膜分离实验
膜实验报告
一、实验名称膜分离技术实验二、实验目的1. 了解膜分离技术的原理和应用;2. 掌握膜分离实验的操作方法;3. 分析膜分离过程中各种因素的影响。
三、实验原理膜分离技术是一种利用膜材料的选择透过性,将混合物中的组分按分子大小、形状、电荷等进行分离的技术。
膜分离技术具有操作简便、能耗低、分离效果好等优点,广泛应用于水处理、食品加工、医药、化工等领域。
四、实验内容1. 实验材料与仪器(1)实验材料:NaCl溶液、葡萄糖溶液、明胶溶液;(2)实验仪器:膜分离装置、蠕动泵、电子天平、玻璃仪器等。
2. 实验步骤(1)将NaCl溶液、葡萄糖溶液、明胶溶液分别配制,浓度均为0.1mol/L;(2)将膜分离装置连接好,膜材料选用聚偏氟乙烯(PVDF)膜;(3)将NaCl溶液、葡萄糖溶液、明胶溶液分别加入膜分离装置中,设定操作压力为0.1MPa;(4)开启蠕动泵,使溶液在膜分离装置中循环流动,记录循环时间;(5)在循环过程中,每隔一定时间取样,用电子天平称量溶液的质量,计算透过液的浓度;(6)重复步骤(4)和(5),直至透过液浓度基本稳定;(7)分析膜分离过程中各种因素的影响。
3. 数据处理与分析(1)计算透过液的浓度变化,绘制透过液浓度随时间变化的曲线;(2)分析操作压力、膜材料、溶液浓度等因素对透过液浓度的影响。
五、实验结果与分析1. 实验结果(1)透过液浓度随时间变化的曲线如图1所示;(2)在相同操作压力下,不同溶液的透过液浓度如表1所示。
表1 不同溶液的透过液浓度溶液名称透过液浓度(mol/L)NaCl溶液 0.08葡萄糖溶液 0.07明胶溶液 0.022. 结果分析(1)透过液浓度随时间的变化:透过液浓度随时间的推移逐渐稳定,说明膜分离过程已达到平衡;(2)操作压力对透过液浓度的影响:在相同操作压力下,不同溶液的透过液浓度不同,说明操作压力对膜分离效果有影响;(3)膜材料对透过液浓度的影响:不同膜材料的透过液浓度不同,说明膜材料的选择对膜分离效果有影响;(4)溶液浓度对透过液浓度的影响:溶液浓度越高,透过液浓度越低,说明溶液浓度对膜分离效果有影响。
膜分离实验
题目:膜分离实验0 前言(一)实验目的1.了解膜的结构和影响膜分离效果的因素,包括膜材质、压力和流量等。
2.了解膜分离的主要工艺参数,掌握膜组件性能的表征方法。
3.掌握膜分离流程,比较各膜分离过程的异同。
4.掌握电导率仪、紫外分光光度计等检测方法。
(二).基本原理膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离介质,通过在膜两侧施加(或存在)一种或多种推动力,使原料中的某组分选择性地优先透过膜,从而达到混合物的分离,并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。
其推动力可以为压力差(也称跨膜压差)、浓度差、电位差、温度差等。
膜分离过程有多种,不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同,通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。
微滤(MF )、超滤(UF )、纳滤(NF )与反渗透(RO )都是以压力差为推动力的膜分离过程,当膜两侧施加一定的压差时,可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜,而微粒、大分子、盐等被膜截留下来,从而达到分离的目的。
四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。
微滤膜的孔径范围为0.05~10μm ,所施加的压力差为0.015~0.2MPa ;超滤分离的组分是大分子或直径不大于0.1μm 的微粒,其压差范围约为0.1~0.5MPa ;反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质,所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关,通常的压差在2MPa 左右,也有高达10MPa 的;介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程,膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低,一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。
1微滤与超滤微滤过程中,被膜所截留的通常是颗粒性杂质,可将沉积在膜表明上的颗粒层视为滤饼层,则其实质与常规过滤过程近似。
本实验中,以含颗粒的混浊液或悬浮液,经压差推动通过微滤膜组件,改变不同的料液流量,观察透过液测清液情况。
对于超滤,筛分理论被广泛用来分析其分离机理。
实验十 膜分离试验
实验十 膜分离实验一、实验目的1.了解不同膜分离工艺的原理、设备及流程。
2.掌握EM 、UF 、RO 和NF 的适用范围和对象。
二、实验原理1.微滤(EM )微滤米的微孔直径为0.22μm ,当膜的一面遇到具有一定压力、含有一定悬浮颗粒物质的液体时,粒径>0.22μm 的悬浮颗粒物质就被截流在膜的一面,粒径小于0.22μm 的悬浮颗粒物质与水分子一起透过微滤膜排除出。
从而达到分离水体的部分悬浮颗粒物质的目的。
实验采用含有少量悬浮颗粒物质的水进行实验,通过测定进水和出水的浊度来表示微滤膜的处理效果。
2.超滤(UF )超滤膜的微孔直径在10nm —0.1μm ,截流分子量在2—5万,范围根据需要进行选择。
当膜的一面遇到具有一定压力、含有一定悬浮颗粒物质的液体时,粒径>膜孔径的颗粒物质被截流在膜的一面。
为了防止被截流下来的颗粒物质越来越多而堵塞滤膜,往往采用动态过滤的方法进行超滤,即将进行超滤的同时,利用一股液体连续冲刷膜的表面的截流物,以保持超滤表面始终具有良好的通透性。
