第8章 膜分离设备
第七章 膜分离过程 第八章 液膜分离
第一节 膜和膜分离过程 的分类与特性
一、膜的分类 (1)对称膜：结构与方向无关的膜，孔经可一致，结构可不规则； (2)非对称膜：分离层很薄，较致密，为活性膜，孔径的大小和表 皮的性质决定分离特性，厚度决定传递速度，朝向待浓缩液； 多孔的支持层只起支撑作用，使膜具有必要的机械强度。 (3)复合膜：选择性膜层(活性膜层)沉积于具有微孔的底膜(支撑层) 表面上，表层与底层是不同的材料，膜的性能不仅取决于有选 择性的表面薄层而且受微孔支撑层的影响。 (4)荷电膜：离交膜，含有高度的溶胀胶载着固定电荷的对称膜。 (5)液膜：将在有关章节中讨论。 (6)微孔膜：孔径为0．05—20微米的膜。 (7)动态膜：在多孔介质(如陶瓷管)上沉积一层颗粒物(如氧化锆)作 为有选择作用的膜，此沉积层与溶液处于动态平衡。
(4)优先吸附——毛细管流动模型
溶解—扩散模型适合无机盐的反渗透过程，但对 有机物常不能适用。当压力升高对，某些有机物透过 液浓度反而升高。 膜的表面如对料液中某一组分（有机物）的吸附 能力较强，则该组分就在膜面上形成一层吸附层。在 压力下通过毛细管。 例如用醋酸纤维膜处理—氯酚溶液时，由于后 者的亲水性，使透过液中的浓度反而增大。
三、超滤
超滤：能截留相对分子质量在500以上的高分子的膜分离过程。 优点：相态不变．无需加热，所用设备简单，占地面积小，能量 消耗低。操作压力低，泵与管对材料要求不高等。 反渗透法必须施加较高的压力，而超滤的操作压力较小。 基本性能：水通量（cm3／cm2· h);截留率(％),合适的孔径尺寸,孔 径的均一性,孔隙率,及物理化学稳定性。 材料：主要有醋酸纤维、聚矾、芳香聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯。 高分子物质极易粘附和沉积，造成严重的浓差极化和堵塞。 原液最好进行前处理，提高原液的流量，采用湍流促进器。 过滤方式：间歇和连续操作。间歇操作分浓缩模式和透析过滤。 问题：与反渗透法相比，水通量大得多，其动力费用较大。和 其他浓缩方法相比，通常只能浓缩到一定程度。
膜分离介绍
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膜分离过程的 现状与发展趋势[2]
如图：
各种膜及装置的 销售状况分为价 格趋于稳定的低 速增长区和使用 趋于可靠的高速 增长区。
研究状况分为基 础研究、过程开 发和过程优化。
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8.1 概述
膜分离单元操作的目的与原理
目的：分离流体混合物 基本原理：固体膜对混合物各组分的选择性渗透。 推动力：—压力差
膜蒸馏是在常压和低于溶液沸点的温 度下进行的。 膜蒸馏所用膜必须是疏水性微孔膜， 如聚四氟乙烯
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膜蒸馏的优点
①截留率高(若膜不被润湿，可达100 ％)；
②操作温度比传统的蒸馏操作低得多， 可有效利用低热、工业废水余热等廉 价能源，降低能耗；
③操作压力较其它膜分离低；
④能够处理反渗透等不能处理的高浓 度废水。
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渗透汽化传质机理
渗透汽化与其它膜分离的最 大不同是它在渗透过程中发 生由液相到气相的相变化。 它的分离机制分三步：溶解扩散模型 1）被分离的液相物质在膜 表面被选择性地吸附并溶解； 2）以扩散形式在膜内渗透； 3）在膜的另一侧变成气相 脱附。
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7、膜蒸馏[3]
膜精馏是膜分离与蒸发结合的分离 过程；是以疏水性微孔膜两侧蒸汽 压差为传质推动力的膜分离过程。
20c60s，Loeb和Saurirajan研制成功第一张非对 称醋酸纤维素反渗透膜，海水淡化成为现实；
20c60~80s开发的超滤、气体分离等也进入工业 应用；
20c80~90s建成无水酒精渗透汽化装置，现已大 规模用于有机物的脱水；
20c90s以来，被称为膜接触器的膜萃取、膜吸
食品机械设备第八章
2. 下列几种真空装置中， 产生的真空度最易受季节影响。
1.A. 蒸汽喷射泵 B. 水力喷射泵 C. 干式真空泵 D. 水环真 空泵
3. 降膜式蒸发器出口处的二次蒸汽速度约有＿＿m／s。
Ａ．10
B. 50 C. 150
D.300
三、选择题
4. 加热管内径为40mm的升膜式蒸发器，其高度至少有 __ __m。
容易，适用
的料液增浓。但
小，
长，
低，不能连续生产。
4. 外加热式强制循环式真空蒸发浓缩锅的特点是:可调节
速度、可
改善
条件、使几个
共用一个
成为可能。
二、填充题
5. 升膜式蒸发器的特点是：①
短，适用于
料液；②
高速二次蒸汽具有良好的
作用，故尤其适用于
；
③
引起沸点升高，故最好控制
进料；④ 一般组
成
效流程使用；⑤ 不适用于
（ ）1自然循环管式浓缩锅
A
加热蒸汽与料液呈并流
（ ）2带搅拌的夹套式真空浓缩锅
B
加热蒸汽与料液呈逆流
（ ）3强制循环外加热式真空浓缩锅 C
黏度大时循环效果差
（ ）4升膜式蒸发器
D
不能连续生产
（ ）5降膜式蒸发器
E
循环速度可调
四、对应题
2．找出以下蒸发设备与其特点的对应关系，并将第二列的 字母填入第一列对应项的括号中。
小，但由于
不易清洗，因此在食品工业中很少采用。
11. 真空蒸发浓缩系统中的冷凝器主要作用是将来自
的
冷凝成水，
从而降低了后续
系统的负荷。冷凝器有
式和 式两种型式。
一般的蒸发系统多采用 者， 从这种型式的冷凝器出来的不凝性气体主
