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中空疏水膜蒸餾膜

發布時間:2023-04-01 06:28:01

『壹』 膜蒸餾的優點

蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、過濾結晶等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。
膜蒸餾(md)是膜技術與蒸餾過程相結合的膜分離過程,它以疏水微孔膜為介質,在膜兩側蒸氣壓差的作用下,料液中揮發性組分以蒸氣形式透過膜孔,從而實現分離的目的。與其他常用分離過程相比,膜蒸餾具有分離效率高、操作條件溫和、對膜與原料液間相互作用及膜的機械性能要求不高等優點。
膜蒸餾技術有很多特點:
(1)膜蒸餾過程幾乎是在常壓下進行,設備簡單、操作方便,在技術力量較薄弱的地區也有實現的可能性;
(2)在非揮發性溶質水溶液的膜蒸餾過程中,因為只有水蒸汽能透過膜孔,所以蒸餾液十分純凈,可望成為大規模、低成本制備超純水的有效手段;
(3)該過程可以處理極高濃度的水溶液,如果溶質是容易結晶的物質,可以把溶液濃縮到過飽和狀態而出現膜蒸餾結晶現象,是目前唯一能從溶液中直接分離出結晶產物的膜過程;
(4)膜蒸餾組件很容易設計成潛熱回收形式,並具有以高效的小型膜組件構成大規模生產體系的靈活性;
(5)在該過程中無需把溶液加熱到沸點,只要膜兩側維持適當的溫差,該過程就可以進行,有可能利用太陽能、地熱、溫泉、工廠的余熱和溫熱的工業廢水等廉價能源

『貳』 與蒸餾相比,膜蒸餾有哪些特點

蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、過濾結晶等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。

膜蒸餾(MD)是膜技術與蒸餾過程相結合的膜分離過程,它以疏水微孔膜為介質,在膜兩側蒸氣壓差的作用下,料液中揮發性組分以蒸氣形式透過膜孔,從而實現分離的目的。與其他常用分離過程相比,膜蒸餾具有分離效率高、操作條件溫和、對膜與原料液間相互作用及膜的機械性能要求不高等優點。

膜蒸餾技術有很多特點:
(1)膜蒸餾過程幾乎是在常壓下進行,設備簡單、操作方便,在技術力量較薄弱的地區也有實現的可能性;
(2)在非揮發性溶質水溶液的膜蒸餾過程中,因為只有水蒸汽能透過膜孔,所以蒸餾液十分純凈,可望成為大規模、低成本制備超純水的有效手段;
(3)該過程可以處理極高濃度的水溶液,如果溶質是容易結晶的物質,可以把溶液濃縮到過飽和狀態而出現膜蒸餾結晶現象,是目前唯一能從溶液中直接分離出結晶產物的膜過程;
(4)膜蒸餾組件很容易設計成潛熱回收形式,並具有以高效的小型膜組件構成大規模生產體系的靈活性;
(5)在該過程中無需把溶液加熱到沸點,只要膜兩側維持適當的溫差,該過程就可以進行,有可能利用太陽能、地熱、溫泉、工廠的余熱和溫熱的工業廢水等廉價能源

『叄』 膜蒸餾加膜和不加膜的區別

沒有區別。膜蒸餾加膜和不加膜使用效果是一樣的所以沒有區別,膜蒸餾是一種新的膜分離工藝。它是使用疏水的微孔膜對含非揮發溶質的水溶液進行分離的一種膜技術。

『肆』 直接接觸式膜蒸餾的膜蒸餾技術的原理


膜蒸餾技術傳質和傳熱模型如圖所示,當多組分的熱流體流過多空膜的熱側。多孔疏水膜內的作用之一是可容將溫度和組成不同的兩種料液隔開,其二是在膜兩側蒸汽壓差的作用下,揮發性的輕組分以蒸汽形式通過膜孔,以擴散形式從膜熱側到達冷側,冷凝,這就是膜蒸餾的基本過程。需要指出的是所謂冷側既可以設一與膜保持一定Z距離的冷壁(即間接接觸式),也可以不設冷壁直接與冷卻水相接(直接接觸式)兩種冷卻方式。膜蒸餾技術以其能常壓低溫操作、可利用廢熱等優點,被認為能用於海水淡化、超純水的制備、非揮發性物質水溶液的濃縮和結晶、回收水溶液中的揮發性物質等方面。