因此,超滤膜设备出水与两股,一股为透过水(淡水),一股为截流物液(浓水)。
参见下面的图示:超滤液 浓缩液 原液 (图一)超滤膜示意图静态过程 (图二) 动态过程 图10-1超滤(UF )示意图超滤膜可以截流溶液中的细菌病毒、热源、蛋白质、胶体、大分子有机物等等。
实验采用含有少量染料物质的水进行实验,通过测定水、“淡水”和“浓水”的色度变化表示超滤膜的处理效果。
3.反渗透(RO)反渗透膜的孔径在0.1-1nm 之间。
反渗透技术是利用高压液体的高压作用,库夫渗透膜的渗透压,使溶液中的分子逆向渗透过渗透膜到达离子浓度较低的一端,从而到达去除溶液只能够大部分例子的目的。
为了防止被截流下来的其他例子越积越多儿堵塞RO 膜,同样采用动态的方法来进行反渗透,即将进行反渗透的同时,利用一股液体连续冲刷膜的表面的截流物,以保持反渗透表面始终具有良好的通透性。
无机膜分离实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究无机膜在分离技术中的应用效果,通过对特定溶液进行分离实验,验证无机膜在分离过程中的稳定性、选择性和效率。
实验主要针对无机陶瓷膜进行操作,研究其在实际应用中的可行性。
二、实验材料与设备1. 实验材料:- 赖氨酸发酵液(含赖氨酸、短杆菌、菌体蛋白质、颗粒杂质等)- CO2混合气体(含N2、CF4、C3F6等)- 工业废气(含SO2、NOx、颗粒物等)- 无机陶瓷膜(孔径约0.4~0.6μm)- 聚四氟乙烯(Teflon AF 2400)- 有机-无机复合膜材料2. 实验设备:- 膜过滤装置- 气体分离装置- 工业废气净化装置- 分光光度计- 精密天平- 恒温水浴锅- 高压气体钢瓶三、实验方法1. 赖氨酸分离实验:- 将赖氨酸发酵液通过无机陶瓷膜进行过滤,收集滤液和滤渣。
- 分析滤液中赖氨酸的含量,计算提取率。
- 观察滤液悬浮物和浊度,评估过滤效果。
2. 气体分离实验:- 将CO2混合气体通过Teflon AF 2400制作用于分离氮气、四氟甲烷和六氟丙烯的气体分离无机膜。
- 分析分离后气体的成分,计算分离效果。
3. 工业废气净化实验:- 将工业废气通过有机-无机复合膜材料进行净化。
- 分析净化前后废气中污染物的含量,评估净化效果。
四、实验结果与分析1. 赖氨酸分离实验:- 经无机陶瓷膜处理后,赖氨酸提取率可达80%以上。
- 滤液悬浮物小于0.5%,浊度在10 NTU以内,过滤效果稳定。
2. 气体分离实验:- N2/CF4的理想选择性为88,N2/C3F6的理想选择性为71。
- 聚四氟乙烯层对沸石层的密封作用是获得较高选择性的原因。
3. 工业废气净化实验:- 有机-无机复合膜材料对工业废气中的SO2、NOx等污染物具有较好的净化效果。
- 净化后废气中污染物含量显著降低,净化效果明显。
五、实验结论1. 无机陶瓷膜在赖氨酸分离提取过程中具有稳定、高效、操作简便等优点,是赖氨酸分离提取的理想膜材料。
实验五 液膜分离
一、实验目的 二、实验原理 三、仪器设备及流程 四、实验步骤 五、数据处理 六、问题及讨论
1
一、实验目的
了解乳状液膜分离方法的应用。 熟悉乳状液膜分离方法的原理。 熟悉乳状液膜分离方法的流程。 熟悉用乳状液膜分离方法去除含酚废
水中酚去除率的测定及影响因素。
2
二、实验原理
膜分离实验装置 苯酚+氢氧化钠 → 苯酚钠+水
2、取煤油于制乳器中,加入1. 以一定比例将Spam-80溶于煤油中,加入一定量的NaOH溶液,在一定搅拌速度下搅拌一定时间,可制得乳状液(W/O)。 2、取煤油于制乳器中,加入1.
5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、实验步骤
1、配制1000mg/L的含苯酚的水溶液。
2、取煤油于制乳器中,加入1.5ml Span-80,再加入与油相同体积 1%NaOH溶液,以3000转分的速度搅 拌15分钟,待用。
3、在三只250mL锥形瓶中分别取100、 100、140mL含酚水,分别加入20、 10、20mL乳状液,以300转/分转速搅 拌12分钟。
6
实验步骤(续)
4、将上述混合液分别倒入 三只分液漏斗中,待分 层后,将下层清液放入 小烧杯中,乳状液倒掉。
5、分别取上述三清液,用 分光光度计测其中苯酚 浓度。
3
实验原理(续)
在该体系中,外水相中的苯酚通过液膜进 入水相,与内水相中的NaOH发生化学反应 苯酚+氢氧化钠 → 苯酚钠+水
生成的酚钠不溶于油相,只能在内水相中, 内水相中的苯酚浓度始终为零,使外水相 中的苯酚不断地通过液膜向内水相扩散。
4
三、仪器设备及流程 4、将上述混合液分别倒入三只分液漏斗中,待分层后,将下层清液放入小烧杯中,乳状液倒掉。
膜分离实验
实验三膜分离实验装置一、实验目的1.了解超滤膜分离的主要工艺设计参数。
2.了解液相膜分离技术的特点。
3.训练并掌握超滤膜分离的实验操作技术。
4.熟悉浓差极化、截流率、膜通量、膜污染等概念。
二、实验原理膜分离是近数十年发展起来的一种新型分离技术。
常规的膜分离是采用天然或人工合成的选择性透过膜作为分离介质,在浓度差、压力差或电位差等推动力的作用下,使原料中的溶质或溶剂选择性地透过膜而进行分离、分级、提纯或富集。
通常原料一侧称为膜上游,透过一侧称为膜下游。
膜分离法可以用于液-固(液体中的超细微粒)分离、液-液分离、气-气分离以及膜反应分离耦合和集成分离技术等方面。
其中液-液分离包括水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有微粒的液相体系的分离。
不同的膜分离过程所使用的膜不同,而相应的推动力也不同。
目前已经工业化的膜分离过程包括微滤(MF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)和渗透汽化(PV)等,而膜蒸馏(MD)、膜基萃取、膜基吸收、液膜、膜反应器和无机膜的应用等则是目前膜分离技术研究的热点。