食品机械与设备：第八章 浓缩设备
真空浓缩设备的基本结构
真空蒸发浓缩设备主要构成： 蒸发器 冷凝器 除沫器 真空系统
蒸发器
蒸发器是真空蒸发浓缩系统的主体，由加热室与分离室（蒸发室）两 部分构成，食品料液在此受到加热发生汽化，产生浓缩液和二次蒸汽。
2 降膜式蒸发器
结构与升膜式蒸发器相似 主要区别是料液从加热器顶部加入，经料液分布器分配进入加热器，沿管壁成膜状向下流。 因此其分离室位于加热室的下方。加热室管的顶部或内部安装料液分布器。
料液分布器-核心部件
作用：使料液在加热管内均匀成膜并阻止二次蒸汽上升。 常用的布膜器。 （1）螺纹导流杆-导流管是有螺旋形沟槽的圆柱体，料液通过沟槽后沿管壁周边 旋转流下； （2）锥形导流杆-导流管下端锥体端面向内凹入，以免液体再向中央聚集； （3）齿形溢流口-利用加热管上端管口的齿缝来分流液体，液流被均匀分割成数 个小液流，然后在表面张力作用下形成均匀的环形液膜； （4）旋流导流器-圆筒型结构，靠管子上端的旋液器分流液体，液料由进料口进 入后在离心力作用下，沿内壁旋转流下而形成液膜。
工作原理（过程）
料液自加热器顶部加入，在降膜料液分 布器作用下，沿管内壁成液膜状均匀进 入加热管。 液膜在自身重力作用及二次蒸汽的快速 流动的诱导下沿管内壁成液膜状下降。 汽液混合物进入蒸发分离器进行分离， 二次蒸汽由分离器顶部排出，浓缩液则 由底部出料泵抽出或由泵送回器身顶部 重新蒸发。
升降膜式蒸发器
阀出料。
盘管式蒸发器的特点
优点： 结构简单、制造方便、操作稳定、易于控制； 盘管为扁圆形截面，液料流动阻力小，通道大，适于黏度较高的液 料； 由于加热管较短，管壁温度均匀，冷凝水能及时排除，传热面利用 率较高； 便于根据料液的液面高度独立控制各层盘管内加热蒸汽通断及其压 力，以满足生产或操作的需要。
资源循环利用行业废弃物处理技术手册
资源循环利用行业废弃物处理技术手册第1章废弃物处理概述 (4)1.1 废弃物分类与特性 (4)1.1.1 工业废弃物：来源于工业生产过程，包括废渣、废液、废气等。
其特性为成分复杂，处理难度较大，部分废弃物具有较大的环境污染风险。
(4)1.1.2 生活废弃物：来源于日常生活，主要包括厨余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他垃圾。
其特性为种类繁多，处理方式多样，部分废弃物具有可回收利用价值。
(4)1.1.3 农业废弃物：来源于农业生产过程，包括农作物秸秆、畜禽粪便等。
其特性为有机质含量高，资源化利用潜力大，但处理不当易造成环境污染。
(4)1.1.4 建筑废弃物：来源于建筑施工和拆除过程，主要包括砖瓦、混凝土、木材等。
其特性为重量大、体积大，资源化利用程度较低。
(4)1.2 废弃物处理原则与方法 (4)1.2.1 减量化原则：通过源头减量、过程控制和末端处理等手段，降低废弃物的产生量和环境影响。
(4)1.2.2 无害化原则：对废弃物进行处理，使其达到国家环保标准，不对环境和人体健康造成危害。
(4)1.2.3 资源化原则：将废弃物作为资源进行回收和利用，提高资源利用率，减少资源消耗。
(4)1.2.3.1 物理处理方法：利用物理手段对废弃物进行分离、破碎、压实等处理，降低废弃物的体积和重量，便于运输和处置。
(4)1.2.3.2 化学处理方法：利用化学反应对废弃物进行处理，使其转化为无害物质或具有较高利用价值的物质。
(4)1.2.3.3 生物处理方法：利用微生物、植物等生物体对废弃物进行分解、转化，实现废弃物资源化和无害化。
(4)1.2.3.4 焚烧处理方法：将废弃物在高温下燃烧，实现减量化、无害化和能源回收。
51.2.3.5 填埋处理方法：将废弃物填埋于地下，通过地质层隔离和覆盖，减少对环境的影响。
(5)1.2.3.6 深海投放方法：将特定类型的废弃物投放到深海中，减少对陆地环境的影响。
《分离工程》思考题及习题(整理)(1)
《生化分离工程》思考题及习题第一章绪论2、生化分离工程有那些特点？3、简述生化分离过程的一般流程？第二章预处理与固-液分离法1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？2、何谓絮凝？何谓凝聚？各自作用机理是什么？3、发酵液中去除杂蛋白的原因是什么？方法主要有那些？7、何谓密度梯度离心？其工作原理是什么？第三章细胞破碎法1、革兰氏阳性菌和阴性菌在细胞壁在组成上有何区别？2、细胞破碎主要有那几种方法？3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点？4、何谓化学破碎法？其原理是什么？包括那几种？5、何谓酶法破碎法？有何特点？常用那几种酶类？第四章萃取分离法1、何谓溶媒萃取？其分配定律的适用条件是什么？2、在溶媒萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取？3、何谓乳化液？乳化液稳定的条件是什么？常用去乳化方法有那些？5、某澄清的发酵液中含260mg/l放线菌D, 现用醋酸丁酯进行多级萃取。
已知平衡常数K=57.0，料液流量450升/时，有机相流量20升/时。
为达到此抗生素收率为98%的要求，需要多少级的萃取过程？(计算题)8、何谓双水相萃取？双水相体系可分为那几类？目前常用的体系有那两种？9、为什么说双水相萃取适用于生物活性大分子物质分离？第五章沉淀分离法1）何谓盐析沉淀？其沉淀机理是什么？有何特点？2) 生产中常用的盐析剂有哪些？其选择依据是什么？3) 何谓分步盐析沉淀？4）何谓等电点沉淀？其机理是什么？pH是如何影响pI的？第六章吸附分离法1、吸附作用机理是什么？2、吸附法有几种？各自有何特点？5、已知80g的活性炭最多能吸附0.78 mol腺苷三磷酸（ATP），这种吸附过程符合兰缪尔等温线。