『伍』 膜蒸餾的應用

(1) 海水淡化
淡水資源短缺成為當今社會一大問題,海水淡化無疑是淡水來源的途徑之一。目前從海水或苦鹹水獲得淡水的主要方法有:電滲析法、蒸發法、多級蒸餾法和反滲透法等。近年來迅速發展起來的蒸餾法與膜法相結合的膜蒸餾技術在海水淡化的應用中獲得了成功,可望成為一種廉價高效製取淡水的新方法。利用工業上使用的海水余熱或用工業廢熱加熱海水進行膜蒸餾海水淡化,具有成本低、設備簡單、操作容易、能耗低等優點,使膜蒸餾技術在諸多海水淡化工程有一定競爭力!
(2) 超純水的制備
由於膜的疏水性,原則上只允許水蒸氣通過微孔,因此能得到很純的水。用減壓膜蒸餾對自來水進行處理後,水質達到微電子工業用高純度水三級和醫用注射水的標准。特別是近來新型高通量無機膜和有機-無機混合膜的開發成功,使得用膜蒸餾制備超純水變為具有巨大商業潛力的工業手段。
(3) 廢水處理
膜蒸餾與其他膜過程相比,其主要優點之一就是可以在極高的濃度條件下運行,即可以把非揮發性溶質的水溶液濃縮到極高的程度,甚至達到飽和狀態。張鳳君等人採用中空纖維膜蒸餾技術對含酚廢水進行了研究,結果使濃度高達5000mg/L的苯酚經處理後可降至50mg/L以下,苯酚的去除率可達95%以上。劉金生等人採用自製中空纖維膜蒸餾組件對油田聯合站含甲醇污水進行膜蒸餾處理研究,質量濃度高達10mg/mL的甲醇水溶液經處理後可降至0.03mg/mL一下。
(4) 共沸混合物的分離
膜蒸餾對某些共沸物也能起到分離效果。孔瑛等人研究了用膜蒸餾技術來分離甲酸-水共沸混合物的可能性,結果表明,採用膜蒸餾技術來分離甲酸-水溶液時不存在共沸現象,表明膜蒸餾在分離共沸物方面具有潛在的應用價值。