膜分离技术具有操作方便、设备紧凑、工作环境安全、节约能量和化学试剂等优点,因此在20世纪60年代,膜分离方法自出现后不久就很快在海水淡化工程中得到大规模的商业应用。
目前除海水、苦咸水的大规模淡化以及纯水、超纯水的生产外,膜分离技术还在食品工业、医药工业、生物工程、石油、化学工业、环保工程等领域得到推广应用。
表10-1、各种膜分离方法的分离范围超虑膜分离基本原理是在压力差推动下,利用膜孔的渗透和截留性质,使得不同组分得到分级或分离。
超虑膜分离的工作效率以膜通量和物料截流率为衡量指标,两者与膜结构、体系性质以及操作条件等密切相关。
影响膜分离的主要因素有:a 、膜材料,指膜的亲疏水性和电荷性会影响膜与溶质之间的作用力大小;b 、膜孔径,膜孔径的大小直接影响膜通量和膜的截流率,一般来说在不影响截流率的情况下尽可能选取膜孔径较大的膜,这样有利于提高膜通量;c 、操作条件(压力和流量);另外料液本身的一些性质如溶液PH 值、盐浓度、温度等都对膜通量和膜的截流率有较大的影响。
实验十 膜分离试验
实验十 膜分离实验一、实验目的1.了解不同膜分离工艺的原理、设备及流程。
2.掌握EM 、UF 、RO 和NF 的适用范围和对象。
二、实验原理1.微滤(EM )微滤米的微孔直径为0.22μm ,当膜的一面遇到具有一定压力、含有一定悬浮颗粒物质的液体时,粒径>0.22μm 的悬浮颗粒物质就被截流在膜的一面,粒径小于0.22μm 的悬浮颗粒物质与水分子一起透过微滤膜排除出。
从而达到分离水体的部分悬浮颗粒物质的目的。
实验采用含有少量悬浮颗粒物质的水进行实验,通过测定进水和出水的浊度来表示微滤膜的处理效果。
2.超滤(UF )超滤膜的微孔直径在10nm —0.1μm ,截流分子量在2—5万,范围根据需要进行选择。
当膜的一面遇到具有一定压力、含有一定悬浮颗粒物质的液体时,粒径>膜孔径的颗粒物质被截流在膜的一面。
为了防止被截流下来的颗粒物质越来越多而堵塞滤膜,往往采用动态过滤的方法进行超滤,即将进行超滤的同时,利用一股液体连续冲刷膜的表面的截流物,以保持超滤表面始终具有良好的通透性。
因此,超滤膜设备出水与两股,一股为透过水(淡水),一股为截流物液(浓水)。
参见下面的图示:超滤液 浓缩液 原液 (图一)超滤膜示意图静态过程 (图二) 动态过程 图10-1超滤(UF )示意图超滤膜可以截流溶液中的细菌病毒、热源、蛋白质、胶体、大分子有机物等等。
实验采用含有少量染料物质的水进行实验,通过测定水、“淡水”和“浓水”的色度变化表示超滤膜的处理效果。
3.反渗透(RO)反渗透膜的孔径在0.1-1nm 之间。
反渗透技术是利用高压液体的高压作用,库夫渗透膜的渗透压,使溶液中的分子逆向渗透过渗透膜到达离子浓度较低的一端,从而到达去除溶液只能够大部分例子的目的。
为了防止被截流下来的其他例子越积越多儿堵塞RO 膜,同样采用动态的方法来进行反渗透,即将进行反渗透的同时,利用一股液体连续冲刷膜的表面的截流物,以保持反渗透表面始终具有良好的通透性。
实验 膜分离技术(超滤技术)
一、实验原理膜分离技术指的是以压力为驱动力,依据高分子半透膜的物理或化学性能,在液体与液体间、气体与气体间、液体与固体间、气体与固体间的体系中,进行不同组分的分离纯化。
它主要包括超滤、微滤、反渗透、电渗析等方法。
超滤是膜分离技术类型之一,是指应用孔径 1.0~20.0nm(或更大)的超滤膜来过滤含有大分子或微粒粒子的溶液,使大分子或微粒粒子从溶液中分离的过程。
它是一种以膜两侧的压力差为推动力,利用膜孔在常温下对溶液进行分离的膜技术,所用静压差一般为 0.1~0.5MPa,料液的渗透压一般很小可忽略不计。
1、超滤膜超滤膜一般为非对称膜,要求具有选择性的表皮层,其作用是控制孔的大小和形状。
超滤膜对大分子的分离主要是筛分作用。
超滤膜已发展了数代,第一代为醋酸纤维素膜;第二代为聚合物膜,如聚砜、聚丙烯膜、聚内烯腈膜、聚醋酸乙烯膜、聚酰亚胺膜等,其性能优于第一代膜,应用较广;第三代为陶瓷膜,强度较高。
其膜组件型式为片型、管型、中空纤维型及螺旋型等。
2、膜分离技术的特点(1)膜分离过程是在常温下进行,因而特别适用于对热敏感的物质,如果汁、酶、药品等的分离、分级、浓缩与富集。
(2)膜分离过程不发生相变化,能耗低,因此膜分离技术又称省能技术。
(3)膜分离过程可用于冷法杀菌,代替沿袭的巴氏杀菌工艺等,保持了产品的色、香、味及营养成分。
(4)膜分离过程不仅适用于无机物、有机物、病毒、细菌直至微粒的广泛分离,而且还适用于许多特殊溶液体系的分离,如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物或近沸点物系的分离等。
(5)由于仅用压力作为膜分离的推动力,因此分离装置简便,操作容易、易自控、维修,且在闭合回路中运转,减少了空气中氧的影响。
(6)膜分离过程易保持食品某些功效特性,如蛋白的泡沫稳定性等。
(7)膜分离工艺适应性强,处理规模可大可小,操作维护方便,易于实现自动化控制。
2、超滤技术在食品工业中的应用(1)饮料加工经过超滤澄清的果汁可有效地防止后浑浊,保持果汁的芳香成分;茶饮料的澄清。
膜分离的实验报告
膜分离的实验报告1. 引言膜分离是一种将混合物中的组分通过膜进行分离的方法,广泛应用于化工、生物工程、环保等领域。
本实验旨在通过膜分离技术研究某种混合物中的组分分离效果,并探究影响膜分离效果的因素。
2. 实验材料与方法2.1 实验材料- 膜分离装置:包括膜分离膜、膜分离模块等。
- 混合物:包含A、B两种组分的溶液。
2.2 实验方法1. 将混合物注入膜分离装置中,并施加适当的压力。
2. 收集透过膜的溶液,并分别用适当的方法对溶液中的A、B两种组分进行定量分析。
3. 改变压力、膜材料等条件,多次进行实验,探究对膜分离效果的影响。
3. 实验结果与分析经过多次实验,得到了不同条件下的膜分离效果。
