气、液化天然气和工业气体生产中有着重要的应用。
综上所述,空分设备原理主要包括吸附分离、膜分离和膨胀冷却分离三种技术,它们分别利用气体分子的选择性吸附、渗透和凝结特性来实现气体的分离和纯化。
这些原理在化工、石油、医药等领域有着广泛的应用,为相关产业的发展做出了重要贡献。
希望通过本文的介绍,能够更加深入地了解空分设备原理及其应用,为相关领域的研究和生产提供参考和帮助。
反渗透超纯水设备
设备参数
1、进水水质:市政自来水,电导率≤500μs/cm 2、产生水质:一级反渗透系统处理后,产水电导率<10μS/cm(以在线仪表监测为准) 二级反渗透系统处理后,产水电导率<2μS/cm (以在线仪表监测为准) 3、混床产生电阻率:≥ 10MΩ·CM 4、EDI系统产水电阻率:≥15MΩ·CM 5、核能混床产水电阻率:≥18MΩ·CM 6、相对湿度:≤80%、无强酸、强碱等挥发性气体,无强电磁干扰 7、安装场地要求:地面设有防水层,地漏,保持排水通畅。 8、控制方式:自动、手动、全自动PLC控制系统 9、设备系统脱盐率:≥99.5% 10、工作方式:可24小时连续工作
设备工艺
反渗透超纯水设备典型工艺流程为: 1:预处理-反渗透-纯化水箱-离子交换器-紫外灯-纯水泵-用水点 2:预处理-一级反渗透-二级反渗透(正电荷反渗膜)-纯化水箱-纯水泵-紫外灯-用水点 3:预处理-反渗透-中间水箱-中间水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外灯-用水点 4:预处理→紫外线杀菌装置→一级RO装置→二级RO装置→中间水箱→EDI装置→脱氧装置→氮封纯水箱→除 TOC UV装置→抛光混床→超滤装置→用水点
该行业迅速发展的主要原因:国家对行业水质标准的完善及提高促使相应行业对提高水质的要求增长较快, 市场需求较旺;国外膜产品大量涌入中国市场,加速了国内膜技术的成熟;国民经济高速增长,企业购买力加强; 市场不断扩展与生产成本下降形成良性循环;反渗透工艺技术的应用发展迅速,技术市场日渐成熟。
技术应用
在国内以反渗透工艺生产纯水的最大市场属电力工业,该行业享受国家优先发展政策,其工程的数量及规模 非其它行业可比,从而使其成为水处理行业的最大用户,火电厂蒸汽锅炉给水处理的反渗透工艺已被广泛接受, 并大量采用国产设备,前景良好。制药工业中,国家药典对大输液等规定采用蒸馏法,反渗透技术在片剂、口服 液及蒸馏前处理的工艺用水市场已相当可观,酿酒、饮料等食品行业采用纯水勾兑工艺已成趋势,瓶装、桶装饮 用纯水生产工艺中已大量采用一级或二级反渗透技术。与家用纯水器及桶瓶装水生产线相比,集团用纯水机的市 场空间也很广阔,其发展将对改善企业、机关、学校及公共场所的饮水环境提供更实用的设备。
膜分离技术教案
膜分离技术教案一、教学目标1. 了解膜分离技术的基本原理和应用领域。
2. 掌握膜分离技术的操作步骤和常见设备。
3. 理解膜分离技术在生物工程、食品工业、环境保护等领域的应用。
二、教学重点1. 膜分离技术的原理和操作步骤。
2. 膜分离技术在不同领域的应用。
三、教学难点1. 膜分离技术的操作技巧和注意事项。
2. 膜分离技术在复杂液体体系中的应用。
四、教学内容1. 膜分离技术的基本原理a. 膜分离技术的定义和分类b. 膜的结构和功能c. 膜分离的传质机制2. 膜分离技术的操作步骤a. 膜模块的选择和准备b. 膜组件的安装和连接c. 膜分离过程的控制和调节3. 膜分离技术的应用a. 生物工程中的蛋白质分离b. 食品工业中的浓缩和分离c. 环境保护中的水处理和废液处理五、教学方法1. 理论讲解结合实例分析,让学生深入理解膜分离技术的原理和应用。
2. 实验演示,让学生亲自操作膜分离设备,加深对膜分离技术操作步骤的理解。
3. 小组讨论,让学生探讨膜分离技术在不同领域的应用案例,培养学生的综合分析能力。
六、教学评价1. 实验报告的撰写和评审。
2. 课堂讨论的表现和总结。
七、教学资源1. 实验室设备和膜分离技术相关的实验器材。
2. 教材、教学PPT和实验指南。
八、教学进度安排第一节课:膜分离技术的基本原理和分类介绍第二节课:膜分离技术的操作步骤和设备介绍第三节课:膜分离技术的应用案例分析和实验演示以上教案仅供参考,可根据具体教学内容和教学目标进行适当调整。
纳米通道膜分离