其中b=2.0×10E3mol/L,请问在1.2L的料液浓度为多少时才能使活性炭吸附能力达90%? （计算题）★第七章离子交换法1、何谓离子交换法（剂）?一般可分为那几种?2、离子交换剂的结构、组成？按活性基团不同可分为那几大类？3、pH值是如何影响离子交换分离的？5、在离子交换层析分离过程中，离子交换剂是如何选择的？6、各类离子交换树脂的洗涤、再生条件是什么？7、软水、去离子水的制备工艺路线？★第八章膜分离技术2）膜在结构上可分为那几种？膜材料主要用什么？3）简述微滤、超滤、纳滤及反渗透膜在膜材料、结构、性能、分离机理及其应用等方面的异同点5）何谓浓差极化现象？它是如何影响膜分离的？减少浓差极化现象的措施？6）膜的清洗及保存方法有那几种？7）膜分离设备按膜组件形式可分为几种？相比较的优缺点？第九章层析技术1）何谓色层分离法？可分为那几大类？4）何谓亲和色层分离法？亲和力的本质是什么？亲和色层中常用的亲和关系有那几种？5）何谓疏水作用层析？其最大的特点是什么？6）凝胶层析的原理是什么？何谓排阻极限？第十章电泳技术2、聚丙稀酰胺凝胶电泳的原理什么？影响其操作的因素主要有那些？3、SDS聚丙稀酰胺凝胶电泳原理是什么？有何应用？第十一章结晶法2、何谓过饱和度？饱和度形成有那几种方法？4、结晶法与沉淀法相比较有何区别？综合题1、已知某一氨基酸G是一酸性氨基酸，水溶性随温度升高而升高，pI=6.2，在中性和酸性条件下较稳定。
第八章浓缩设备09-10
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特点
（1）加热蒸汽与料液呈并流方式。 （2）蒸发时间短，为单流型，适用于热敏性料液浓缩。 （3）不适于高黏度的料液浓缩。 （4）大多以双效或多效形式组成蒸发设备，以提高浓缩比。 （5）不适用于处理易结晶或易结垢的溶液。
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（五）刮板式蒸发器
缺点：传热面积小，液料对流循环差，易结垢；料液受热时间长，
在一定程度上对产品质量有影响。
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（三）外加热式蒸发器
分类 操作过程 优缺点 用途
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分类
外加热式蒸发器的特征是加热室和分离 室分开。
根据物料在加热室与分离室间循环的方
式，可分为强制循环式和自然循环
长管式蒸发器可以分为升膜式、降膜式和升降膜式 蒸发器(图8.5)。
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1.升膜式蒸发器
结构如图8.5（1）所示。 蒸汽由加热器上部引入，而物料由下部进
入，因此蒸汽与物料在加热器内呈逆流。 由于从下面进料，所以为防止静压效应引
起的沸点升高，进入蒸发器的料液温度应 控制在接近沸点。
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操作过程
两种外加热式蒸发器均可以连续方式操 作，也可以间歇方式操作。连续操作时，最 初的一段时间为非稳定期，这时不出料，当 循环内料液浓度达到预定浓度时，通过离心 泵抽吸出料。图8. 4（2）所示的自然循环蒸 发器，也可在浓缩液出口处加接管与出料离 心泵相连。间歇操作时，最终出料的体积不 得小于加热室与分离室最少能循环的容积。
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一定程度上对产品质量有影响。
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
（三）外加热式蒸发器
分类 操作过程 优缺点 用途
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
分类
外加热式蒸发器的特征是加热室和分离室分开。
强 根据物料在加热室与分离室间循环的方式，可分为 制循环式和自然循环式两种。
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食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设 备
食品工厂机械与设备
一、教学目标
1.了解浓缩的基本原理和主要做法；
2. 了解几类设备的工作原理和系统组成。
二、教学重点
五、教学课时
几类设备的介绍
4学时
三、教学难点
六、教学练习
各种特点的理解
P243. 2.3.4.
四、教学方法
食品工厂机械与设备——第八章 浓缩设备
操作过程
两种外加热式蒸发器均可以连续方式操作，也可以间歇 方式操作。连续操作时，最初的一段时间为非稳定期，这时 不出料，当循环内料液浓度达到预定浓度时，通过离心泵抽 吸出料。图8. 4（2）所示的自然循环蒸发器，也可在浓缩液 出口处加接管与出料离心泵相连。间歇操作时，最终出料的 体积不得小于加热室与分离室最少能循环的容积。
真空蒸发浓缩设备特点
优点：
（1）在真空状态下料液的沸点降低，加速了水分蒸发，避免 了料液的高温处理，适合于处理热敏性物料。
（2）热源可以采用低压蒸汽或废热蒸汽。 （3）由于料液的沸点较低，使浓缩设备的热损失减少。 （4）对料液起加热杀菌作用，有利于食品的保藏。
缺点：
（1）须有抽真空系统，从而增加附属机械设备及动力。 （2）由于蒸发潜热随沸点降低而增大，所以热能消耗大。
食品机械与设备习题答案
第一章一、判断题1.我国尚未颁布食品机械设备分类标准。
√2.食品加工机械设备多为成套设备。
×3.食品加工机械设备应当全由不锈钢制造。
