A. 超滤的应用
超滤膜的最小截留分子量为500道尔顿,在生物制药中可用来分离蛋白质、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超滤的优点是没有相转移,无需添加任何强烈化学物质,可以在低温下操作,过滤速率较快,便于做无菌处理等。所有这些都能使分离操作简化,避免了生物活性物质的活力损失和变性。
由于超滤技术有以上诸多优点,故常被用作:
(1)大分子物质的脱盐和浓缩,以及大分子物质溶剂系统的交换平衡。
(2)大分子物质的分级分离。
(3)生化制剂或其他制剂的去热原处理。
超滤技术已成为制药工业、食品工业、电子工业以及环境保护诸领域中不可缺少的有力工具 。 超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同性的均匀膜,即常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异性的不对称超滤膜,其中一种各向异性扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔皮肤层(厚约0.1mm~1.0mm),和一层相对厚得多的(约1mm)更易通渗的、作为支撑用的海绵层组成。皮肤层决定了膜的选择性,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超滤膜的基本性能指标主要有:水通量[cm3/(cm2?h)];截留率(以百分率%表示);化学物理稳定性(包括机械强度)等。
超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶性生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上,造成严重的浓差极化和堵塞,这是超滤法最关键的问题,要克服浓差极化,通常可加大液体流量,加强湍流和加强搅拌。
在生物制品中应用超滤法有很高的经济效益,例如供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的,该工艺流程硫酸铵耗量大,能源消耗多,操作时间长,透析过程易产生污染。改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%;吸附损失为1.69%;透过损失为1.23%;截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省硫酸铵6.2吨,自来水16000吨。目前国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。国内的知名厂家有立升。
超滤在废水处理中的应用
(1)还原性染料废水处理;
(2)电泳涂漆废水处理;
(3)含乳化油废水处理;
(4)生活污水处理 一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。采用超滤膜以压力差为推动力的膜过
滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离,其应用领域在不断扩大。以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时,则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;逆渗透膜(RO)为0.0001~0.001μm。由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术,即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多,如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜,用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式,广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。我们都知道筛子是用来筛东西的,它能将细小物体放行,而将个头较大的截留下来。可是,您听说过能筛分子的筛子吗?超膜--这种超级筛子能将尺寸不等的分子筛分开来!那么,到底什么是超滤膜呢? 超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米,也就是说只有一根头发丝的1‰!在膜的一侧施以适当压力,就能筛出大于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的,没有皮层,所有方向上的孔隙都是一样的,属于深层过滤;后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层,表层厚度为0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底层厚度为200~250微米,属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超滤厨饮用两用机:①PP棉滤芯、②活性碳、③纳米膜表超滤膜滤芯、④复合滤芯,五级过滤设备多加了一个后置活性炭,六级的多加了一个矿化滤芯就成立市场上见到的直饮水机。更多级的就加更多针对性的滤芯。 (1)增压泵超滤膜以力差为推动力进行过滤,当原水的水压不能满足过滤需求时,系统需要增加泵加压,以实现超滤膜分离作用,由于超滤膜的工作压力较低,一般小于O·7MPa,故在系统设计时,一般选用离心泵,选择离心泵的主要依据是扬程、流量、泵体材质,其次是泵的体积大小、外观造型和价格等。