纳米通道膜分离纳米通道膜分离是一种重要的分离技术,可以应用于水处理、生物分析、能源转换等领域。
本文将以人类视角,详细介绍纳米通道膜分离的原理、应用和发展前景。
一、纳米通道膜分离的原理纳米通道膜是一种具有纳米级孔径的薄膜,可以实现对溶液中不同成分的选择性分离。
其分离机制是基于溶液中不同成分在纳米通道中的传输速率差异。
纳米通道膜可以通过不同方法制备,如溶液浸渍、电化学沉积等。
制备后的纳米通道膜具有高度有序的孔道结构,能够控制物质的传输,实现高效的分离。
1. 水处理:纳米通道膜可以用于海水淡化、废水处理等领域。
通过调控纳米通道孔径和表面性质,可以实现对水中离子、有机物等的高效去除,提高水质。
2. 生物分析:纳米通道膜可以用于生物分析领域,如DNA测序、蛋白质分离等。
通过纳米通道孔径的选择性识别,可以实现对生物分子的高灵敏检测和分离。
3. 能源转换:纳米通道膜可以用于能源转换领域,如燃料电池、超级电容器等。
通过纳米通道膜的离子传输特性,可以实现能量的高效转换和储存。
三、纳米通道膜分离的发展前景纳米通道膜分离技术具有许多优点,如高选择性、高通量、低能耗等,因此在各个领域具有广阔的应用前景。
随着纳米材料制备和纳米加工技术的不断发展,纳米通道膜的制备成本逐渐降低,性能得到进一步提升。
未来,纳米通道膜分离技术将在更多领域得到应用,为解决环境污染、提高能源利用效率等问题提供有效的解决方案。
纳米通道膜分离是一种重要的分离技术,具有广泛的应用前景。
通过控制纳米通道孔径和表面性质,可以实现对溶液中不同成分的高效分离。
纳米通道膜分离技术在水处理、生物分析、能源转换等领域具有重要的应用,未来将得到进一步发展和应用。
我们期待纳米通道膜分离技术能够为解决一系列的问题提供有效的解决方案,推动科技进步和社会发展。
制药分离工程知识点总结
制药分离工程知识点总结制药分离工程是制药工业中的一个重要领域,它涉及到原料药的提取、分离纯化、结晶、干燥等过程。
在这个过程中,需要应用到许多分离工程的原理和技术。
本文将对制药分离工程的知识点进行总结,包括分离原理、分离技术、设备选型等方面进行阐述,以期为制药分离工程的实践工作提供参考。
一、分离原理1. 传质基本原理在分离工程中,传质是一个基本的概念。
它涉及到物质在不同相(气、液、固)之间进行传递的过程。
传质基本原理包括扩散、对流、吸附、分配等过程。
2. 分离原理分离原理是指根据物质在不同相中的性质进行分离的原理。
例如,萃取是利用两种不同溶剂对物质的不同溶解度进行分离;结晶是利用物质在溶剂中的溶解度随温度、浓度变化的原理进行分离。
3. 平衡分离原理平衡分离原理是指在达到平衡状态时,物质的分配相对稳定,不易再发生变化的原理。
在制药分离工程中,需要根据平衡分离原理进行操作,以达到预期的分离效果。
二、分离技术1. 萃取技术萃取技术是一种利用两种或两种以上的不同溶剂,使有机成分转移到有机相,而部分或全部杂质则留在水相中的技术。
在制药分离工程中,萃取技术可以用于提取天然产物、分离分析等方面。
2. 结晶技术结晶技术是指通过溶液中溶剂浓度的变化,使溶解度超过饱和度,溶质析出结晶过程。
在制药分离工程中,结晶技术常用于药物的纯化与固化。
3. 蒸馏技术蒸馏技术是一种利用溶液物质在液相与气相之间的平衡关系,通过升华凝结、再冷凝回收的技术手段,实现液体中组分的分离。
在制药分离工程中,蒸馏技术常用于溶剂回收、水蒸气蒸馏分离等方面。
4. 结合物理化学分离技术结合物理化学分离技术是指利用物质在不同相中的特性差异,通过物理或物理化学方法进行分离的技术。
其中包括吸附分离、离子交换分离、膜分离等。
三、设备选型1. 萃取设备在萃取工程中,可以使用液液萃取、固液萃取等设备。
典型的设备包括萃取塔、萃取槽、浸提设备等。
2. 结晶设备在结晶工程中,可以使用搅拌结晶槽、冷凝结晶槽、真空挥发结晶槽等设备。
矿用井下移动式膜分离制氮技术及装备-沈阳研究院
五、主要部件或功能单元的结构
【1】空压机段由螺杆空压机组成,排气压力为 1.2Mpa。 【2】空气预处理段是由螺旋板式换热器、四级过 滤器及系统控制部分组成。 【3】膜分离段由数根膜组件并联和调节阀门、压 力仪表等组成。
六、技术特征