×4.所有不锈钢材料在任何场合均不生锈。
×5.各种不锈钢的基本成分是铁和铬。
×6.一般不锈钢中的铬含量不超过28%。
√7.食品工业不可采用非不锈钢材料制作的容器。
×8.食品加工设备所采用的轴承都应为非润滑型。
×9.设备的产品接触表面应无凹坑、无疵点、无裂缝、无丝状条纹。
√第二章思考题1．简述物料输送机械在食品加工中所起的作用并举例说明。
2．食品厂常用哪些类型的泵输送液体食品物料？它们的适用场合如何？3．举例说明风机、压缩机和真空泵在食品加工中的应用。
一、判断题1.带式输送机只能水平或向上输送。
×2.原理上讲斗式提升机可以正反向两种方向输送。
×3.带式输送机的最大输送距离为20m。
×4.输送韧性和可压缩性物料时，可以采用齿式或叶片式螺旋输送机。
√5.卫生离心泵的吸入口位置只要低于贮罐口，开机时就可将罐内料液吸出。
×6.螺杆泵的转动件是用食用级橡胶制造的。
×7.螺杆泵、齿轮泵和离心泵只要改变旋转方向就可以改变输送方向。
×8.螺杆泵的输出压头与螺杆的长度有关。
√二、填空题1．斗式提升机按输送的方向有倾斜式和垂直式两种，料斗的形式有圆柱形底深斗、圆柱形底浅斗和尖角斗三种。
装料的方式有挖取式和撒入式两种。
2．带式输送机的输送带有橡胶带、钢带、帆布带、塑料带等。
布带常用于糕点机械。
灌装线上用于输送容器的输送机常采用链板形式的输送带。
热烫机中使用的带式输送机常采用钢丝网带式输送带。
果蔬加工预处理生产线上用于拣选用的输送机常采用橡胶或塑料形式的输送带。
3．螺旋输送机主要由输送螺旋、壳体和传动装置等构成。
它的主要输送元件螺旋体，也称为输送绞龙。
常见的螺旋形式有实体螺旋、带式螺旋、叶片式螺旋和齿式螺旋等四种。
食品工厂机械与设备课后题主要考试内容(附答案)
.食品工厂机械与设备课后题第四章分选分离机械与设备判断题1.植物性食品原料一般采用筛分原理分级机械设备。
﹙√﹚2.滚筒式分级机的进料端的筛孔最小。
﹙√﹚3.分离式离心机可用于分离悬浮液和乳化液. ﹙√﹚4.反渗透膜浓缩的循环需要用多级离心泵以克服浓缩液侧的渗透压。
﹙×﹚5.布袋过滤器在温度高于100℃的环境中，滤袋的材料不能使用天然织物。
﹙×﹚6.旋风分离器的工作气体流速不得低于25m/s。
﹙√﹚7.超临界流体萃取系统流程中必有换热器。
﹙×﹚8.一台电渗析器可采用多对电极。
﹙√﹚1.如果悬浮液中固形物含量大且粒度较大，可以采用碟式离心机进行分离。
2.奶油分离三用机可以在任何条件下独立完成牛乳的标准化操作。
3.在膜浓缩系统中，通常设一个浓缩(循环)环。
4.超滤膜浓缩装置中，通常只需一台单级离心泵进料即可。
5.所有的膜分离系统均需要配备冷却器。
6.静电除尘器只能去除被处理粉尘中的带电粒子7.只要超滤设备中的膜组件更换成几何尺寸相同的反渗透膜组件就可进行反渗透操作。
8.袋式过滤器大多采用逆气流方式除去袋中积粉。
填空题1.离心分离机可根据：(1) 分离因数、(2) 分离原理、(3) 操作方式、(4) 卸料方式、(5) 轴向进行分类。
2.按操作原理，离心分离机可以分为过滤式、沉降式和分离式三种。
3.常用于水果榨汁的两种连续压榨机是：螺旋压榨机和带式压榨机。
4.食品加工厂常见过滤设备有：板框式压滤机、叶滤机、转筒式真空过滤机、转盘式真空过滤机等。
5.除了榨汁机和过滤机以外，另外三种典型的用于果蔬加工的分离机械设备是：粉尘分离设备、提取机械设备和膜分离机械设备。
1.卧篮式压榨机也称布赫榨汁机，关键部件是尼龙滤绳组合体。
其榨汁过程的主要步骤是：①装料、②压榨、③二次压榨、④排渣和⑤清洗。
2.金属探测器可探测磁性和非磁性金属，探测的难易程度与物体磁穿透性能和电导率有关。
典型金属探测器可以检测到直径大于2mm 的球形非磁性金属和所有直径 1.5mm 的球形磁性颗粒。
分离课后习题和答案解析
【注意事项】1.因时间关系，详细复习总结的电子版没时间做了，大家抽空多看看课本，考试以课本基础知识为主，书上找不到答案的不会考。
2.这里主要总结了老师上课讲的课后题 参考 答案，以及部分往届复习的名词解释整合，大家参考记忆。
3.考试题型：6-7个名词解释，6-7个选择题（考察细节掌握，一个两分），填空，简答论述（接近50分）。
4.不考计算题，但依然会考公式的其他应用，复习时自己注意。
5.【P22】【P24】【P44-45】【P216-217】这几页的图和表必须会解读，【P191-192】这两页表必须背过，必考重点！考试没有画图题，但可能有读图题，常见的重点图示必须熟悉。
6.抓紧时间好好复习，今年监考比历届都要严，不要因小失大！！！7.最后，祝都过。
***感谢冯晓博、马阿敏、张雪琴三位热心的好学霸肯抽出时间为大家整理资料***第一章 绪论1.分离技术的三种分类方法各有什么特点？答：（1）按被分离物质的性质分类分为物理分离法、化学分离法、物理化学分离法。
（2）按分离过程的本质分类分为平衡分离过程、速度差分离过程、反应分离过程。
（3）场流分类法2.分离富集的目的？答：①定量分析的试样通常是复杂物质，试样中其他组分的存在常常影响某些组分的定量测定，干扰严重时甚至使分析工作无法进行。
这时必须根据试样的具体情况，采用适当的分离方法，把干扰组分分离除去，然后才能进行定量测定。
②如果要进行试样的全分析，往往需要把各种组分适当的分离，而后分别加以鉴定或测定。
③而对于试样中的某些痕量组分，进行分离的同时往往也就进行了必要的浓缩和富集，于是就便于测定。
因此物质的化学分离和测定具有同样重要意义。
3.什么是直接分离和间接分离？答：直接分离是将待测组分从复杂的干扰组分分离出来；间接分离是将干扰组分转入新相，而将待测组分留在原水相中。
4.阐述浓缩、富集和纯化三个概念的差异与联系？答：富集：通过分离，使目标组分在某空间区域的浓度增大。
食品工厂机械与设备课后题主要考试内容(附答案).