『陸』 用疏水層析法分離一種蛋白質類葯物的具體步驟

超濾是一種具有分子水平的薄膜過濾手段,超濾膜作為分離介質,以膜兩側的壓力差為推動力,將不同分子量的溶質進行選擇性分離。超濾過程一般是在常溫低壓下進行的,對分離熱敏性、保味性和易發生化學變化的物質最為適用。在生物合成葯物中主要用於大分子物質的分級分離和脫鹽濃縮,小分子物質的純化,醫葯生化制劑的去熱原處理等。
1除熱原
制劑中去除熱原一般是利用活性碳反復吸附,該方法勞動強度大、損耗大、得率低。超濾去除熱原的原理是使用小於熱原分子量的超濾膜攔截熱原,該方法已經得到美國食品與醫葯管理局認證,具有勞動強度小、產品得率高、產品質量好的優點。
上海第四制葯股份有限公司採用卷式超濾器小裝置,以截留分子量2萬的膜進行了硫酸(雙氫)鏈黴素葯除熱原試驗,試驗結果表明,採用超濾法代替傳統的活性炭吸附熱原,對於硫酸(雙氫)鏈黴素生產是可行的。上海福達制葯有限公司採用截留分子量1萬的磺化聚醚碸膜(SPES),進行黃芪注射液的除熱原超濾,再經活性炭吸附,使產品熱原合格率從原來的經常波動到目前的100%合格。上海天廚味精廠採用截留分子量為1萬的SPES超濾膜,對丙氨酸、谷氨酸、賴氨酸等氨基酸溶液除熱原,通過鱟試劑法測試結果,結果均為陰性。
由於葯液有效成分(如黃酮類、生物鹼類、總甙類等),其分子量都在1000以下。故對制葯制劑尤其是注射劑使用超濾除熱原是最適合的。空軍北京醫院葯局用超濾法制備了復方丹參、茵梔花、生脈3種復方中草葯注射液,所得超濾產品澄清度好,放置3個月後,無沉澱出現。用化學分析法對注射液中的鞣質、蛋白質、澱粉等項含量進行測定,結果顯示超濾過的產品中,上述雜質的含量均低於衛生標准,除雜質的效果很好。實驗證明,經超濾處理後的去熱原注射液並不會使原方有效成分損失。如復方丹參超濾品測得的281nm光密度值較高,薄層層析檢測出有原兒茶醛斑點,可見的斑點及其熒光點多且清晰。張英輝採用超濾法去除人參皂苷熱原,結果發現:超濾法可有效的去除熱原,又可有效的減少人參總皂苷的損失,該法簡便、可靠、效果好,可用於去除人參皂苷熱原。
北京中醫葯大學葯廠對比了活性碳和超濾兩種工藝,發現對清開靈注射液除熱原,兩種工藝均可行,但超濾法得到產品中:黃岑甙的含量高,產品顏色淺,微粒數量明顯少。利用超濾膜過濾川參通注射液、冠舒注射液、松梅樂注射液及大輸液中的熱原,實驗表明,葯液通過超濾後,熱原的截除率獲得滿意的結果,達到葯典的規定,去除熱原是可靠的。超濾不但可去除熱原,還能去除大於膜孔的高分子物質,提高注射液的澄明度和穩定性,而且超濾膜孔徑越小,脫色作用越明顯。
2小分子精製
對於抗生素類的小分子物質,其傳統的生產過程,要經過過濾、萃取、濃縮、結晶等工藝,存在過程冗長、收率低、能耗大等缺點,而且在精製過程中有微量大分子雜質殘留,如蛋白質、核酸、多醣等,這些雜質可能對人體產生副作用。利用超濾膜可以除去大分子雜質,簡化操作工藝。
青黴素是一種熱敏性物質,其活性單位受環境影響較大,溫度稍高或者處理時間延長均會導致活性單位降解。因此青黴素精製要求在15℃以下快速完成。目前青黴素精製過程中,需要加入十五烷基溴化吡啶作為破乳劑,而該破乳劑毒性大、價格昂貴,採用超濾工藝去除發酵副產品和殘留物以及一些可溶性蛋白質,無需加入破乳劑,而且過程簡單快捷。
超濾系統已應用於紅黴素、青黴素、頭孢菌素、四環素、林可黴素、慶大黴素、利福黴素等抗生素的過濾生產。美國Merck公司利用截留分子量為2.4萬的超濾膜過濾頭黴素發酵液,收率比鋪有助濾劑層的鼓式真空過濾機高出2%,達到98%,材料費用降低2/3,設備投資費用減少20%。另外利用超濾膜可有效地對頭孢菌素C發酵液進行加工處理,而不使膜堵塞或結垢,提高回收率,使得濃縮液中頭孢菌素C的濃度比原發酵液中的更高。韓少抑等利用超濾膜提純螺旋黴素,發現:截留分子量為5000的芳香聚醯胺超濾膜能去除蛋白等大分子雜質,起到納濾預處理作用。
維生素C是人體必需的一種營養成分,在醫學和營養學上有著廣泛的應用。目前,維生素C的生產方式主要有兩種:萊式法和兩步發酵法。其中兩步發酵法是我國科技人員首創的生產工藝,此工藝工程中常採用加熱沉澱法去除雜質,既耗能又造成有效成分古龍酸損失,收率也低。採用超濾膜系統代替加熱沉澱法去除發酵液中殘留的菌絲體、蛋白質和懸浮微粒等雜質,省去了預處理、加熱、離心等工序,既節約了能耗又提高了古龍酸的收率。
中葯中有效成分的分子量大多不超過1000,而無效成分如澱粉、多糖、蛋白質、樹脂等雜質的相對分子質量均在5萬以上。因此,用截留分子量適宜的超濾膜能夠很容易地將兩者分開。與傳統的化學分離方法相比較,膜分離的方法不僅效率高、操作簡便,而且成本低、經濟效益好,所以越來越多地被人們所採用。
3大分子精製
隨著生物技術的發展,大分子類葯物數量急劇增加,由於該類產品具有熱不穩定性,超濾的低溫快速過濾特性成為該類物質精製的重要方法。
利用截留分子量為2萬PS管式超濾膜系統濃縮植酸酶發酵液的實驗顯示,植酸酶的濃縮倍數可以達到6.53倍,濃縮收率為99.69%,截留率為99.93%。
利用PAN超濾膜從藏氂牛血中分離純化凝血酶的實驗顯示,所得凝血酶平均比活為38.24IU/mg,比傳統方法所得比活提高2倍。
利用超濾膜從豬血中純化SOD的方法有三個優點:①除去大量的小分子雜質;②濃縮SOD可節省隨後使SOD沉澱所需的溶劑;③能大大提高後續熱變性純化的效果,SOD總回收率達62%,比活性達5000U/mg。
在丙種球蛋白製品的生產過程中將超濾技術用於蛋白質的脫醇和濃縮。
將超濾技術用於人血白蛋白濃縮和脫醇。
採用超濾法濃縮分離免疫初乳中的抗體,以上這些應用都取得了良好濃縮效果。
用超濾法把高分子多糖類化合物單獨分離出來,制備具有特殊葯理作用的葯物,使中葯不同分子量組分用於不同的治療目的,達到葯物的綜合利用,是膜分離的重要功能。
選用截留分子量為5萬的PS超濾膜替代醇沉法處理板藍根水提液,實現了高效、節能。
利用CA超濾膜濃縮銀耳浸提液,其產品收率較常規濃縮方法提高了22.4%,同時縮短了濃縮時間。
採用超濾一滲濾法,改進香菇多糖的提取純化工藝,提高產品收率、降低生產成本。
用超濾法代替透析法去除海洋真菌多糖提取液中的小分子雜質,結果表明超濾法所得產品的得率和多糖含量都高於透析對照組,另外多糖中的色素大部分會被超濾膜吸附,這對提高粗品多糖含量是有利的。
中空纖維超濾膜可以有效提取六味地黃湯活性多糖,工藝簡單,生產周期短。
4膜蒸餾
膜蒸餾是利用疏水性微孔膜將兩種溫度不同的水溶液分隔開,在膜兩側水蒸氣壓力差的作用下,熱側的水蒸氣通過膜孔進入冷側,在冷側冷凝下來。膜蒸餾與常規蒸餾中的蒸發-傳送-冷凝過程相同。兩者都以氣-液平衡為基礎,都需要蒸發潛熱以實現相變。相對於常規分離過程,其優點是:①理論上100%分離離子、大分子、膠體、細胞及其他不揮發性物質;②操作溫度比傳統蒸餾過程低;③操作壓力比過程低;④對膜的機械性能要求低;⑤適於特種物質分離,而且可以分離極高濃度的物質,甚至可以產生結晶;⑥高效。將膜蒸餾用於熱敏性物質的濃縮,能很好地發揮其低溫濃縮的特性。青黴素作為抗生素應用於臨床已有50年歷史,一般採用溶媒萃取法提取,但提取過程復雜。利用直接接觸式膜蒸餾濃縮青黴素水溶液,濃縮過程比較穩定。益母草和赤芍是中醫臨床常用中葯,水蘇鹼和芍葯苷是兩者指標性成分,皆為水溶性,沸點比水高。將真空膜蒸餾法用於益母草與赤芍提取液的濃縮是可行的,具有效率高、耗能少、操作方便的優點,且有效成分的截留率為100%。