【整机防爆】DM系列制氮装置整机防爆,不但可以制造成井 下移动式,也可以制造成地面固定式或地面移动式。 【体积小、安装移动方便】DM系列制氮装置可以方便的 运移到任何注氮地点,特别是能够适于多个工作面或矿 井随机使用。 【性能可靠、操作简单】只有空压机段有运转机件,其他 部分皆属静态工作,可保证长期运行而系统性能稳定。 【产氮量可调】增加或减少膜组件数量,就可改变产氮量。 【保护齐全】D主要技术参数。
七、品种、规格、技术参数
DM-200、DM-300、DM-350、DM-400、DM-500、DM-600、 DM-800、DM-900、DM-1000 产氮量 (m3/h) 300 160 DM-400 DM-600 DM-800 DM-1000 400 600 800 1000 ≥97 ≥0.8 185 160×2 185×2 660 氮气纯度 (%) 氮气压力 (M Pa) 电机功率 (kW) 额定电压 (V)
二、主 要 用 途 及 使 用 范 围
• 制氮装置可以直接用于防治煤矿井下有煤 或瓦斯突出场所的煤炭自然发火。
三、总 体 结 构
• 制氮装置由空压机段、空气预处理段及膜分离段 三部分组成。分体组装在矿用平板车上,三段之 间以高压胶管相连,从而构成制氮装置。【制氮装置
总体结构见下图】
四、工作原理
型号 DM-300
八、售后服务
◆ 设备在售出12个月为质量保证期,质保期内保证设备正常使用, 如有任何质量问题,将免费无条件更换。 ◆设备在售出一年后出现问题,供方负责保修,若更换另部件只收 成本费,不收维修费 。 ◆售出设备在使用过程中需要技术服务人员到现场指导,或者在使 用过程中出现任何问题,技术服务人员在接到通知电话后,将在 48小时内赶到现场,并在最短时间内解决问题。对设备出现的较 大问题,解决时间不超过3个日历日。 ◆煤炭科学研究总院抚顺分院作为通风防灭火的专业研究院,将为 用户提供注氮工艺设计,并在生产过程中为用户提供技术指导, 使注氮设备能充分有效地发挥其效能,保障用户的安全生产。
膜分离技术及其装备在中药制药过程中的应用
膜分离技术及其装备在 中药制药 过程 中的应用
王艳艳 王 团结 彭 敏
( 1 . 江 苏联 合职 业 技术 学 院连 云港 中医 药分 院 , 江苏 连 云港 2 2 2 0 0 6 2 . 江 苏康 缘 药业 股 份 有 限公 司 , 江苏 连 云港 2 2 2 0 0 1 ; 3 . 广 东 省江 门 市药 品检 验所 , 广东 江门 5 2 9 0 0 0 )
染环境 形成鲜 明 的对 比, 使 得膜分 离技术 成为分离 科 移 率 不 同, 达 到对 混 合 物进 行 分 离 、 提 纯和 浓 缩 的 目的 。
学 中重要 的组成部分 , 被认 为是“ 2 l 世 纪最有 前途 、 最 1 . 2 膜 分 离 技 术 的 特 点
有发展前景的高新技术之一 , 在工业技 术改造 中起着战 略性作用 ” 。世界上许 多国家包括 中国在 内, 都把膜分
离 技 术 从 实验 室 走 进 车 间 。 其 中, 膜 分 离 技 术 由于其 环 下 进 行 的筛 分 过 程 , 可视 为 用 膜 作 为 介 质 进 行 过 滤 的
1 4 中国制药装备・ 2 0 1 3年 3月・ 第 3辑
G o n g c h e n g g o n g y i Y u S h e b e i ◆ 工 程 工 艺 与 设 备 l
过程 。其原理为 : 在 一定 的压力差 作用下 , 含有大分子 1 . 4 膜 分离 装备 系统
物 质 和 小分 子 物 质 的 混 合 液 体透 过 膜 时 , 小 于 孔 径 的
中药提 取使用 的膜分离系统主 要为无机陶 瓷膜系
多功能膜分离实验装置设备工艺原理
多功能膜分离实验装置设备工艺原理随着科学技术的不断发展,膜分离技术在化学、制药、食品、环保等领域中得到了广泛的应用。
膜分离技术可以高效地分离混合物中的组分,而且具有无污染、无二次污染、节能、高效、易操作等优点。
在膜分离技术中,多功能膜分离实验装置是一个非常重要的实验平台。
本文将介绍多功能膜分离实验装置设备的工艺原理。
概述多功能膜分离实验装置是一种多功能型的实验设备,它可以用于各种膜分离实验,如超滤、纳滤、反渗透、气体分离、低温分离等。
多功能膜分离实验装置可以用于不同领域的实验,如制药、饮料、生物技术、海水淡化、污水处理等领域。
多功能膜分离实验装置包括膜分离单元、加热循环系统、压力系统、控制系统等组成部分。