下表为部分实验结果:实验次数压力(MPa) A组分透过量(mg) B组分透过量(mg)1 1 10 202 1.5 15 183 2 18 154 1 8 255 2 16 17分析以上数据可知,压力对膜分离效果有影响,压力越大,组分透过量越大。
但压力过大也可能导致膜的破损或堵塞,影响膜的使用寿命。
另外,由于不同组分的性质不同,可能对膜具有不同的透过性,从而导致透过量的差异。
4. 结论通过实验我们得到了膜分离的实际效果,分析结果表明,在一定范围内,增加压力可以提高膜分离的效果。
但需要注意,过高的压力可能会损坏膜的结构,影响使用寿命。
此外,混合物中各组分的性质也会影响膜的透过性,因此选择合适的膜材料也是膜分离的关键因素。
5. 实验总结本次实验通过膜分离技术的应用,探究了膜分离效果和影响因素。
实验结果表明,在适当的压力下,膜分离可以有效地将混合物中的组分分离,达到预期的效果。
同时,由于膜分离涉及到膜的选择和应用条件的调整,需要综合考虑多个因素。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行膜材料的选择和操作条件的优化,以达到最佳的分离效果。
通过这次实验,我们不仅对膜分离的原理和应用有了更深入的了解,也获得了一定的实验操作技能和数据分析能力。
膜分离实验报告
膜分离实验一.实验目的1.了解膜的结构和影响膜分离效果的因素,包括膜材质、压力和流量等。
2.了解膜分离的主要工艺参数,掌握膜组件性能的表征方法。
3. 了解和熟悉超滤膜分离的工艺过程。
二.基本原理膜分离技术是最近几十年迅速发展起来的一类新型分离技术。
膜分离是以对组分具有选择性透过功能的人工合成的或天然的高分子薄膜(或无机膜)为分离介质,通过在膜两侧施加(或存在)一种或多种推动力,使原料中的某组分选择性地优先透过膜,从而达到混合物的分离,并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。
其推动力可以为压力差(也称跨膜压差)、浓度差、电位差、温度差等。
膜分离过程有多种,不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同,通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。
微滤(mf)、超滤(uf)、纳滤(nf)与反渗透(ro)都是以压力差为推动力的膜分离过程,当膜两侧施加一定的压差时,可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜,而微粒、大分子、盐等被膜截留下来,从而达到分离的目的。
四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。
微滤膜的孔径范围为0.05~10μm,所施加的压力差为0.015~0.2mpa;超滤分离的组分是大分子或直径不大于0.1μm的微粒,其压差范围约为0.1~0.5mpa;反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质,所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关,通常的压差在2mpa左右,也有高达10mpa的;介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程,膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低,一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。
2.1微滤与超滤微滤过程中,被膜所截留的通常是颗粒性杂质,可将沉积在膜表明上的颗粒层视为滤饼层,则其实质与常规过滤过程近似。
本实验中,以含颗粒的混浊液或悬浮液,经压差推动通过微滤膜组件,改变不同的料液流量,观察透过液测清液情况。
对于超滤,筛分理论被广泛用来分析其分离机理。
膜分离的实验原理
膜分离的实验原理膜分离是一种利用半透膜将混合物分离成组分的技术。
通过采用合适的半透膜,将不同大小、形状或性质的分子分隔开来,从而实现分离和纯化的目的。
膜分离技术在水处理、制药、生物工程、食品加工、化学品生产等领域得到广泛应用。
膜分离的原理基于质量传递和选择性传递的机制。
膜的选择性是通过调节膜的孔径、孔隙结构、疏水性或亲水性等特性来实现的。
膜分离的过程可以分为两个步骤:渗透和逆渗透。
渗透是指溶剂分子和小分子溶质能够通过膜的孔隙传递,而大分子溶质不能通过。
逆渗透是指通过施加一定的压力,使溶剂分子逆向通过膜孔隙,而溶质分子不能通过。
根据不同的分子尺寸、形状、电荷等性质,选择合适的膜材料和操作条件,可以选择性地分离目标组分。
常见的膜材料包括聚酯、聚丙烯、聚氨酯、聚醚砜、聚醚硫醚等。
这些膜材料通常具有一定的孔隙结构,孔径在纳米至亚微米范围内。
膜的孔径和孔隙结构可以通过多种方法控制,如选择合适的聚合物、添加剂、溶剂、调节温度等。
膜的渗透性能与膜材料的孔隙结构、孔径大小、形状等有关。
一般来说,孔径越小,分子通过膜的难度越大;孔隙结构越狭窄,阻力越大,渗透通量越小。
根据目标分离的要求,可以选择合适的膜材料和膜结构,来实现高通量、高选择性的分离效果。
膜分离的参数有许多,包括渗透通量(通量)、选择性、分离效果等。
通量是指单位时间内通过膜的溶质或溶剂的量,可以通过调节操作条件和膜结构来实现高通量的目标。
选择性是指分离过程中对不同组分的分离程度,可以通过调节膜材料和操作条件来提高选择性。
同时,还可以通过膜的反洗、倒置、交替使用等方法来延长膜的使用寿命。
膜分离的操作过程一般包括进料、加压、渗透、集液和冲洗五个步骤。
进料是将混合物输入到膜分离系统中,加压是施加一定的压力使溶剂和溶质通过膜的孔隙,渗透是指通过膜的溶剂和溶质的传递过程,集液是收集渗透液和残余液的过程,冲洗是清洗膜面和恢复膜的通量。
膜分离技术的优点包括操作简单、效率高、能耗低等。
膜分离实验指导书(..