食品工厂机械与设备课后题第一章判断题1.我国尚未颁布食品机械设备分类标准。
（√）2.食品加工机械设备多为成套设备。
（×）3.食品加工机械设备应当全由不锈钢制造。
（×﹚4.所有不锈钢材料在任何场合均不生锈。
﹙×﹚5.各种不锈钢的基本成分是铁和铬。
﹙√﹚6. 一般不锈钢中的铬含量不超过28%。
﹙√﹚7.食品工业不可采用非不锈钢材料制作的容器。
﹙×﹚8. 304不锈钢的镍含量为10%。
﹙×﹚9.食品加工设备所采用的轴承都应为非润滑型。
﹙×﹚10.具压力、高温内腔的设备应设置安全阀、泄压阀等超压泄放装置。
﹙√﹚11.机械设备的安全操作参数包括额定压力、额定电压、最高加热温度等。
﹙√﹚12.食品加工机械设备的噪声不应超过95dB（A）。
﹙×﹚13.严禁在任何表面或夹层内采用玻璃纤维和矿渣棉作为绝热材料。
﹙√﹚14.设备的产品接触表面应无凹坑、无疵点、无裂缝、无丝状条纹。
﹙√﹚第二章物料输送机械判断题1.带式输送机只能水平或向上输送。
（×﹚2.原理上讲斗式提升机可以正反向两种方向输送。
﹙×﹚3.带式输送机的最大输送距离为20m。
﹙×﹚4.输送韧性和可压缩性物料时，可以采用齿式或叶片式螺旋输送机。
﹙√﹚5.卫生离心泵的吸入口位置只要低于贮罐口，开机时就可将罐内料液吸出。
﹙×﹚6.螺杆泵的转动件是用食用级橡胶制造的。
﹙×﹚7.螺杆泵、齿轮泵和离心泵只要改变旋转方向就可以改变输送方向。
﹙×﹚8.螺杆泵的输出压头与螺杆的长度有关。
﹙√﹚填空题1．斗式提升机按输送的方向有倾斜式和垂直式两种，料斗的形式有深斗、浅斗和尖角型斗三种。
装料的方式有吸取式和撒入式两种。
2．带式输送机的输送带有橡胶带、帆布带、钢丝网带、链条带等。
布带常用于饼干成型机械。
灌装线上用于输送容器的输送机常采用链板式形式的输送带。
分离概念版
第一章 绪论 分离科学：研究从混合物中分离、纯化或富集某些组分以获得相对纯物质的过程的规律、仪器制造技术及其应用的一门学科。
分离：把混合物中某些组分或各组分彼此分开，或把混合物中各相间彼此分开的过程叫分离（化工词典）。
把m 种化学组分分成m 种纯的形式，并把它们置于m 个独立的容器中。
利用混合物中各组分在物理或化学性质上的差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或者在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。
富集：通过分离，使目标组分在某空间区域的浓度增大。
分离与富集的关系：富集需要借助分离，即分离与富集是同时实现的。
富集与分离的目的不同，富集只是分离的目的之一。
浓缩：将溶剂部分分离，使溶质浓度提高的过程 浓缩与富集的异同：浓缩时溶质相互之间不分离；富集往往伴随着浓缩，因为以富集为目的的分离最终都会设法使溶液体积减小。
纯化：通过分离使某种物质的纯度提高的过程。
回收率：回收率是分离中最重要的一个评论指标，它反映的是被分离物质子分离过程中损失量的多少，是分离方法准确性的表征，公式为： 分离因子S ：两种物质被分离的程度。
回收率R 相差越大，分离效果越好。
分离科学的重要性（意义）：分离是认识物质世界的必经之路分离是各种分析技术的前提富集(分离)延伸了分析方法的检出下限分离科学是其他学科发展的基础分离科学提高了人类的生活品质第二章 分离过程热力学混合熵（∆Smix ）—将i 种纯组分混合，若各组分间无相互作用，则混合前后体系的熵变称为混合熵变（混合熵）分离熵（∆Ssep ）—混合过程的相反过程的熵变。
∆Ssep =－∆Smix （两种过程的始终态对应相反）混合熵的计算实例：已知空气的大致组成体积质量比为N2 78%， O2 21%， Ar2 1%。
求其摩尔混合熵和摩尔分离熵。
解： ∆S ︒mix=－R ∑xilnxi=－R （0.78ln0.78＋0.21ln0.21＋ 0.01ln0.01 =0.568R％欲回收总量实际回收量＝回收率1000⨯Q Q R B A BA B A B A Q Q Q Q R R S ,0,0,//===0.568⨯8.31 J ⋅K-1⋅mol-1=4.72 J ⋅K-1⋅mol-1∆S ︒sepx=－∆S ︒mix = －4.72 J ⋅K-1⋅mol-1混合熵计算公式：＝＝＝－组分i 在任意一相中的化学势可以写成：⏹ 物质的饱和蒸汽压并非常数，而是随温度升高而增大。
第八章-亲和分离
亲和配基要求：
配基与被分离生物大分子之间的专一性识别或特异 性作用，必须是可逆的。 配基与被分离分子之间结合力要有足够高，以能形 成稳定的复合物；同时结合又不能太强，否则洗脱 困难。 固定到载体上后配基的专一性识别或特异性作用不 发生明显的变化。
载体的活化与偶联
多糖类载体的活化与偶联 常用的方法有溴化氰法、三嗪法、高碘酸盐法、 环氧化物法等 （a）溴化氰活化 活化多糖载体中最为常用的方法，其反应时间短， 只需要几分钟至几十分钟。溴化氰是剧毒药品，活化 操作必须在通风橱中进行。
www.nyteknik.se/.../bioteknik/article36093.ece
• 固定化金属离子亲和层析 （Immobilized metal affinity chromatography，IMAC）
Jerker Porath
Cu2+、Ni2+、Zn2+、Co2+ 等过渡金属离子可与N、S、O产 生配位键，可与蛋白表面的组氨酸（His）的咪唑基、半胱 氨酸（Cys）的巯基、色氨酸（Trp）的吲哚基结合。 金属离子与His的咪唑基结合力最强。 金属离子与咪唑基结合的强弱顺序： Cu2+> Ni2+ >Zn2+>Co2+ 金属离子可通过一个螯合基团固定在层析介质上 ，用于 蛋白质的分离。 常用的螯合亚氨基二乙酸(IDA)、次氨基三乙酸(NTA)。
• 染料亲和层析
三嗪类色素是一类含有三嗪环的活性染料。
这类染料的结构和NAD的结构相似，能与以NAD为 辅酶的脱氢酶和激酶结合。 最常用的活性染料为 Cibacron Blue F 3GA。
洗脱方法：
①增加盐浓度（NaCl）洗脱 ②改变pH洗脱。 ③采用辅酶NAD进行洗脱
食品机械与设备习题答案
3.滚筒式分级机驱动滚筒转动的方式有哪三种，各有何特点。
4. 离心机的分离因素其含义是什么？为什么高速离心机往往采用小直径高转速？
5.简述碟片离心澄清机、碟片离心分离机的概念，两者结构有何差异？