其中,膜分离单元是装置的核心组成部分,它是通过膜技术来实现分离、过滤和浓缩的。
膜分离单元通常由航天材料制成,具有高稳定性、耐腐蚀、耐高温、易清洗等特点。
工艺原理多功能膜分离实验装置设备的工艺原理主要包括膜分离原理、加热循环原理、压力系统原理和控制系统原理。
膜分离是一种通过膜装置将混合物分离成不同组分的分离技术。
膜分离技术根据膜孔径的大小和形状,将混合物分离成分子、离子、微粒等成分。
膜分离技术的分离效率与膜孔径的大小和形状、膜材料的种类、膜的密度等因素密切相关。
多功能膜分离实验装置中的膜分离单元通常是由各种高分子合成材料制成的膜。
膜分离单元中的环氧树脂膜可以将不同分子的浓缩、分离和纯化。
膜分离技术的分离效率高、操作简单、易于控制、无二次污染等优点,因此被广泛应用于各个领域。
加热循环原理多功能膜分离实验装置的加热循环系统采用电加热形式,可以实现不同温度的控制。
加热循环系统使用恒温水循环泵,使得系统中的温度能够迅速均匀地达到预设的温度。
加热循环系统可以根据实验要求进行温度升降,控制加热时间和升降速度。
压力系统原理膜分离技术是一种压力驱动的分离技术。
多功能膜分离实验装置的压力系统通常由压力变送器、压力传感器、气动阀以及压缩气源等多个部分组成。
膜科学-膜分离技术的应用
液体混合物的分离、纯化
基本原理
液相中的组分通过渗透汽化膜的过程可以用溶解
——扩散机理描述。在渗透汽化过程中,组分在
膜两侧蒸汽压差的推动下,首先选择性溶解在膜
料液侧面,再扩散透过膜,最后在膜的透过侧表 面汽化,解收。
液体混合物的分离、纯化
膜及组件
渗透汽化膜分为亲水膜和疏水膜两种。已工业化
相Ⅰ 原料 中间相 膜 相Ⅱ
透过物 传质推动力
膜的分类
膜的种类
根据 膜的 材质
根据 材料 来源
根据 膜的 结构
根据 膜的 功能
固 体 膜
液 体 膜
天 然 膜
合 成 膜
多 孔 膜
致 密 膜
离 子 交 换 膜
渗 析 膜
微 孔 过 滤 膜
超 过 滤 膜
反 渗 透 膜
渗 透 汽 化 膜
气 体 渗 透 膜
无机材料膜
应用的PVAP中的亲水性表皮层主要选用PVA(聚乙
烯醇)、壳聚糖、CA(醋酸纤维素)和其他聚电
解质,他们的分离原因子高,热稳定性好,使用 温度可以达到130℃。疏水膜材料则主要选用PDMS (硅橡胶)。
Байду номын сангаас 工业实例
例1 ,在用异丁烯及异戊烯与甲醇反应制取MTBE(
甲基叔丁基醚)、TAME (甲基叔戊基醚)等产
1.水资源现状
2.水体淡化的方法
3.分离机理 4.工艺流程 5.主要性能指标 6.海水淡化新技术
水资源现状
随城市人口增长,工业发展和日常用水的俱增,高效利用水资 源,开辟新水源当务之急。
海水淡化
海水淡化处理技术是指将水中的多余盐分和矿物质 去除得到淡水的工序。
膜技术原理
膜技术原理
膜技术是一种利用半透膜进行分离、浓缩、纯化等操作的工艺技术。
它在水处理、食品加工、医药制备、化工生产等领域有着广泛的应用。
膜技术的原理主要包括膜分离、膜传质和膜反应等方面。
膜分离是膜技术的核心原理之一。
它利用膜对不同物质的选择性渗透性,将混合物中的组分分离开来。
膜分离可以根据不同物质的大小、形状、电荷等特性,通过超滤、纳滤、反渗透等方式实现。
例如,反渗透膜可以有效地去除水中的盐分和杂质,实现水的净化和淡化。
膜传质是指在膜表面或膜孔道内,物质通过膜的传递过程。
它包括了扩散、对流和吸附等传质方式。
在膜传质过程中,膜的孔径、孔道结构、表面性质等因素会影响物质的传递速率和选择性。
因此,在膜技术的应用中,需要根据不同的传质特性选择合适的膜材料和工艺条件,以实现有效的分离和浓缩。
膜反应是指在膜表面或膜孔道内进行化学反应的过程。
膜反应技术结合了传统反应工艺和膜分离技术的优势,可以实现高效的反应和分离。
例如,膜反应器可以在膜表面固定催化剂,利用膜对反应物和产物的选择性传递,实现连续的反应和分离过程。
总的来说,膜技术的原理是利用半透膜的选择性渗透性和传质特性,实现物质的分离、传递和反应。
通过合理选择膜材料、优化工艺条件和设计合适的设备,可以实现高效、节能、环保的生产过程。
膜技术在工业生产和环境保护中有着重要的应用前景,将对各行业的发展起到积极的推动作用。
膜分离技术
