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超濾膜酶反應器的結構與特點

發布時間:2021-02-20 12:10:47

㈠ 中空纖維超濾膜的特點

中空纖維膜具備哪些優勢?

1.高強度

先進的成膜技術和獨特的模塊結構可提供卓越的過濾內效率和耐久性,單膜容的拉伸強度可達6N。

2.剛性好

該膜設計為在低至0.02MPa的壓力下運行以滲透足夠的水,其最大TMP高於2.5巴並且具有高可壓縮結構。

3.卓越的延展性

膜的延展率高達300%,膜纖維避免了拉伸破裂現象。

4.高結晶度

與國內同類產品相比,該膜具有良好的耐化學性,機械強度和更長的使用壽命。

5.大流量

滲透通量在25℃,0.1MPa時超過1000LMH。

6.低壓降

由於其不對稱和逐漸收緊的結構,膜易於反沖洗。

㈡ 超濾膜有主要有哪些材質,各有什麼特點

超濾膜的抄結構:

超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

超濾膜還可以分為板框式、管式、卷式和中空纖維式等


超濾膜的特點

超濾膜的過濾過程不會發生化學變化,沒有相變,保留水中物質原有的活性,在常溫環境下就可以操作,不需要對其加熱,節約了能源,比較適合於熱敏性物質的分離,比如生物製品、菌體、蛋白質等。

1.創新的可更換膜組件設計

2.省膜更換成本,不銹鋼膜殼可重復使用

3.護操作簡單,用戶可以在現場自行更換

4.支膜組件出現問題時,不會影響整套系統的運行

5.膜組件規格多,從DN65到DN250,面積從1.1m到72㎡

6.可以滿足您不同的需求,優化的設計整套系統

7.膜組件長可達4.0米,標准長度3.0米和3.66米

8.個性化設計,可以根據您的需求定製膜組件

如果還有什麼不明白的想了解的詳細的可以看網頁鏈接

㈢ 環氧酶的結構特點,如何能更好的設計出

環氧酶(來COX)是合成各種前列腺素自(PGs)的關鍵酶。細胞膜中的磷脂在磷脂酶A2 催化下釋放出花生四烯酸,後者在環氧酶的催化下形成PGH2 。PGH2 又分別在相應前列腺素異構酶作用下合成PGE 、PGF 、PGD 、PGI 等。COX有兩種同工酶,即組成型酶COX-1和誘導性酶COX-2。COX-1 和COX-2 結構相似,』但在反應底物、抑制劑, 以及細胞內定位都有明顯不同。

㈣ 超濾膜的簡介

超濾膜是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的一種微孔過濾膜專。超濾膜採用壓力差為推動力的膜過屬濾方法為超濾膜過濾。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時壓力差為推動力的膜過濾可區分為:微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。超濾膜的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說在膜的一側施以適當壓力,就能篩出大於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。

水處理中超濾膜是什麼有哪些特點呢

超濾膜是什麼?

超濾(UF)基本上是按分子量大小進行分離的壓力驅動膜過程。超濾膜的孔徑一般在—100nm之間,能夠截留分子量在300—500,000道爾頓的物質,包括多糖、生物分子、聚合物和膠體物質等。大多數超濾膜所標稱的切割分子量一般定義為膜具有90%以上截留率的最小分子量。

超濾膜具有哪些特點?

1. 親水性膜絲,通量大

超濾膜通過降低膜表面張力,大幅改善了膜的親水性,使水通量大幅增加,膜表面塗覆牢度強,衰減慢,經過相對高溫的水洗和鹼洗不易脫落,膜絲抗污染能力提高,耐化學腐蝕性增強。

2. 過濾精度高

超濾膜絲空隙分布均勻,膜孔數量繁多,結構穩定,過濾精度高達0.01微米,徹底濾除原水中的細菌、病毒、膠體、鐵銹等各種雜質,出水穩定,水質可達國家飲用水標准,真正實現優質凈化水效果。