『柒』 請問什麼是疏水膜和親水過濾膜 這些膜的類型都有什麼親水就是過濾水這些膜的種類都是什麼

疏水膜就是對水比較排斥的,水是很難過不去的。親水性指的是水容易就過濾出去的。

『捌』 求助,關於膜蒸餾技術

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課程論文
性物質的優勢[7],其缺點是滲透通量低,結構復雜,且不適用於中空纖維膜,限制了商業推廣。Amali等[8]通過對AGMD與DCMD的比較研究,認為AGMD更適用於地熱苦鹹水的脫鹽。SGMD中,冷凝器必須做很大的功才能冷凝下游側的蒸汽,故能耗太大,其研究且僅限於理論及數學模型[9-11]。真空膜蒸餾的膜兩側氣體壓力差比其他膜蒸餾的膜兩側氣體壓力差大,因而比其他形式的膜蒸餾具有更大的蒸餾通量。宜於脫除水溶液中的揮發性溶質。Corinne[12]用真空膜蒸餾進行了海水淡化,並且與反滲透過程進行了比較,指出選擇合適的操作條件及進行合理的過程設計,真空膜蒸餾完全可以與反滲透過程相媲美。Fawzi Banat等[13]研究了VMD脫鹽操作參數的靈敏性分析,認為溫度對VMD水通量的影響最大,真空度次之。TzahiY等[14]將DCMD與VMD相結合,結果顯示,當滲透側的壓力由傳統DCMD略高於大氣壓(108 kPa)變至DCMD/VMD下略低於大氣壓(94kPa)時,同相同溫度下的傳統DCMD相比,通量提高15%。