膜分离技术反渗透膜工作原理对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。
当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透。
当渗透达到平衡时,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压。
渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。
若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透。
反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中,用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除,以获得高质量的纯净水。
膜分离技术膜分离技术是用半透膜作为选择障碍层、在膜的两侧存在一定量的能量差作为动力,允许某些组分透过而保留混合物中其他组分,各组分透过膜的迁移率不同,从而达到分离目的的技术。
膜是具有选择性分离功能的材料。
利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
它与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。
膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要还只有微滤级别的膜,主要是陶瓷膜和金属膜。
有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。
膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
超滤方案介绍
超滤方案引言超滤是一种常用于水处理领域的膜分离技术,通过使用超滤膜去除水中的悬浮固体、胶体物质、细菌和病毒等微小颗粒,以提高水质的纯净度。
本文将介绍超滤方案的基本原理、应用领域以及相关设备和操作注意事项。
超滤原理超滤是利用微孔膜对水中溶解性物质和微粒进行分离的过程。
超滤膜通常由聚合物材料制成,具有精细的孔隙结构。
根据孔隙尺寸的不同,超滤可以去除直径大于0.01微米的微粒、胶体、细菌和病毒等有机和无机物质。
超滤膜的孔隙尺寸范围一般为0.001-0.1微米,相比于普通过滤膜,超滤膜的孔隙更细小,能够有效地去除微小颗粒和有机物。
超滤膜的分离效率与操作压力、进水水质、膜材料等因素密切相关。
超滤应用领域超滤技术被广泛应用于各个领域,包括饮用水处理、工业废水处理、海水淡化、食品加工等。
下面将重点介绍其中几个应用领域的超滤方案。
饮用水处理超滤在饮用水处理中起到关键作用,能有效去除水中的微生物、悬浮物和有机物质。
超滤膜的孔隙尺寸适中,既能保留水中的有益矿物质,又能去除潜在的水中污染物。
通过超滤处理,可以得到清澈透明、安全可靠的饮用水。
工业废水处理工业废水中通常含有高浓度的污染物和悬浊物,超滤技术可以有效地去除这些污染物。
超滤膜具有高通量、稳定的特点,能够处理高浓度废水,并可实现水资源的回收利用。
超滤方案在工业废水处理中具有广阔的应用前景。
海水淡化海水淡化是解决水资源短缺问题的一种有效途径,而超滤技术在海水淡化过程中发挥着重要作用。
通过超滤膜对海水进行预处理,可以有效去除大部分的悬浮物和胶体物质,减少海水逆渗透过程中的污染物对反渗透膜的损害,从而提高膜处理系统的性能。
食品加工在食品加工过程中,超滤技术可用于分离、浓缩和纯化液体食品。
通过超滤膜对食品进行处理,可以分离出略带悬浮物的液体,保持食品的原味和口感。
同时,超滤还可以用于浓缩果汁、乳制品、蛋白质等食品组分,提高食品的品质和降低生产成本。
超滤设备和操作注意事项超滤设备主要包括超滤膜组件、进料泵、压力容器和控制系统等组成部分。
膜分离装置主要技术特点概述
专注物料浓缩分离提纯技术
膜分离装置主要技术特点概述
膜分离是一门新型的分离浓缩技术,具有可低温操作、节能、高效精密的分子级分离的特性。
膜分离技术与设备涵盖了卷式、管式、陶瓷、中空等各技术与设备,分离精度涵盖了微滤、超滤、纳滤及反渗透,广泛应用于冶金、环保、制药、化工、食品等领域。