3. 截留高,抗污染性強

超濾膜的膜絲分布狹窄,且微孔形狀呈倒喇叭狀,起穩定截留作用的表皮層孔徑小,支撐層孔徑大,污染物不能進入到支撐層,避免不可恢復的堵塞,使膜絲抗污染性強,在原水水質波動頻繁,水質較為惡劣的條件下運行仍能保證良好的過濾效果。

4. 膜絲強度高

超濾膜膜絲擁有的機械強度大,每一根超濾膜絲在各種復雜的工況條件下運行穩定,不易出現斷絲,保證超濾出水水質優良。

5. 易清洗,易恢復,使用壽命長

膜公司獨特的制膜工藝,使超濾膜膜絲內外壁平整光滑,具有永久親水性的特質,從而使超濾膜在過濾介質中:膠體、油、蛋白質與污染物質在膜的表面聚結成球狀,這種聚結物很容易從膜表面脫離,通過簡單的反洗就可以清洗干凈,不易污堵,可有效減少化學清洗頻率,延長超濾膜使用壽命。

㈥ 酶反應器的類型與選擇

用於酶進行催化反應的容器及其附屬設備稱為酶反應器。
◆按照結構的不同分為:
攪拌罐式反應器(Stirred Tank Reactor, STR)、鼓泡式反應器(bubble column reactor, BCR )、填充床式反應器(packed column reactor, PCR )、流化床式反應器( Fluidized Bed Reactor, FBR)、膜反應器(Membrane Reactor, MR)等;
◆酶反應器的操作方式可以分為分批式反應(batch )、連續式反應(continuous )和流加分批式反應(feeding batch );
◆將反應器的結構和操作方式結合一起,對酶反應器進行分類,
連續攪拌罐反應器(Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR)、分批攪拌罐反應器(Batch Stirred Tank Reactor, BSTR)等。
1.酶反應器的類型
◆ 常用的酶反應器類型
反應器類型
適用的操作方式
適用的酶
特點
攪拌罐式反應器

分批式,
流加分批式
連續式,

游離酶
固定化酶

由反應罐,攪拌器和保溫裝置組成。設備簡單,操作容易,酶與底物混合較均勻,傳質阻力較小, 反應比較完全,反應條件容易調節控制。
填充床式反應器

連續式

固定化酶

設備簡單,操作方便,單位體積反應床的固定化酶 密度大,可以提高酶催化反應的速度。在工業生產中普遍使用。
流化床反應器

分批式
流加分批式
連續式

固定化酶

流化床反應器具有混合均勻,傳質和傳熱效果好,溫度和pH值的調節控制比較容易,不易堵塞,對粘度較大反應液也可進行催化反應。
鼓泡式反應器

分批式
流加分批式
連續式

游離酶
固定化酶

鼓泡式反應器的結構簡單,操作容易,剪切力小,混合效果好,傳質、傳熱效率高,適合於有氣體參與的反應。
膜反應器
連續式
游離酶
固定化酶
膜反應器結構緊驟,集反應與 分離於一體,利於連續化生產, 但是容易發生濃差極化而引起膜孔阻塞, 清洗比較困難
噴射式反應器
連續式
游離酶
通入高壓噴射蒸汽,實現酶與底物的混合,進行高溫短時催化反應,適用於某些耐高溫酶的反應

1.1攪拌罐式反應器:
◆攪拌罐式反應器(stirred tank reactor, STR)是有攪拌裝置的一種反應器(圖8-1,8-2所示)。◆在酶催化反應中是最常用的反應器。它由反應罐,攪拌器和保溫裝置組成。
◆攪拌式反應器的操作方式可以根據需要採用分批式(batch)、流加分批式(feeding batch)和連續式(continuous)三種。與之對應的有分批攪拌罐式反應器和連續攪拌罐式反應器之分。
(1)分批攪拌罐式反應器:

圖8-1 分批攪拌罐式反應器

(2)攪拌罐式反應器:
連續攪拌罐式反應器(continuous stirred tank reactor ,CSTR)的結構示意圖如圖8-2

反應液出口

底物溶液進口

圖8-2 連續攪拌罐式反應器示意圖

1.2填充床式反應器:
填充床式反應器(packed column reactor, PCR)是一種用於固定化酶進行催化反應的反應器。如圖8-3所示。

反應產物出口

固定化酶

底物溶液進口

圖 8-3填充床式反應器示意圖

1.3 流化床反應器:
流化床反應器(fluidized bed reactor, FBR)是一種適用於固定化酶進行連續催化反應的反應器。如圖8-4所示。

反應產物出口

固定化酶

底物溶液進口
圖8-4 流化床式反應器示意圖

1.4鼓泡式反應器: 4
鼓泡式反應器(bubble column reactor, BCR)是利用從反應器底部通入的氣體產生的大量氣泡,在上升過程中起到提供反應底物和混合兩種作用的一類反應器。也是一種無攪拌裝置的反應器。如圖8-5所示。

排氣口

。。 。。·. 反應液出口
· 。··
。·。· ·
· 。。。·
·。 。··
· 。·。·
。·· ··
·。 ·。
。。·。·。·。 空氣分布器
底物溶液進口 · ·

進氣口
圖8-5 鼓泡式反應器示意圖

1.5膜反應器 :
膜反應器(membrane reactor, MR)是將酶催化反應與半透膜的分離作用組合在一起而成的反應器。可以用於游離酶的催化反應,也可以用於固定化酶的催化反應。
用於固定化酶催化反應的膜反應器是將酶固定在具有一定孔徑的多孔薄膜中,而製成的一種生物反應器。
膜反應器可以製成平板型、螺旋型、管型、中空纖維型、轉盤型等多種形狀。常用的是中空纖維反應器,如圖8-6所示。

4

1

2

3
圖8-6 中空纖維反應器示意圖
1:外殼 2:中空纖維
3:底物溶液進口 4:反應產物出口

膜反應器也可以用於游離酶的催化反應。游離酶膜反應器的裝置如圖8-7所示。

底物溶液進口 酶液循環使用

超濾膜


反應產物出口
(反應容器) (膜分離器)