中空纤维超滤膜分离聚乙二醇实验一.实验目的1. 了解超滤膜分离的基本原理。
2. 熟悉超滤膜分离的工艺流程,3. 掌握中空纤维超滤膜分离的实验方法。
4. 学会用分光光度计法测定水中聚乙二醇的含量。
二.实验原理超滤器的工作原理如下:在一定的压力作用下,当含有高分子和低分子溶质的混合溶液通过被支撑的超滤膜表面时,溶剂(如水)和低分子溶质(如无机盐类)将透过超滤膜,作为透过物被收集起来;高分子溶质(如有机胶体)则被超滤膜截留而作为浓缩液被回收。
筛分理论被广泛用来分析其分离机理。
该理论认为,膜表面具有无数个微孔,这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样,截留住分子直径大于孔径的溶质和颗粒,从而达到分离的目的。
应当指出的是,若超滤完全用“筛分”的概念来解释,则会非常含糊。
孔径大小并不是是物料分离的唯一支配因素,在有些情况下,超滤膜材料表面的化学特性起到了重要的截留作用。
如有些膜的孔径既比溶剂分子大,又比溶质分子大,本不应具有截留功能,但令人意外的是,它却仍具有明显的分离效果。
由此可知,比较全面的解释是:在超滤膜分离过程中,膜的孔径大小和膜表面的化学性质等,将分别起着不同的截留作用。
因此,不能简单地分析超滤现象,孔结构是重要因素,但不是唯一因素,另一重要因素是膜表面的化学性质。
三.实验装置及仪器1、装置流程实验装置为天津大学基础化工实验中心制造的中空纤维超滤膜分离装置。
1:压力表;2、3、4、5、8、9:阀门;6:原水流量;7、10:超滤膜;11:反洗水流量12、13、14、15、16、17、18:阀门;19:精滤器;20:过滤泵;21、22:阀门;23:反洗泵膜分离工艺流程图2、主要仪器:722N型可见分光光度计,用于测定聚乙二醇的吸光度。
3、其他仪器和试剂:仪器:分析天平,粗天平,真空干燥箱,容量瓶,干燥器,移液管,吸量管,烧杯,量筒,秒表等。
试剂:蒸馏水;聚乙二醇(分子量10000、12000、20000,分析纯);次硝酸铋,4BiNO3(OH)2BiO(OH),分析纯;冰乙酸,CH3COOH,分析纯;碘化钾,KI,分析纯;乙酸钠,CH3COONa·3H2O,分析纯。
膜分离实验——精选推荐
膜分离实验指导书一、 实验目的反渗透、纳滤膜分离技术是目前应用最广泛的水处理新技术之一,已经广泛应用于海水淡化、高纯水的生产、环境工程的废水处理等领域,具有广阔的应用前景。
本实验装置采用全不锈钢件、食品级UPVC 管、阀件制作,在反渗透、纳滤膜处理前增加了两级预处理,第一级为活性炭吸附过程,用于脱掉水中的有机物、氧化性物质;第二级为微滤装置,截留掉对反渗透膜有损害的固体颗粒状物质,使反渗透过程安全、可靠的运行。
反渗透可用于水中小分子盐类的脱除,纳滤能用于钙镁离子的滤除和部分脱盐,还可用于水溶液中不同分子量杂质的分离过程。
通过反渗透可以使水的电导率从降低至2~3μs/cm ,达到纯水的要求。
本实验装置水处理能力为1m 3/d 。
本实验对全院研究生、本科生开放。
通过本实验希望达到以下目的:(1)熟悉反渗透、纳滤的基本原理、反渗透和纳滤系统的结构及基本操作;(2)了解反渗透、纳滤操作的影响因素如温度、压力、流量等对脱盐效果的影响;(3)学会测定纯水渗透通量和纯水渗透系数;测定纯水渗透通量与操作压力的变化关系;测定盐(溶质)的脱除率与操作压力的变化关系。
二、实验原理反渗透、纳滤同微滤、超滤一样均属于压力驱动型膜分离技术。
反渗透是最精细的过程,因此又称“高滤”(hyperfiltration ),它是利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂而截留离子物质的性质,以膜两侧静压差为推动力,克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程, 反渗透过程的操作压差一般为1.0-10.0Mpa ,截留组分为(1-10)×10-10m 小分子溶质,水处理是反渗透用的最多的场合,包括水的脱盐、软化、除菌除杂等,此外其应用也扩展到化工、食品、制药、造纸工业中某些有机物和无机物的分离等。
纳滤是反渗透的特殊形式,又称疏松反渗透,过滤精度低于反渗透。
a. 渗透b.渗透平衡c.反渗透理解反渗透的操作原理必须从理解Van ’t Hoff 的渗透压定律开始。
实验五-膜分离实验
五、实验结果整理
1. 预处理系统实验结果
原水浊度: NTU,原水电导率: μS/cm。 μS/cm。 预处理出水浊度: NTU,预处理出水电导率:
2. 反渗透单元实验结果
序号 一 二 三 四 五
进水流量(L/h)
RO进水压力(MPa) RO出水(浓水)压力(MPa) 浓水流量(L/h) 淡水流量(L/h) 淡水电导率(μS/cm) 浓水电导率(μS/cm) 除盐率(%) 回收率(%)
反渗透系统进水水质要求
污染指数(SDI)值是反渗透系统进水的重要指标之
一。是检验处理系统出水是否达到反渗透进水要求的主要 手段。它的大小对反渗透运行寿命至关重要。在纯水系统, 特别是反渗透(RO)系统中,SDI被广泛用于预测水中胶 体以及颗粒物质对RO膜的堵塞速度。 由于水源的水质经常变化,所以常常需要每周或每月 进行SDI值的检测。
1. 一体化反渗透实验装置; 2. 浊度仪; 3. 电导率仪。
四、实验内容及参考步骤
1. 测定原水水质指标:浊度,电导率。 2. 开启预处理装置进水阀并运行一段时间(流量 30L/h ),
测预处理出水水质指标:浊度,电导率。
3. 开启反渗透装置进水泵,缓慢调节反渗透膜元件进水阀 和 浓 水阀使 其 流量达到指定值 QRO 进 水 =QRO 出 水 ( 浓 水 ) =30L/h,并运行 15min。观察 RO进水压力表和 RO浓水 压力表读数。
成不同的形式,称为膜组件( module)。膜组件有四种形
式:板框式、管式、卷式和中空纤维。
板 框 式 反 渗 透 装 置 结 构 图
管 式 反 渗 透 装 置 组 件 结 构 图
卷 式 反 渗 透 装 置 组 件 结 构 图
中 空 纤 维 式 组 件 结 构 图
练习_膜分离实验报告
1. 了解膜分离技术的原理和应用;2. 掌握膜分离实验的操作步骤;3. 分析实验结果,探讨膜分离技术在实际应用中的可行性。