膜分离装置主要用于确定料液分离纯化的参数并确定其所能达到的效果及所得产品性能的优劣等,为工业化系统提供设计依据。
膜分离装置可适用于多种规格型号的卷式膜。
本系统可以提供相当广的流量、压力范围。
膜分离装置的主要特点是无相变,能耗低,装置规模根据处理量的要求可大可小,而且设备简单,操作方便安全,启动快,运行可靠性高,不污染环境,投资少,用途广等优点。
膜分离装置在常温和低压下进行分离与浓缩,因而能耗低,从而使设备的运行费用低。
膜分离设备体积小、结构简单,故投资费用低。
膜分离过程只是简单的加压输送液体,工艺流程简单,易于操作管理。
医用膜分离制氧机的原理
医用膜分离制氧机的原理医用膜分离制氧机是一种利用膜分离技术制备纯氧的设备。
它的原理是通过膜分离技术将空气中的氧气和氮气分离,从而制备出高纯度的氧气,为医疗用途提供氧气来源。
膜分离制氧机的原理及其制备过程是非常复杂和精密的,下面我们来详细介绍一下膜分离制氧机的原理和工作过程。
1.膜分离技术的原理膜分离技术是一种通过半透膜对不同大小、不同性质的气体分子进行分离的技术。
它是利用气体在不同材料的薄膜中的渗透速率及渗透率的差异,通过控制渗透压差,使气体分子在薄膜上渗透,从而实现气体分离的技术。
膜分离技术已经在许多领域得到了广泛应用,包括医疗、工业、环保等领域。
2.膜分离制氧机的原理医用膜分离制氧机是一种利用膜分离技术制备纯氧的设备。
它主要由空气压缩系统、分子筛吸附系统、膜分离系统和氧气储存系统组成。
工作原理是利用空气压缩系统将空气进行压缩,然后通过分子筛吸附系统将其中的水、二氧化碳等杂质去除,最后通过膜分离系统将氮气和其它杂质分离出来,从而得到高纯度的氧气。
3.膜分离制氧机的工作过程膜分离制氧机的工作过程分为压缩、吸附和分离三个阶段。
首先,空气通过空气压缩系统被压缩,这样可以增加气体的压力,为后续处理提供条件。
然后,压缩后的空气通过分子筛吸附系统,去除其中的水、二氧化碳等杂质,这样可以减少对膜分离系统的损坏,并提高氧气的纯度。
最后,去除杂质后的气体进入膜分离系统,通过半透膜的渗透作用,将氮气和其它杂质分离出来,从而得到高纯度的氧气。
4.膜分离制氧机的优势膜分离制氧机具有操作简单、能耗低、氧气纯度高等优点。
相对于传统的液态制氧和压缩式制氧设备,膜分离制氧机具有更高的制氧效率和更低的维护成本。
同时,膜分离制氧机可以根据需要调整氧气产量,可以满足不同医疗场所对氧气的需求。
总之,医用膜分离制氧机是一种利用膜分离技术制备纯氧的设备。
它通过对空气进行压缩、吸附和分离等工艺,将其中的氮气和其它杂质分离出来,从而得到高纯度的氧气。
超滤 技术方案
超滤技术方案1. 引言超滤技术是一种重要的膜分离技术,在水处理、废水处理、饮用水净化等领域具有广泛的应用。
本文将介绍超滤技术的原理、设备和应用,并提出一种超滤技术方案。
2. 超滤技术原理超滤技术是一种通过压力驱动液体透过中空纤维滤膜进行分离的膜分离技术。
其工作原理基于滤膜的孔径选择性,能够有效去除水中的悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等。
超滤膜的孔径通常在0.001~0.1微米之间,对大分子物质有较好的截留效果。
3. 超滤设备超滤设备主要由超滤膜模块、滤液泵、膜壳和控制系统组成。
超滤膜模块采用中空纤维膜,根据处理规模的不同可采用单元式或多元式设计。
滤液泵提供所需的压力,将待处理的液体通过超滤膜模块进行分离。
膜壳是超滤膜的保护和支撑结构,能够承受系统内部的压力。
控制系统用于对超滤设备进行监控和调节,确保其正常运行。
4. 超滤技术方案4.1 超滤膜的选择超滤膜的选择是超滤技术方案中的关键环节。
根据不同的应用需求,可以选择不同孔径的超滤膜。
例如,在饮用水净化中,通常选择孔径为0.010.1微米的超滤膜,能够有效0.01微米的超滤膜,能够去除更小的有机物分去除水中的细菌、病毒等微生物。
在废水处理中,选择孔径为0.001子和胶体颗粒。
4.2 超滤设备参数设计超滤设备的参数设计包括滤膜面积、通量和压力等。
滤膜面积的选择要根据处理规模和预期产水量来确定,通常采用多个滤膜模块并联工作,以提高处理效率。
通量是指单位时间内通过单位面积超滤膜的液体体积,需要根据水质和处理要求来确定。
超滤设备的运行压力要根据超滤膜的特性来选择,通常为1~3MPa。