圖8-7 游離酶膜反應器示意圖

1.6噴射式反應器:
噴射式反應器是利用高壓蒸汽的噴射作用,實現酶與底物的混合,
進行高溫短時催化反應的一種反應器。如圖8-8所示。

反應液
高壓蒸汽進口 至維持罐

底物溶液進口

圖8-8 噴射式反應器示意圖

2.酶反應器的選擇
2.1 根據酶的應用形式選擇反應器:
◆在體外進行酶催化反應時,酶的應用形式主要有游離酶和固定化酶。
(1)游離酶反應器的選擇:
◆可以選用攪拌罐式反應器、膜反應器、鼓泡式反應器、噴射式反應器等。
①游離酶催化反應最常用的反應器是拌罐式反應器。攪拌罐式具有設備簡單,操作簡便,酶與底物的混合較好,物質與熱量的傳遞均勻,反應條件容易控制等優點,但是反應後酶與反應產物混合在一起,酶難於回收利用。
②對於有氣體參與的酶催化反應,通常採用鼓泡式反應器。鼓泡式反應器結構簡單,操作容易, 混合均勻,物質與熱量的傳遞效率高,是有氣體參與的酶催化反應中常用的一種反應器。
③對於某些價格較高的酶,由於游離酶與反應產物混在一起,為了使酶能夠回收,可以採用游離酶膜反應器。
④對於某些耐高溫的酶,如高溫澱粉酶等,可以採用噴射式反應器,進行連續式的高溫短時反應。噴射式反應器混合效果好,催化效率高,只適用於耐高溫的酶。
(2)固定化酶反應器的選擇:
◆應用固定化酶進行催化反應,可以選擇攪拌罐式反應器、填充床式反應器、鼓泡式反應器、流化床式反應器、膜反應器等。
◆應用固定化酶進行反應,由於酶不會或者很少流失,為了提高酶的催化效率,通常採用連續反應的操作形式。
◆顆粒狀的固定化酶可以採用攪拌罐式反應器、填充床式反應器、流化床式反應器、鼓泡式反應器等進行催化反應。
2.2根據酶反應動力學性質選擇反應器:
(1)必須保證酶分子與底物分子能夠有效碰撞,為此,必須使酶與底物在反應系統中混合均勻。
◆攪拌罐式反應器、流化床式反應器均具有較好的混合效果。填充床式反應器的混合效果較差。在使用膜反應器時,也可以採用輔助攪拌或者其他方法,以提高混合效果,防止濃差極化。
(2)底物濃度的高低對酶反應速度有顯著影響。
具◆有高濃度底物抑製作用的酶,如果採用分批攪拌罐式反應器,可以採取流加分批反應的方式進行反應。
◆對於具有高濃度底物抑製作用的游離酶,可以採用游離酶膜反應器進行催化反應;
◆對於具有高濃度底物抑製作用的固定化酶,可以採用連續攪拌罐式反應器、填充床式反應器、流化床式反應器、膜反應器等進行連續催化反應。
(3)有些酶催化反應,其反應產物對酶有反饋抑製作用。
◆對於具有產物反饋抑製作用的固定化酶,也可以採用填充床式反應器。
(4)某些酶可以耐受100℃以上的高溫,最好選用噴射式反應器。
2.3根據底物或產物的理化性質選擇反應器:
(1)反應底物或產物的分子質量較大時,由於底物或產物難於透過超濾膜的膜孔,所以一般不採用膜反應器。
(2)反應底物或者產物的溶解度較低、粘度較高時,應當選擇攪拌罐式反應器或者流化床式反應器,而不採用填充床式反應器和膜反應器,以免造成阻塞現象。
(3)反應底物為氣體時,通常選擇鼓泡式反應器。
(4)有些需要小分子物質作為輔酶(輔酶可以看作是一種底物)的酶催化反應,通常不採用膜反應器,以免輔酶的流失而影響催化反應的進行。
2.4所選擇的反應器應當能夠適用於多種酶的催化反應,並能滿足酶催化反應所需的各種條件,並可進行適當的調節控制。
2.5所選擇的反應器應當盡可能結構簡單、操作簡便、易於維護和清洗。
2.6所選擇的反應器應當具有較低的製造成本和運行成本。
3.酶反應器的設計
◆酶反應器的設計主要包括反應器類型的選擇,反應器製造材料的選擇、熱量衡算、物料衡算等。
3.1確定酶反應器的類型:
酶反應器的設計,首先要根據酶、底物和產物的性質,按照上一節所述的選擇原則,選擇並確定反應器的類型。
3.2確定反應器的製造材料:
由於酶催化反應具有條件溫和的特點,通常都是在常溫、常壓、pH近乎中性的環境中進行反應,所以酶反應器的設計對製造材料沒有什麼特別要求,一般採用不銹鋼製造反應容器即可。
3.3進行熱量衡算:
酶催化反應一般在30~70℃的常溫條件下進行,所以熱量衡算並不復雜。溫度的調節控制也較為簡單,通常採用一定溫度的熱水通過夾套(或列管)加熱或冷卻方式,進行溫度的調節控制,熱量衡算是根據熱水的溫度和使用量計算。對於某些耐高溫的酶,例如高溫澱粉酶,可以採用噴射式反應器,熱量衡算時,根據所使用的水蒸氣熱焓和用量進行計算。
3.4進行物料衡算:
物料衡算是酶反應器設計的重要任務。主要內容包括:
(1)酶反應動力學參數的確定:
(2)計算底物用量:
(3)計算反應液總體積:
(4)計算酶用量:
(5)計算反應器數目:
4.酶反應器的操作
4.1酶反應器操作條件的確定及其調控:
◆酶反應器的操作條件主要包括溫度、pH值、底物濃度、酶濃度、反應液的混合與流動等。
(1)反應溫度的確定與調節控制:
(2)pH值的確定與調節控制:
(3)底物濃度的確定與調節控制:
(4)酶濃度的確定與調節控制:
(5)攪拌速度的確定與調節控制:
(6)流動速度的確定與調節控制:
4.2酶反應器操作的注意事項:
(1)保持酶反應器的操作穩定性:
(2)防止酶的變性失活:
(3)防止微生物的污染:

㈦ 超濾膜主要有哪些優點和缺點

超濾膜主要具有以下優點:

1.回收率高,所得產品品質優良,可實現物料的高回效分答離、純化及高倍數濃縮。系統製作材質採用衛生級管閥,現場清潔衛生,滿足GMP或FDA生產規范要求。系統工藝設計先進,集成化程度高,結構緊湊,佔地面積少,操作與維護簡便,工人勞動強度低。

2.處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處於常溫狀態,特別適用於熱敏性物質的處理,完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。

3.超濾設備系統能耗低,生產周期短,與傳統工藝設備相比,設備運行費用低,能有效降低生產成本,提高企業經濟效益。

4.操作簡便,成本低廉,不需增加任何化學試劑,尤其是超濾技術的實驗條件溫和,與蒸發、冷凍乾燥相比沒有相的變化,而且不引起溫度、pH的變化,因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術中,超濾主要用於生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。

超濾膜缺點:

超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液,一般只能得到10~50%的濃度。超濾膜的缺點是膜更換費用較高,技術設備投資很大。

㈧ 超濾膜的PVDF的特點:

PVDF特點:

此種材質最大特點是,伸長率極高,不易斷絲。耐酸鹼性很好,抗污染性強,耐化學清洗及耐高濃度的余氯溶液。其缺點是材料成本很高,過濾精度低,表面強度低。

適合工業廢水處理的應用。

㈨ 超濾膜一般有哪些材質,各有什麼特點

超濾膜主要有以下幾種材質:

根據的性能,超濾膜的材料可分為高分子材料和無機材料兩大類。高分子材料主要有纖維素類、聚楓類、聚醯胺類、聚烯烴、含氟類等;無機材料主要有陶瓷、金屬、玻璃、分子篩等。

1.纖維素類 :纖維素類膜材料是最早應用的超濾膜材料。主要包括:再生纖維素、二肼、聚醯亞胺、聚醚醯胺等。還有碳分子篩膜、不銹鋼醋酸纖維素、三醋酸纖維素、混合纖維素等。

2.聚烯烴類:聚烯烴類超濾膜材料主要包括聚氯乙烯、聚丙烯腈。

3.聚碸類: 聚碸類超濾膜材料主要包括聚楓、聚醚碸、磺化聚楓、聚苯碸和聚芳碸。

4.聚醯胺類: 聚醯胺類超濾膜材料主要包括聚碸醯胺、芳香族聚醯胺、芳香聚醯胺醯。

5.含氟聚合物:含氟超濾膜材料主要包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯。

6.無機材料:無機超濾膜材料主要包括陶瓷材料,如氧化鋁、氧化鋯、氧化硅、氧化鈦膜、多孔玻璃膜制備所需的碳分子篩、不銹鋼粉、多孔玻璃等材料(分相法)、溶膠-凝膠法、化學氣相沉積法等。無機膜具有優良的熱穩定性、化學穩定性和機械性能。


超濾膜分離是一種物理的分子篩分過程,所以它具有分離物無相際間變化,無質變等優點,特別適合保持風味和熱敏性物質處理。選擇超濾膜性能的優劣,主要取決於膜材料和成膜工藝條件,其中,膜材料是決定膜性能的主要參數。

㈩ 酶的特點與酶的什麼性質或結構特點有關系

指由生物體內活細胞產生的一種生物催化劑。大多數由蛋白質組成(少數為RNA)。
酶的性質:高效性,專一性。
專一性與酶的結構有關系。酶的結構必須與底物的結構相配,才能作催化劑催化。

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