一、判断题
1. 植物性食品原料一般采用筛分原理分级机械设备。×
2. 滚筒式分级机的进料端的筛孔最小。√
3. 分离式离心机可用于分离悬浮液和乳化液。√
10. 布袋过滤器在温度高于 100℃的环境中，滤袋的材料不能使用天然织物。√
11. 静电除尘器只能去除被处理粉尘中的带电粒子。×
12. 袋式过滤器大多采用逆气流方式除去袋中积粉。×
13. 旋风分离器的工作气体流速不得低于 25m/s。×
14. 超临界流体萃取系统流程中必有换热器。×
15. 只要超滤设备中的膜组件更换成几何尺寸相同的反渗透膜组件就可进行反渗透操
A.转速 B. 叶轮直径 C. 阀门 D. A、B 和 C
四、对应题
1．找出以下输送带与加工设备对应关系，并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。
( B )1.钢带 A.果蔬清洗设备
( A )2.钢丝网带 B.连续焙烤设备
( D )3.帆布带 C.饮料瓶周转
( E )4.板式带 D.饼干坯料的输送
(C )5.塑料带 E.灌装线上瓶罐输送
4.所用 CIP 清洗系统的管路中物料流向必须采用自动切换阀。×
5. SIP 是对设备进行就地杀菌的意思。√
பைடு நூலகம்
6. 食品物料只能采用水为清洗介质进行清洗。 ×
7.双端式自动洗瓶机卫生条件和空间利用率优于单端式。×
8.单端式自动洗瓶机主要用于新瓶的清洗。 ×
9. 目前滚筒清洗机的滚筒多采用大齿轮驱动。×
第八章 膜分离法
B、电荷：
C、膜吸附： D、其他高分子的影响： E、操作条件： F、pH 值：
§4.3
膜组件的结构和特点
膜组件：由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及收纳这 些部件的容器构成的一个单元称为膜组件（membrane module）或膜装置。 类型：
板框式膜组件 管式膜组件 中空纤维膜组件 卷式膜组件
－
阴极
＋ ＋
盐水
+ + + + + + + + + + + + + + + +
+ ＋ ＋ －
－
－ －
盐水
+ + + + + + + + + + + + + + + +
+
阳极
纯蛋白质溶液
电透析分离原理示意图
电透析器是利用离子交换膜的选择透过性进行工作，电透析器主要组 成部分是离子交换膜。分为阳膜，阴膜。阳膜只充许阳离子通过而阴 离子被阻挡；阴膜只充许阴离子通过而阳离子被阻挡。
一、膜的定义：
概述
是指在一种流体相内或是在两种流体相之 间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相 通的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用。
不管膜多薄, 它必须有两个界面。 传质有选择性 膜的厚度应在0.5mm以下，否则不能称其为膜
4.1
膜分离过程原理：
概述
选择性膜为分离介质，通过在膜两边施加一个推动力（如 浓度差、压力差或电位差等）时，使原料侧组分选择性地 透过膜，以达到分离提纯的目的。通常膜原料侧称为膜上 游，透过侧称为膜下游。
化工单元操作章节总结
化工单元操作章节总结化工单元操作是化学工程中的基础课程，主要介绍了各种化工生产过程中所涉及的基本操作单元，如流体输送、传热、蒸馏、吸收、萃取、干燥等。
以下是化工单元操作的章节总结：1. 绪论：介绍化工单元操作的定义、分类、研究方法以及其在化工生产中的应用和重要性。
2. 流体输送：介绍流体输送的基本原理、流体静力学和动力学的基本概念和计算方法，以及各种流体输送设备如泵、压缩机、鼓风机等的结构、工作原理和使用特点。
3. 传热：介绍热量传递的基本原理、传热过程的基本计算方法和各种传热设备如换热器、加热炉等的结构、工作原理和使用特点。
4. 蒸发：介绍蒸发的基本原理、蒸发过程的基本计算方法和各种蒸发设备如蒸发器、结晶器的结构、工作原理和使用特点。
5. 蒸馏：介绍蒸馏的基本原理、蒸馏过程的基本计算方法和各种蒸馏设备如精馏塔、分馏塔等的结构、工作原理和使用特点。
6. 吸收：介绍吸收的基本原理、吸收过程的基本计算方法和各种吸收设备如吸收塔、解吸塔等的结构、工作原理和使用特点。
7. 萃取：介绍萃取的基本原理、萃取过程的基本计算方法和各种萃取设备如萃取塔等的结构、工作原理和使用特点。
8. 干燥：介绍干燥的基本原理、干燥过程的基本计算方法和各种干燥设备如干燥器等的结构、工作原理和使用特点。
9. 膜分离：介绍膜分离的基本原理、膜分离过程的基本计算方法和各种膜分离设备如反渗透膜等的结构、工作原理和使用特点。
10. 实验与数据处理：介绍实验设计、实验数据的采集与处理以及实验结果的分析方法，并通过实验验证化工单元操作的基本原理和计算方法。
通过以上章节的学习，学生可以掌握化工单元操作的基本原理和计算方法，了解各种化工设备的结构和工作原理，为后续的化工专业课程学习和实际工作打下基础。
化学工程与工艺作业指导书
化学工程与工艺作业指导书第1章绪论 (4)1.1 化学工程与工艺概述 (4)1.2 工艺流程与设备选择 (4)1.3 化学工程与工艺发展趋势 (4)第2章物料平衡与能量平衡 (5)2.1 物料平衡 (5)2.1.1 物料平衡基本原理 (5)2.1.2 物料平衡计算方法 (5)2.1.3 物料平衡在工艺中的应用 (5)2.2 能量平衡 (5)2.2.1 能量平衡基本原理 (5)2.2.2 能量平衡计算方法 (5)2.2.3 能量平衡在工艺中的应用 (6)2.3 平衡计算实例分析 (6)2.3.1 实例描述 (6)2.3.2 物料平衡计算 (6)2.3.3 能量平衡计算 (6)2.3.4 结果分析 (6)第3章流体流动与输送 (6)3.1 流体动力学基础 (6)3.1.1 流体的性质 (6)3.1.2 流体流动的基本方程 (6)3.1.3 流体流动的分类 (6)3.2 流体输送设备 (7)3.2.1 管道输送 (7)3.2.2 风机与泵 (7)3.2.3 流体输送过程中的控制系统 (7)3.3 流体流动与输送过程中的实际问题 (7)3.3.1 流体流动阻力 (7)3.3.2 管道磨损与腐蚀 (7)3.3.3 泵与风机的故障分析与维护 (7)3.3.4 流体输送过程中的节能措施 (7)第4章传热过程与设备 (7)4.1 传热基本理论 (7)4.1.1 