二、实验原理膜分离技术是一种利用半透膜的选择透过性,对溶液中的组分进行分离、浓缩或提纯的方法。
根据膜孔径的大小,膜分离技术可分为微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
本实验采用超滤膜进行实验,其孔径大小约为0.1-0.5微米。
实验过程中,溶液中的大分子物质被截留,而小分子物质则透过膜,从而达到分离的目的。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 模拟废水- 超滤膜- 滤瓶- 离心泵- 采样瓶- 实验试剂2. 实验仪器:- 超滤装置- 电子天平- pH计- 酒精灯- 恒温水浴锅- 移液管1. 准备实验材料:将模拟废水、超滤膜、滤瓶、离心泵、采样瓶等实验材料准备好。
2. 超滤膜预处理:将超滤膜浸泡在水中,用刷子轻轻刷洗,去除膜表面的杂质。
然后用蒸馏水冲洗干净,晾干备用。
3. 装配超滤装置:将滤瓶、离心泵、超滤膜等依次连接,确保连接处密封良好。
4. 实验操作:a. 将模拟废水通过离心泵泵入超滤装置,使废水在超滤膜表面形成压力差;b. 打开超滤装置,让废水通过超滤膜进行分离;c. 收集透过超滤膜的滤液,记录滤液体积。
5. 数据处理:a. 计算滤液浓度,分析超滤效果;b. 对比模拟废水和滤液,分析膜分离技术在废水处理中的应用前景。
五、实验结果与分析1. 实验结果:a. 滤液体积:根据实验记录,滤液体积为1000毫升;b. 滤液浓度:通过测定滤液中的污染物浓度,计算得出滤液浓度为50mg/L。
2. 结果分析:a. 超滤膜对模拟废水的处理效果较好,滤液体积较大,说明膜分离技术在废水处理中具有较高的可行性;b. 滤液浓度相对较低,说明膜分离技术可以有效去除废水中的污染物,具有良好的应用前景。
六、实验结论本实验通过膜分离技术对模拟废水进行处理,结果表明,膜分离技术在废水处理中具有较高的可行性。
在今后的实际应用中,可根据具体需求选择合适的膜分离技术,以实现废水的有效处理和资源化利用。
膜分离实验报告
膜分离实验报告膜分离技术是一种将不同大小的物质分离的方法,通过膜的孔径大小和膜的特性来实现精确的分离。
本次实验使用两种不同类型的膜及两种不同物质进行分离,旨在探究膜分离技术的原理及应用。
实验材料与方法实验用的材料有:纳米膜(聚酰胺)和超滤膜(纳滤膜)、葡萄糖和葡萄糖酸钠。
实验的步骤如下:1. 将两种膜分别置于滤器中,并将两个滤器连接起来,形成一个膜分离系统;2. 将膜分离系统加入葡萄糖酸钠溶液,将膜分离系统浸泡5分钟,使膜饱和;3. 用注射器将葡萄糖溶液注入滤器中,并进行过滤;4. 收集滤液,称重并记录。
实验结果与分析|试验条件|膜类型|物质|滤液重量(g)||--------|------|----|--------------||试验1|纳米膜|葡萄糖|5.5||试验2|纳米膜|葡萄糖酸钠|5.5||试验3|超滤膜|葡萄糖|3.2||试验4|超滤膜|葡萄糖酸钠|6.8|由实验结果可知,纳米膜对葡萄糖酸钠和葡萄糖的分离效果相同,滤液重量相等;而超滤膜的分离效果则不尽相同。
在试验3中,超滤膜可以将葡萄糖分离出来,得到的滤液重量较小;在试验4中,超滤膜无法很好地分离出葡萄糖酸钠,留下更多的溶液。
这是因为超滤膜的孔径比纳米膜大一些,可以过滤掉纳米膜不能过滤掉的较大分子物质,例如葡萄糖酸钠;而纳米膜能够过滤掉大部分分子量较大的物质,但较小的葡萄糖分子则能够通过膜孔进入滤液中。
因此,超滤膜在分离物质时更有效。
结论本次实验的结果表明,膜分离技术可以有效地分离不同大小的物质,通过不同的膜类型可以实现不同的分离效果。
超滤膜可以分离掉大分子量的物质,而纳米膜则可以将分子较小的物质保留在滤液中。
膜分离技术在生物制药、污水处理、食品加工等领域有着广泛的应用和发展前景。
膜分离实验报告
膜分离实验报告摘要:本实验通过膜分离技术,研究了溶液中目标物质的分离和浓缩过程。
实验中使用了超滤膜和纳滤膜进行溶液的分离,并通过测定溶液中溶质的浓度和膜通量来评估膜分离效果。
实验结果表明,膜分离技术具有高效、节能、环保等优点,可以广泛应用于化工、生物医药等领域。
引言:膜分离技术是一种通过膜的选择性渗透来实现溶质分离和浓缩的方法。
它基于膜的微孔、孔隙或分子筛效应,使溶质按照其分子大小、电荷、亲疏水性等特性在膜上发生渗透,从而实现溶质的分离和纯化。
与传统的分离方法相比,膜分离技术具有能耗低、操作简便、设备紧凑等优点,因此在化工、生物医药、环境工程等领域得到了广泛应用。
实验方法:1. 实验材料准备:超滤膜、纳滤膜、溶液样品、膜分离设备等。
2. 实验步骤:a. 将溶液样品注入膜分离设备中,设定操作参数。
b. 开始实验,观察溶液在膜上的渗透过程。
c. 测定溶液中目标物质的浓度,计算膜通量。
d. 分析实验结果,评估膜分离效果。
实验结果与讨论:本次实验使用了超滤膜和纳滤膜进行溶液的分离。
超滤膜是一种具有较大孔径的膜,适用于分离分子量较大的溶质,如蛋白质、胶体等。
纳滤膜则具有较小的孔径,可以分离分子量较小的溶质,如离子、小分子有机物等。
通过实验,我们研究了不同膜对溶液中目标物质的分离效果。
实验结果显示,超滤膜能够有效分离溶液中的大分子溶质。
在实验中,我们将含有蛋白质的溶液注入超滤膜中,通过控制操作参数,观察到蛋白质无法通过超滤膜,而溶液中的小分子溶质则能够通过膜的微孔渗透出来。
这表明超滤膜能够实现溶液中大分子溶质的有效分离。
而纳滤膜则可以分离溶液中的小分子溶质。
在实验中,我们将含有离子的溶液注入纳滤膜中,发现纳滤膜能够阻止离子的渗透,使溶液中的大分子溶质得以分离。
这说明纳滤膜能够实现溶液中小分子溶质的有效分离。
通过测定溶液中目标物质的浓度和膜通量,我们可以评估膜分离效果。
实验结果显示,膜分离技术能够实现高效的溶质分离和浓缩,且膜通量较大,具有较高的经济效益。
生化研究技术与方法-2膜分离
生物药物浓缩
膜分离技术可用于生物 药物的浓缩,如抗体、 疫苗等,提高药物浓度, 降低生产成本。
细胞培养液处理
在细胞培养过程中,利 用膜分离技术可去除培 养液中的杂质和有害物 质,提高细胞生长环境 和产品质量。
食品加工领域应用案例
果汁澄清
利用膜分离技术可去除果汁中的悬浮颗粒、细菌和病毒等,提高果汁的澄清度和安全性。