3 膜蒸餾用膜
用於膜蒸餾的膜材料至少應滿足疏水性和多孔性兩個要求,以保證水不會滲入到微孔內和具有較高的通量。通常認為孔隙率為60% ~ 80%,平均孔徑為0.1

var cpro_psid ="u2572954"; var cpro_pswidth =966; var cpro_psheight =120;

課程論文
~0.5 μm 的膜最適合於膜蒸餾[15]。目前膜蒸餾過程膜材料的研究開發主要集中於3種膜材料,即聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯(PP)。基於上述膜材料,膜蒸餾用膜的制備方法主要有:拉伸法、相轉化法、表面改性法、共混改性法以及復合膜法。近年來,為了提高分離膜的綜合性能,不同膜材料優勢互補的復合膜材料的研究也越來越引起研究者的興趣。Suk 等[16]把合成的疏水大分子化合物與聚碸材料共混,採用相轉化法制膜時,疏水性大分子會遷移至膜表面,得到表面疏水性MD復合膜。Khayeta等[17]用含表面改性大分子的親水性聚碸醚聚膜由相轉化法一步聚成應用於膜蒸餾的新型疏水/親水多孔復合膜,對於1 mol/L的NaCl水溶液,所製得的復合膜水通量和PTFE商業膜持平甚至高於常用的商業膜,截留率達99.7%。Peng Ping 等[5]將3% PVA(聚乙烯醇)同20%PEG(聚乙二醇)混合,由乙醛作交聯劑進行交聯,並在聚合物中引入鈉鹽(如醋酸鈉)提高微相分離,將PVA/PEG親水性凝膠塗覆在疏水性的PVDF 底層上,製成復合膜。所得復合膜的DCMD通量及耐用性較PVDF 膜均有提高。該方法對解決膜蒸餾所用疏水性膜易被潤濕的問題提供了一定的參考。Li Baoan等[18]用在疏水性多孔PP中空纖維膜的外表面塗上了不同孔徑的多孔等離子聚合硅樹脂含氟聚合物塗層的復合性中空纖維膜,進行了基於真空膜蒸餾脫鹽過程用膜和設備的研究。由於多孔等離子聚合硅樹脂含氟聚合物塗層能夠大大降低表面張力,並在底層和鹽水之間加了一層隔膜,因而能有效防止膜孔潤濕、膜孔結垢和收縮等。研製價格低廉、孔隙率高、通量高、易於工業化生產及應用的MD新型膜材料,已成為MD研究者追求的目標。只有新型理想的膜材料研製成功,膜蒸餾才具有更廣闊的應用空間。

『玖』 膜蒸餾為什麼加膜

提高蒸發速度。膜蒸餾是近年來出現的一種新的膜分離工藝,其在制宴敏野作時為了提高蒸發速度而覆蓋上一層膜,其是使用疏水的微孔膜對含晌喊非揮發溶質拿信的水溶液進行分離的一種膜技術。

『拾』 膜蒸餾的原理

膜蒸餾(membrane distillation ,簡稱MD)是一種採用疏水微孔膜以膜兩側蒸汽壓力差為傳質版驅動力的膜分離過程,權可用於水的蒸餾淡化,對水溶液去除揮發性物質。例如當不同溫度的水溶液被疏水微孔膜分隔開時,由於膜的疏水性,兩側的水溶液均不能透過膜孔進入另一側,但由於暖側水溶液與膜界面的水蒸汽壓高於冷側,水蒸汽就會透過膜孔從暖側進入冷側而冷凝,這與常規蒸餾中的蒸發、傳質、冷凝過程十分相似,所以稱其為膜蒸餾過程。

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