传热方式 (7)4.1.2 传热定律 (8)4.1.3 传热系数 (8)4.2 传热设备 (8)4.2.1 换热器 (8)4.2.2 蒸发器 (8)4.2.3 冷却塔 (8)4.3.1 传热过程强化 (8)4.3.2 传热过程优化 (8)4.3.3 传热过程节能 (9)第5章质量传递与分离过程 (9)5.1 质量传递基本理论 (9)5.1.1 质量传递概述 (9)5.1.2 质量传递方程 (9)5.1.3 质量传递系数 (9)5.2 混合与分离过程 (9)5.2.1 混合过程 (9)5.2.2 分离过程 (9)5.3 常见分离设备及其应用 (9)5.3.1 蒸馏设备 (9)5.3.2 吸收设备 (9)5.3.3 萃取设备 (10)5.3.4 膜分离设备 (10)5.3.5 结晶设备 (10)5.3.6 离子交换设备 (10)第6章化学反应工程 (10)6.1 化学反应动力学 (10)6.1.1 反应速率与反应机理 (10)6.1.2 反应速率方程 (10)6.1.3 反应动力学参数的测定与估算 (10)6.2 反应器设计与分析 (11)6.2.1 反应器类型及特点 (11)6.2.2 反应器设计原则与步骤 (11)6.2.3 反应器功能评价 (11)6.3 反应器操作与控制 (11)6.3.1 反应器操作参数的优化 (11)6.3.2 反应器控制策略 (11)6.3.3 反应器安全与故障处理 (11)第7章化工过程控制与优化 (11)7.1 过程控制系统 (11)7.1.1 系统概述 (11)7.1.2 控制器设计 (11)7.1.3 传感器与执行器 (12)7.2 控制策略与优化方法 (12)7.2.1 控制策略 (12)7.2.2 优化方法 (12)7.3 化工过程模拟与优化 (12)7.3.1 过程模拟 (12)7.3.2 过程优化 (12)第8章化工设备设计与选型 (12)8.1.1 设计依据 (12)8.1.2 设计原则 (13)8.1.3 设计步骤 (13)8.2 常见化工设备设计与选型 (13)8.2.1 反应釜 (13)8.2.2 储罐 (13)8.2.3 蒸馏塔 (14)8.3 设备材料与防腐 (14)8.3.1 设备材料选择 (14)8.3.2 防腐措施 (14)第9章环境保护与安全工程 (14)9.1 化工环境污染与防治 (14)9.1.1 化工污染源及其特点 (14)9.1.2 化工污染防治技术 (14)9.1.3 化工环保法规与标准 (14)9.2 安全生产与预防 (15)9.2.1 化工企业安全生产概述 (15)9.2.2 化工安全技术 (15)9.2.3 安全生产管理体系 (15)9.3 应急处理与案例分析 (15)9.3.1 应急处理原则与程序 (15)9.3.2 化工案例分析 (15)9.3.3 应急救援设备与设施 (15)9.3.4 应急演练与培训 (15)第10章化工工艺案例分析 (15)10.1 石油化工工艺 (15)10.1.1 乙烯工业 (15)10.1.2 苯工业 (16)10.1.3 催化裂化工艺 (16)10.2 精细化工工艺 (16)10.2.1 化妆品生产工艺 (16)10.2.2 染料生产工艺 (16)10.2.3 农药生产工艺 (16)10.3 生物化工工艺 (16)10.3.1 发酵工艺 (16)10.3.2 生物制药工艺 (16)10.3.3 生物燃料工艺 (16)10.4 其他典型化工工艺案例解析 (16)10.4.1 煤化工工艺 (16)10.4.2 金属提取工艺 (17)10.4.3 废水处理工艺 (17)第1章绪论1.1 化学工程与工艺概述化学工程与工艺是研究化学工业生产过程中物料转化、能量传递和质量传递的规律，以及将这些规律应用于工艺设计、设备选型和过程控制的学科。
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8.3 常用膜分离设备分离原理
2、反渗透设备原理 任何溶液都具有相应的渗透压，但要有半透膜才能表现出 来。渗透压与溶液的性质、浓度和温度有关，而与膜无关。 反渗透不是自发进行的，只有当外部压力大于溶液的渗透 压时，反渗透才能进行。
渗透
渗透平衡
反渗透
反渗透分离原理
8.3 常用膜分离设备分离原理
么区别？（课后查相关资料）
2、查膜的生产工艺方面的相关资料，写一段
总结。 3、列出目前网上有关膜的一些相关链接。
8.6 膜分离装置
管式膜组件
8.6 膜分离装置
3、螺卷式膜分离装置
螺卷式膜分离装置主要由耐压套管、膜组件、 穿孔管组成。 膜组件由平膜、导水垫层、格网组成。 螺卷式膜分离装置的特点：优点是结构紧凑， 单位体积的膜表面积大，操作方便。缺点是 容易堵塞，不能拆洗，浓水难于循环，，压 力损失大。
离子交换膜的基本性能：
交换容量：指每克干膜所含交换基团的毫克当量数。交换容 量不随外界条件而改变。
含水率：指在工作状态下每克干膜的含水克数。膜的含水率 随外液浓度的提高而下降。
8.5 几种常用膜介绍
2、反渗透膜
反渗透膜的透过机理：选择性吸附与毛细管流，即界 面现象和在压力下流体通过毛细管的综合结果。
中空纤维膜分离装置类似于单管程管壳式换热器的结 构。
膜组件用细径的中空纤维膜组装而成。
优点：结构简单、单位体积膜的表面积最大，液流流 程短，分布均匀。 缺点：不能用于处理含有悬浮物的废水，必须预先经 过过滤处理，另外难以发现损坏的膜，维护管理不便。
8.6 膜分离装置
1
原水入口 淡水出口
2
3
8.6 膜分离装置
1、板框式膜分离装置
板框式膜分离装置的构造与板框式压滤机相类 似，由若干板式膜组件重叠起来组成。 板式膜组件组成：由板体、多孔薄板和膜三部 分组成。
特点：板式膜装置结构简单，容易制造，体积 比管式的小，其缺点是装卸比较麻烦，单位体 积膜的表面积小。
8.6 膜分离装置
原水
透过水
密表面皮，表面皮下是多孔的支撑层。
8.4 膜分类
4、多孔膜主要用于超滤、微滤、渗析；电中心的致密膜
主要用于反渗透、渗透汽化、气体渗透。 5、从来源膜可分为：
天然膜
合成膜：无机材料（金属、玻璃）膜、有机高分子膜。 微滤膜、纳滤膜和气体渗透膜。
6、根据膜的功能可分：离子交换膜、反渗透膜、超滤膜、
8.4 膜分类
2
3 4 1 10 11
7 5
8
6
9
12
螺卷式膜装置