支撑结构设计
根据膜材料及操作条件设计合理的支撑结构,以防止膜变形或破 裂。
膜组件优化策略探讨
改进膜材料性能
通过研发新型膜材料或对现有膜材料进行改性,提高膜的 分离性能、抗污染性能及机械强度等。
优化膜组件结构
针对现有膜组件存在的问题,通过改进流道设计、增加支 撑结构等措施优化膜组件结构,提高膜组件的分离效率及 使用寿命。
。
环保领域
用于废水处理、废气处理等方 面,如印染废水、电镀废水、 含油废水等的处理。
食品工业领域
用于食品的加工、浓缩、分离 等方面,如果汁澄清、乳制品 加工等。
生物医药领域
用于药物的分离、提纯、浓缩 等方面,如中药提取液的澄清
和过滤等。
02
膜分离技术种类与特点
微滤
01
02
03
原理
利用微孔滤膜拦截直径在 0.1-10微米之间的颗粒、 细菌、胶体等,达到分离、 纯化的目的。
强化膜清洗技术
针对膜污染问题,研发高效的膜清洗技术,如物理清洗、 化学清洗及生物清洗等,以恢复膜的分离性能并延长膜的 使用寿命。
05
膜分离实验操作与注意事项
实验前准备工作建议
1 2
膜的选择
根据实验需求选择合适的膜材料和孔径大小,确 保膜的分离效果和通量满足实验要求。
膜分离实验吧
膜分离实验吧膜分离实验(Membrane Separation Experiment)是一种利用膜技术实现物质分离的实验。
膜分离技术是一种非常常见的分离技术,它通过膜作为分离介质,将混合物中的不同成分分离,实现纯化和浓缩的目的。
膜分离技术广泛应用于化工、食品、医药、环保等领域。
膜分离实验主要包括以下步骤:1. 膜的准备选择适当的膜材料,并将其剪成适当的大小。
对于新的膜,需要在实验前进行预处理,使其达到最佳性能。
2. 水的处理用去离子水或反渗透水清洗膜表面,去除悬浮颗粒和有机污染物质,保证实验的准确性。
3. 实验前的调试在实验前,需要进行一些调试,如设定压力、进出口流量等参数,保证实验的精度和稳定性。
4. 实验过程将混合物注入进样口,通过压力差使不同成分的物质经过膜而得到分离。
同时要注意监测压力差、流量等参数,以保证实验过程正常进行。
5. 实验结果分析通过实验结果,可以计算出不同物质的分离效率、透过率等性能参数,评估膜的性能,为进一步的应用提供依据。
膜分离实验的实际应用非常广泛。
在制药生产中,可以使用膜分离技术纯化药品;在环保领域,可以利用膜分离技术处理污水和废水;在食品加工中,可以通过膜分离技术实现乳品、果汁等液体的浓缩和分离等。
在实验室中,膜分离实验也有非常重要的应用,可以用来研究新材料的性能、优化膜的结构、评估新膜的性能等。
总之,膜分离实验是一种重要的实验技术,具有广泛的应用前景。
通过膜分离技术,能够实现混合物中不同成分的分离,具有高效、节能、环保等优点,是当前研究的热点之一。
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实验三膜分离实验装置一、实验目的1.了解超滤膜分离的主要工艺设计参数。
2.了解液相膜分离技术的特点。
3.训练并掌握超滤膜分离的实验操作技术。
4.熟悉浓差极化、截流率、膜通量、膜污染等概念。
二、实验原理膜分离是近数十年发展起来的一种新型分离技术。
常规的膜分离是采用天然或人工合成的选择性透过膜作为分离介质,在浓度差、压力差或电位差等推动力的作用下,使原料中的溶质或溶剂选择性地透过膜而进行分离、分级、提纯或富集。
通常原料一侧称为膜上游,透过一侧称为膜下游。
膜分离法可以用于液- 固(液体中的超细微粒)分离、液-液分离、气-气分离以及膜反应分离耦合和集成分离技术等方面。
其中液- 液分离包括水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有微粒的液相体系的分离。
不同的膜分离过程所使用的膜不同,而相应的推动力也不同。
目前已经工业化的膜分离过程包括微滤(MF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)和渗透汽化(PV)等,而膜蒸馏(MD)、膜基萃取、膜基吸收、液膜、膜反应器和无机膜的应用等则是目前膜分离技术研究的热点。
膜分离技术具有操作方便、设备紧凑、工作环境安全、节约能量和化学试剂等优点,因此在20 世纪60 年代,膜分离方法自出现后不久就很快在海水淡化工程中得到大规模的商业应用。
目前除海水、苦咸水的大规模淡化以及纯水、超纯水的生产外,膜分离技术还在食品工业、医药工业、生物工程、石油、化学工业、环保工程等领域得到推广应用。
超虑膜分离基本原理是在压力差推动下, 利用膜孔的渗透和截留性质, 使得不同组分得 到分级或分离。
超虑膜分离的工作效率以膜通量和物料截流率为衡量指标,两者与膜结构、 体系性质以及操作条件等密切相关。
影响膜分离的主要因素有:R f 为膜污染阻力。
过滤时, 由于筛分作用, 料液中的部分大分子溶质会被膜截留, 溶剂及小分子溶质则能 自由的透过膜, 从而表现出超虑膜的选择性。
被截留的溶质在膜表面出积聚,件孔道时,某组分可穿过膜孔而被分离。
通过测定料液浓度和流量可计算被分离物的脱除率、 回收率及其他有关数据。
当配置真空系统和其他部件后, 可组成多功能膜分离装置, 能进行a 、膜材料,指膜的亲疏水性和电荷性会影响膜与溶质之间的作用力大小; b 、膜孔径,膜孔径的大小直接影响膜通量和膜的截流率, 一般来说在不影响截流率的情况下尽可能选取膜孔径较大的膜, 这样有利于提高膜通量; c 、操作条件(压力和流量) ;另外料液本身的一些性质如溶液 PH 值、盐浓度、温度等都对膜通量和膜的截流率有较大的影响。
从动力学上讲,膜通量的一般形式:J V△RP(R m R c R f )式中, J V 为膜通量, R 为膜的过滤总阻力, R m 为膜自身的机械阻力, R c 为浓差极化阻力,其浓度会逐渐 上升, 在浓度梯度的作用下, 接近膜面的溶质又以相反方向向料液主体扩散,平衡状态时膜 表面形成一溶质浓度分布的边界层, 对溶剂等小分子物质的运动起阻碍作用, 如图所示。
这种现象称为膜的浓差极化,是一可逆过程。
膜污染是指处理物料中的微粒、 胶体或大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作 用而引起的在膜表面或膜空内吸附和沉积造成膜孔径变小或孔堵塞,使膜通量的分离特性产生不可逆变化的现象。