4.3 超滤工艺流程超滤技术常用的工艺流程包括预处理、超滤处理和后处理。
预处理主要是对原水进行预处理,包括去除颗粒物、调整pH值等。
超滤处理是核心环节,通过超滤膜对液体进行分离。
后处理主要是对超滤产水进行后处理,例如加入消毒剂对细菌进行杀灭。
5. 超滤技术应用案例超滤技术在水处理、废水处理、饮用水净化等领域具有广泛的应用。
WTM-1812G膜分离实验设备技术文件
合肥沃腾膜分离设备有限公司Hefei Watech Membrane Equipment CO,.LTD 实验室膜分离设备技术方案合肥沃腾膜分离设备有限公司一、设计说明本设备主要用于确定料液分离纯化的参数并确定其所能达到的效果及所得产品性能的优劣等,为工业化系统提供设计依据。
系统可适用于多种规格型号的卷式膜。
本系统可以提供相当广的流量、压力范围。
最高压力60公斤,具有自动蓄能缓冲及泄压的安全功能。
可根据实验需要换装反渗透,纳滤,超滤,微滤等各类卷式膜元件,用于料液的浓缩,脱盐,分离,提纯,澄清,除菌等工艺实验,可广泛应用于制药,食品饮料,化工,植物提取,环保水处理等领域,特别适合高校、科研机构、企业研发中心及小批量生产的使用。
二、工艺流程三、流程说明本设备由水箱V101,高压隔膜柱塞泵P101、膜组件M101即其他阀门、仪表、管路等组成。
1、试验开始前,用清水冲洗设备。
将清水置于水箱V101中,开启针型阀ZX101,同时检查阀门G101处于关闭状态。
然后开启高压泵冲洗设备。
冲洗结束将水排放。
2、开始试验将料液置于水箱V101中,开启针型阀ZX101,同时检查阀门G101处于关闭状态。
然后开启高压隔膜柱塞泵P101,通过调节针型阀ZX101和变频器频率使得运行压力为所需值。
收集淡侧溶液,浓侧溶液返回水箱V101,直到达到所需浓缩倍数,或淡测流量小于指定值时停机。
3、试验结束后,用清水冲洗设备。
四、设备特点1.结构设计紧凑,体积小,安装使用方便,操作简单,设备运行稳定;2.循环体积小(<1L),分离效果好,清洗方便,膜芯可长期循环使用;3.动力组件采用进口高压隔膜柱塞泵,高压力,高效率,耐腐蚀,卫生级别高,压力最高可达60 Bar;4.变频器调速功能,精确控制流量与压力,减少能量损耗,同时避免开机时对膜组件冲击;5.设备为超滤,纳滤,反渗透通用型,可通过更换膜芯实现不同分离精度及功能;6.采用单只1812膜设计,有效膜面积为0.4平方,标准水透过液量为5—10L/H, 适用于母液量5—100L的膜分离实验。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(2)非对称膜:横断面具有不对称结
构。包括一体化非对称膜和复合膜两类。
——分离效能主要或完全由很薄的皮层决定, 传质阻力小,其透过速率较对称膜高得多。
醋酸纤维素膜的结构示意图
三、膜分离的特点
(1)膜分离是一个高效分离过程,可以实现高纯度的分离;
(2)大多数膜分离过程不发生相变化,因此能耗较低; (3)膜分离通常在常温下进行,特别适合处理热敏性物料; (4)膜分离设备本身没有运动的部件,可靠性高,操作、维
2、特点
① 结构紧凑,装填密度很高; ② 清洗困难; ③ 中空纤维膜一旦损坏无法维修,只能
更换膜组件; ④ 液体在管内流动时阻力很大,易阻塞。
3、工作过程
(1)内压式 料液从空心纤维管内 流过,透过液经纤维 管膜流出管外,这是 常用的操作方式。
(2)外压式 料液从一端经分布管在纤维管外流动,透过液 则从纤维膜管内流出。
(2)借助本身的化学位差,物质发生由高 位到低位的流动。
3、膜分离方法
(1)压力推动
反渗透、纳滤、超滤、微滤均为压力推动的 膜过程,即在压力的作用下,溶剂及小分子 通过膜,而盐、大分子、微粒等被截留,其 截留程度取决于膜结构。
——反渗透膜几乎无孔,可以截留大多数溶质(包
括离子)而使溶剂通过,操作压力较高,一般为2~ 10MPa;
压差 1.0~10
分离原理 筛分 筛分 筛分
应用举例
除菌,回收菌,分离 病毒
蛋白质、多肽和多糖 的回收和浓缩
盐、氨基酸、糖的浓 缩、淡水制造
渗析
浓差
筛分
脱盐,除变性剂
电渗析 渗透气化
电位差
电荷、筛分
脱盐,氨基酸和有机 酸分离
压差、温 溶质与膜的亲 有机溶剂与水的分离,
差
和作用
共沸物的分离
二、膜材料及分类
(2)结构形式