1—膜；2—格网；3—淡水垫层；4—中心集水管；5—透过水出口；6—原水入口 7—盖帽；8—密封圈；9—耐压套管；10—接头；11—膜组件；12—浓缩液出口
8.6 膜分离装置
螺卷式膜组件
8.6 膜分离装置
8.6 膜分离装置
4、中空纤维式膜分离装置
平面膜
8.4 膜分类
管状膜
8.4 膜分类
中空纤维膜
8.4 膜分类
（致密表皮层）
（细孔表皮层）
（多孔支撑层）
对称膜
非对称膜
8.5 几种常用膜介绍
1、离子交换膜
离子交换膜：用于电渗析，带电荷的膜，不同电荷的离子在 膜内的迁移速度有很大的差别，这就是离子交换膜对离子透 过的选择性。
离子交换膜构成：由聚电解质制成的，离子交换膜的基体是 空间的网状结构。
8.6 膜分离装置
在水处理的过程，因不同场合处理水量和水质的 不同，我们采用的膜分离设备的组装形式也存在 差别，用膜直接构成符合各种要求的单件的膜分 离装置是很困难的，主要原因是制造技术和装备 的限制。为了适应不同的场合的需要，通常的做 法是由专业制造厂提供几种规格化的部件或小型 的单元设备，即膜组件。 膜组件可分为板式膜组件、管式膜组件、螺卷式 膜组件和中空纤维式膜组件。此外还有毛细管式 膜组件。
过滤
小于0.1
0.01 0.0001
0.001
0.01 0.01
0.1
1
10
100
微粒或分子的大小/μm
8.4 膜分类
1、根据膜的材质从相态上可分：
固膜：大规模应用，以高分子合成膜为主，陶瓷膜。 液膜
气膜
2、固膜按形态可分：平面膜、管状膜和中空纤维膜。 3、固膜按结构可分：
对称膜：致密膜或多孔膜，膜截面方向结构是均匀。 非对称膜：结构非均匀，表面极薄、起分离作用的致
3、超滤、微滤和纳滤设备 主要利用膜孔对溶液中悬浮微粒的筛分作用，在压力 作用下，小于孔径的小分子溶质随溶液一起透过膜上 的微孔，大于孔径的大分子溶质则被截留。
8.3 常用膜分离设备分离原理
20.0 10.0 反渗透 纳滤 1.0
大于2.8
2.0左右
超滤
压差/Mpa
0.1
0.3~1.0
微滤
0.1~0.3
应用： 1、大型城市市政污水或者生活污水处理，达 到杂用水标准回用。 2、工矿企业、宾馆酒店、医院、 写字楼、学校、住宅小区等中小型的中水处理工程 3、 高浓度有机废水处理：如食品加工业、医药行业、养 殖业、化工行业等废水处理
MBR专用膜片
MBR地埋ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中水回用成套设备
课后作业
1、生物膜法中的膜与我们这里所讲的膜有什
超滤和微滤过程使用的膜都是微孔膜。微粒是否被截 留，除了与操作条件有关外，主要还取决于微粒的大 小和结构以及膜微孔的大小和结构。
4、超滤膜和微滤膜
8.5 几种常用膜介绍
几种常用膜的简单对照
膜类型 离子交换膜 反渗透膜 纳滤膜 超滤膜 微滤膜 结构 空间网状 多孔结构 多孔多层 微孔膜 微孔膜 常用材质 聚电解质（如离 子交换树脂） 醋酸纤维素、芳 香聚酰胺等 醋酸纤维素、聚 砜等 醋酸纤维素、聚 砜、聚酰胺等 聚丙烯、聚砜、 聚酰胺等 荷电性 带电荷 中性膜 带电荷 中性膜 中性膜 应用 渗析、电渗 析 反渗透 纳滤 超滤 微滤
2、膜分离设备
膜分离设备是利用膜的选择透过性进行分离以及浓缩 水中离子或分子的设备；通过膜分离设备可实现混合 物的组分分离。
条件：膜；组分存在差别。
8.2 膜分离设备分类
渗析设备（Dialysis) ( Elect rodia lysis) 电渗析设备 反渗透设备 ( Reverse Osmosis ) t ion) 纳滤设备( Nanofilt ra 膜分离设备超滤设备( Ult rafilt at r ion ) 微滤设备( Microfilt at r ion ) 气体分离设备 (Gas P ermeaton i ) ( P ervaporat ion) 渗透汽化设备 Liquid Membrane ) 液膜分离设备（
4
浓水出口
5
中空纤维膜装置
1—耐压容器；2—格网；3—中空纤维；4—环氧树脂管板；5—原水分布多孔管
8.6 膜分离装置
中空纤维膜组件
8.6 膜分离装置
8.6 膜分离装置
膜生物反应器（MBR）：把膜技术与生化反应技术相 结合起来的一门新兴污水处理技术，是目前最有前途 的污水处理技术之一。在膜生物反应器（MBR）中， 采用分离膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实 现泥水分离。一方面，截留了反应池中的微生物，使 池中的污泥浓度大增加，从而使降解污水的生化反应 进行得更迅速彻底。另一方面，由于膜的高过滤精度， 出水清撤透明。
水工艺常用分离设备主要是：电渗析设备、反渗 析设备和超滤设备。
8.3 常用膜分离设备分离原理
1、电渗析设备原理
利用阴、阳离子交换膜
对溶液中阴、阳离子的 选择性，在直流电场的 作用下，使溶液中的阴、 阳离子在隔室内发生离 子迁移，分别通过阴、 阳离子交换膜从而达到 除盐或浓缩的目的。
电渗析基本排布方式原理图
1 2 3
透过水
透过水
4
浓缩水
板框式膜装置
1—双头螺栓；2—橡胶密封圈；3—膜；4—多孔性板
8.6 膜分离装置
板式膜组件
8.6 膜分离装置
2、管式膜分离装置 管式膜分离装置与多管式热交换器相类似。它 是将若干根直径为10～20mm，长1～3m的反 渗透管状膜组件装入多孔高压管中构成。 特点：结构简单，制造容易，安装、维修方便； 且水力条件好，不容易堵塞，清洗方便；能耐 高压，可以处理高粘度的原液。但管式膜分离 装置体积大，单位体积内膜的表面积最小，而 且两头需要较多的联结部件，现在使用并不广 泛。
第8章 膜分离设备
概述 膜分离设备分类 常用膜分离设备分离原理 膜分类 几种常用膜介绍 膜分离装置
8.1 概述
1、膜的概念
膜是一种物料薄层，具有半透性（对透过的物质有选 择性，或膜对不同物质具有不同的透过速率）。 区别于生物膜，生物膜或称固定膜（fixed film)；这里 说的膜（membrane)。
反渗透膜构成：一种多孔性膜，具有良好的化学性质。 反渗透膜为一种半透膜，只能通过溶液中某种组分， 不具有离子交换性质，属中性膜。
8.5 几种常用膜介绍
8.5 几种常用膜介绍
3、纳滤膜
纳滤膜与反渗透膜结构相类似，绝大多数是多层结构。 它具有离子选择性。
离子选择性是由于膜上或膜中有负的带电基团，它们 通过静电相互作用，阻碍多价阴离子的渗透