膜分离单元操作装置的分离组件采用超滤中空纤维膜。
当欲被分离的混合物料流过膜组膜渗透蒸发、超滤、反渗透等实验。
三、实验装置与流程1.超滤膜分离实验装置:超滤膜分离综合实验装置及流程示意图如图10-1 所示。
中空纤维超滤膜组件规格为:PS10 截留分子量为10000,内压式,膜面积为,纯水通量为3~4L/h ;PS50截留分子量为50000,内压式,膜面积为, 纯水通量为6~8L/h ;PP100截留分子量为100000,外压式,膜面积为, 纯水通量为40~60L/h 。
图3-1 超滤膜分离实验装置流程图1-原料液水箱2- 循环泵3- 旁路调压阀 1 4- 阀2 5- 膜组件PP100 6- 浓缩液阀 4 7- 流量计阀 58-透过液转子流量计9- 阀3 10- 膜组件PS10 11- 浓缩液阀 6 12- 反冲口13- 流量计阀714- 透过液转子流量计15- 压力表16- 透过液水箱17- 反冲洗管路18- 反冲洗阀门本实验将PVA料液由输液泵输送,经粗滤器和精密过滤器过滤后经转子流量计计量后从下部进入到中空纤维超滤膜组件中,经过膜分离将PVA料液分为二股:一股是透过液——透过膜的稀溶液(主要由低分子量物质构成)经流量计计量后回到低浓度料液储罐(淡水箱);另一股是浓缩液——未透过膜的溶液(浓度高于料液,主要由大分子物质构成)经回到高浓度料液储罐(浓水箱)。
溶液中PVA的浓度采用分光光度计分析。
在进行一段时间实验以后,膜组件需要清洗。
反冲洗时,只需向淡水箱中接入清水,打开反冲阀,其它操作与分离实验相同。
中空纤维膜组件容易被微生物侵蚀而损伤,故在不使用时应加入保护液。
在本实验系统中,拆卸膜组件后加入保护液(1%~5%甲醛溶液)进行保护膜组件。
电源:~220V功率:90W最高工作温度:50℃最高工作压力:四、实验步骤1、准备工作(1)、配制1~5%的甲醛作为保护液;(2)、配制1%的聚乙二醇溶液;(3)、发色剂的配制:①、A液:准确称取次硝酸铋置于100ml容量瓶中,加冰乙酸20ml,全溶后用蒸馏水稀释至刻度,有效期半年。
②、B液准确碘化钾置于100ml 棕色容量瓶中,蒸馏水稀释至刻度。
③、Dragendoff 试剂:量取A 液、B 液各5ml 置于100ml 棕色容量瓶中,加冰乙酸40ml,蒸馏水稀释至刻度,有效期半年。
④、醋酸缓冲溶液的配制:称取L醋酸纳溶液590ml及L冰乙酸溶液410ml置于1000ml 容量瓶中,配制成PH值为的醋酸缓冲溶液。
(4)、打开721 型分光光度计预热;(5)、用标准溶液测定工作曲线用分析天平准确称取在60℃下干燥4 小时的聚乙二醇,精确到mg,溶于1000ml 的容量瓶中,配制成溶液,分别吸取聚乙二醇溶液、、、、溶于100ml 的容量瓶内配制成浓度为10、30、50、70、90mg/L 的标准溶液。
再各准备量取25ml加入100ml 容量瓶中,分别加入发色剂和醋酸缓冲溶液各10ml,稀释至刻度,放置15 分钟后用1cm比色池用分光光度计测量光密度。
以去离子水为空白,作标准曲线。
2、实验操作(1)、用自来水清洗膜组件2~3 次,洗去组件中的保护液。
排尽清洗液,安装膜组件。
(2)、打开阀1,关闭阀2、阀3 及反冲洗阀门。
(3)、将配制好的料液加入原料液水箱中,分析料液的初始浓度并记录。
(4)、开启电源,使泵正常运转,这时泵打循环水。
(5)、选择需要做实验的膜组件,打开相应的进口阀(6)、组合调节阀门1、浓缩液阀门,调节膜组件的操作压力。
超滤膜组件进口压力为~。
(7)、启动泵稳定运转5分钟后,分别取透过液和浓缩液样品,用分光光度计分析样品中聚乙烯醇的浓度。
然后改变流量,重复进行实验,共测1~3 个流量。
期间注意膜组件进口压力的变化情况,并做好记录,实验完毕后方可停泵。
(8)、清洗中空纤维膜组件。
待膜组件中料液放尽之后,用自来水代替原料液,在较大流量下运转20 分钟左右,清洗超滤膜组件中残余的原料液。
(9)、实验结束后,把膜组件拆卸下来,加入保护液至膜组件的2/3 高度。
然后密闭系统,避免保护液损失。
(10)、将分光光度计清洗干净,放在指定位置,切断电源。
(11 )、实验结束后检查水、电是否关闭,确保所用系统水电关闭。
五、实验数据处理1. 实验条件和数据记录如下压强(表压):Mpa ;温度:℃(1)、料液截留率聚乙二醇的截留率RC 0 C1R C0式中,C0为原料初始浓度,C1 为透过液浓度。
(2)、透过液通量VJ ?S式中,V 为渗透液体积,S 为膜面积,θ为实验时间。
(3)、浓缩因子C2C0式中,N为浓缩因子,C2 为浓缩液浓度。
六、注意事项1、泵启动之前一定要“灌泵” ,即将泵体内充满液体。
2、样品取样方法:从表面活性剂料液储罐中用移液管吸取5mL浓缩液配成100mL 溶液;同时在透过液出口端和浓缩液出口端分别用100mL 烧杯接取透过液和浓缩液各约50mL,然后用移液管从烧杯中吸取透过液10mL、浓缩液5mL 分别配成100mL溶液。
烧杯中剩余的透过液和浓缩液全部倒入表面活性剂料液储罐中,充分混匀后,随后进行下一个流量实验。
3、分析方法:PVA浓度的测定方法是先用发色剂使PVA显色,然后用分光光度计测定。
首先测定工作曲线,然后测定浓度。
吸收波长为690nm。
具体操作步聚为:取定量中性或微酸性的PVA溶液加入到50mL的容量瓶中,加入8mL发色剂,然后用蒸馏水稀释至标线,摇匀并放置15min 后,测定溶液吸光度,经查标准工作曲线即可得到PVA溶液的浓度。
4、进行实验前必须将保护液从膜组件中放出,然后用自来水认真清洗,除掉保护液;实验后,也必须用自来水认真清洗膜组件,洗掉膜组件中的PVA,然后加入保护液。
加入保护液的目的是为了防止系统生菌和膜组件干燥而影响分离性能。
5、若长时间不用实验装置,应将膜组件拆下,用去离子水清洗后加上保护液保护膜组件。
5、受膜组件工作条件限制,实验操作压力须严格控制:建议操作压力不超过,工作温度不超过45℃,PH值为2~13。
七、思考题1.请简要说明超滤膜分离的基本机理。
2.超滤组件长期不用时,为何要加保护液3.在实验中,如果操作压力过高会有什么后果4.提高料液的温度对膜通量有什么影响。