多层滤板堆叠,经密封后,由季紧螺栓固定。
(3)工作过程
半透膜
进水
耐压容器
透水板 透过水
浓缩水
板 式 超 滤 膜 装 置
(二)圆管式膜器件
1、基本部件
管状膜、圆筒形支撑体、管束板、不锈钢外壳、端 部密封
2、特点
① 流动状态好,流速易控制; ② 结构简单,容易清洗,安装、操作方便; ③ 装填密度较小,单位体积内有效膜面积小; ④ 耐高压,无死角,适宜于处理高黏度及固体含量
4、膜组件的结构与组装
端 盖
密 膜连 封 组接
浓缩 液
圈 件器
进耐压容器水口 Nhomakorabea透过 液
(四)中空纤维式膜器件
1、基本构成
(1)中空纤维膜
将膜材料制成外径为80~400μm、内径为 40~100μm的空心管,即为中空纤维膜。
(2)中空纤维膜组件
将大量的中空纤维一端封死,另一端用环氧 树脂浇注成管板,装在圆筒形压力容器中, 就构成了中空纤维膜组件。
4、中空纤维膜设备操作
(1)操作过程
过滤、浓缩→反洗→清 洗→正洗
第9章膜分离设备
第1节 膜分离概述
一、膜分离的基本原理
1、什么是膜分离
膜分离(MembraneSeparation)是以选择 性透过膜为分离介质,在膜两侧一定推动力 的作用下,使原料中的某组分选择性地透过 膜,从而使混合物得以分离,以达到提纯、 浓缩等目的的分离过程。
2、膜分离的推动力
(1)借助外界能量,物质发生由低位到高 位的流动;
——纳滤膜孔径为2~5nm,能截留部分离子及有机
物,操作压力为0.7~3MPa;
——超滤膜孔径为2~20nm,能截留小胶体粒子、
大分子物质,操作压力为0.1~1MPa;
——微滤膜孔径为0.05~10μm,能截留胶体颗粒、
微生物及悬浮粒子,操作压力为0.05~0.5MPa。
(2)其他推动力
——电渗析采用带电的离子交换膜,在电场 作用下膜能允许阴、阳离子通过,可用于溶 液去除离子。
——气体分离是依据混合气体中各组分在膜 中渗透性的差异而实现的膜分离过程。
——渗透汽化是在膜两侧浓度差的作用下, 原料液中的易渗透组分通过膜并汽化,从而 使原液体混合物得以分离的膜过程。
各种膜分离法的原理和应用范围
膜分离法
传质推动 力
微滤(MF)
压差 0.05~0.5
超滤
压差 0.1~1.0
反渗透
2、特点
① 组装比较简单,可以简单地增加膜的层数 以提高处理量;
② 操作比较方便。 ③ 板框式膜组件组装零件太多;装填密度低;
膜的机械强度要求较高。
3、应用
超滤(UF)、微滤(MF)、反渗透(RO)、 电渗析(ED)
4、板框式反渗透膜组件
季紧螺栓型-装配图
(1) 结构单元
承压板、多孔支撑板、滤膜组成滤板
护都十分方便; (5)处理能力和规模选择性强; (6)体积小,占地少。
第2节 膜分离装置
一、膜分离系统组成
1、膜分离系统的构成
膜器件、泵、过滤器、阀、仪表、管路等
2、常用膜器件的类型
板框式、圆管式、螺旋卷式、中空纤维式、 毛细管式
二、常用的膜器件
(一)板框式膜器件
1、基本部件
平板膜、支撑盘、 间隔盘。三种部 件相互交替、重 叠、压紧。
1、常用膜材料
有机高聚物膜:纤维素类、聚砜类、聚酰胺 类、聚酯类、含氟高聚物、聚烯烃等
无机分离膜:陶瓷膜、玻璃膜、金属膜和分 子筛炭膜等
2、膜的种类
(1)对称膜:又称为均质膜,是一种
均匀的薄膜,膜两侧截面的结构及形态 完全相同。包括致密的无孔膜和对称的 多孔膜两种。
——传质阻力由膜的总厚度决定,降低膜的 厚度可以提高透过速率。
较高的料液,比其他形式应用更为广泛。
3、类型与结构
管式膜组件又 分为内压型和 外压型两种。
内压型有单管 式和管束式两 种。
(三)螺旋卷式膜器件
1、基本部件
膜、多孔支撑层、原料水隔网、多孔中心管 构成:两层膜三边封口,构成信封状膜袋,
膜袋内填充多孔支撑层,一层膜袋衬一层隔 网,从膜袋开口端开始绕多孔中心管卷绕而 形成螺旋卷式膜器件。
螺旋卷式膜组件一个膜叶结构示意图
膜,上下两层
密封
多孔透水材料
密封
密封
2、特点
① 结构紧凑,装填密度高 ② 制作简单,安装、操作方便 ③ 适合低流速、低压下操作 ④ 制作工艺复杂,膜清洗困难
3、工作过程
原料从端部进入组件后,在隔网中的流 道沿平行于中心管方向流动,而透过物进入 膜袋后旋转着沿螺旋方向流动,最后汇集在 中心收集管中再排出,浓液则从组件另一端 排出。