①扬程和流量的选择根据超滤系统设计中所需要的进水工作压力,跨膜压差和通水流量,来选择泵的扬程和流量。一般选择水泵的扬程和流量应当等于或略大于设计供水量和工作压力,以满足超滤系统的正常运行。
②泵体材质的选择根据原水水质的情况来选择合适的泵体材质以减少投资成本,其材质不能与原水中的成分产生任何反应,也不能有溶解现象。当原水的pH值为6.5~8.5时可选用铸铁泵体;当原水为海水时,应选耐海水腐蚀的塑料泵体;医药和食品工业水处理却一般选择使用不锈钢泵体。
化学清洗泵一般选择耐化学药剂的泵体。
(2)减压阀 当原水水压大于系统设计水压时,要对原水进行减压。一般采用可减静压的减压阀来实现,减压阀减压的精度视超滤系统而定。另根据原水的水质选择适合材质的减压阀,一般可选的材质为铜、不锈钢、铁、塑胶。
(3)物理清洗和化学清洗系统 清洗系统主要由配药箱、净水箱、循环泵组成,采用气水混合清洗的还包括空压机,一般物理清洗分为等压冲洗和反冲洗。等压冲洗时是关闭产水阀,全开浓水阀,使原水以快于正常工作状态时的流速冲刷膜表面,去除污垢。反冲洗是关闭原水阀采用循环泵,将净水箱中的水从产水口打入膜组件。使净水按正常过滤的反方向透过膜,冲刷掉膜表面的污染物,并使其从浓水口排出,反冲洗后,马上进行等压冲洗。能更有效地将被截留的污染物排出,为了加强清洗效果,顺冲时,可采用气水混合液进行冲洗。
化学清洗系统是用循环泵将配药箱内的清洗液送入超滤系统,进行循环清洗和浸泡,靠化学药品的作用去除膜表面的污垢,以恢复膜的产水能力,维持设计流量要求。
(4)消毒灭菌系统超滤的消毒灭菌系统所用设备和操作程序与化学清洗系统相同,仅需要将清洗液换成灭菌液即可,一般使用的灭菌剂为次氯酸钠和过氧化氢,在选择灭菌剂时要考虑剂膜的材质和灭菌剂浓度。例如Ps材质膜不能采用含有阴离子表面活性剂的灭菌剂,否则会对膜造成不可逆的通量损失。
(5)自动化计量、监控和仪表
①计量水流量采用流量表来计量,流量计有转子流量计、浮子流量计、电磁流量计、挣针式流量计等。在超滤系统中大多采用玻璃浮子(转子)流量计,主要是显示直观,价格低,一台超滤系统最少需要设置两个流量计以便观察,一个是产水流量计,一个是浓水流量计或原水进水流量计。 流量计规格的选择是根据系统的流量大小而定,浮子流量计的选择通常选用的量程为1.5~2倍的实际最大测量流量。
②监控系统及仪表超滤系统在运行时,必须严格按照设计参数进行操作,这需要系统的相关参数进行监控,其中主要的监控项目是水质、流量、压力,可以手动操作,也可采用仪表和可编程控制器对系统进行自动控制。
对水质的监控可采用水质监测仪进行,对水压的监控可采用压力开关和压力表进行,对流量的控制可采用电子流量计进行监测,并将监测信号反馈到PLC中,然后来控制泵,阀门及清洗系统,从而实现系统的自动化。
压力是超滤系统的一个重要参数,故在压力表选择时,要注意其精度和耐用性。压力表量程的选择,以使用压力能使指针处于刻度盘的1/2~2/3位置为宜,并要考虑水锤对压力表的冲击。
B. 污泥泵选择转子泵还是螺杆泵合适
污泥泵改造现在大都选择橡胶转子的转子泵,转子泵确实可以解决堵塞的问题,但是前期采购的成本也是较高的,应该是螺杆泵的好几倍,不过后期维护成本低,而且寿命长。具体的你可以去网络橡胶转子泵,找厂家问一下,我知道的就是罗德做的比较好。
C. 转子泵和螺杆泵的主要区别是什么
一、效率
转子泵
很高的效率,0.6-0.85,较低的电机功率,较低的能源消耗%-30%
单螺杆泵
效率取决于泵的级数(压力)
单螺杆泵的效率计算:
单级 两级 效率
2.0 4.0 0.4
4.0 8.0 0.5
6.0 12.0 0.6
需要较高的功率来克服定子和转子间的摩擦,这样导致泵的效率降低.
二、自吸能力
转子泵
在转速大于200rpm的时候可以产生很好的自吸能力
允许短时间的干转
单螺杆泵 很好的自吸能力 要避免泵干运转,不能超过30秒。
三、压力范围
凸轮转子泵:0-12bar
单螺杆泵 多级泵可达48bar
四、启动扭距
转子泵 很低:泵体与两轴之间都使用轴承连接,所有的旋转部件之间都是低摩擦力设计,几乎所有的旋转凸轮泵用手就可以转动。 凸轮泵的壳体采用高标准整体铸造,公差非常小,这也减小了启动时所需要的扭距。 星形连接和三角连接都可以
单螺杆泵 高—转子和定子之间是过盈配合 启动瞬时的电流很高。
五、占地面积
转子泵 由于设计紧凑,所要的占地面积较小。 检修泵不需要额外的场地。 标准法兰,口径可以按客户要求调整。
单螺杆泵 根据级数不同,大小也不同 由于螺杆很长,维修时需要很大的空间。 每一型号的泵法兰口径只有一种。
六、输送方向
转子泵 输送方向可逆,泵为完全对称的结构
单螺杆泵 不可以逆转 在反向输送的时候密封处于受压状态.
七、干转
转子泵 对干转低灵敏度,较长时间的空转泵体的温度也不会上升很高. 机械密封在润滑油的浸泡中运行.
单螺杆泵 转子和定子之间有过盈配合,干转时泵体温度急剧升高. 轴封没有润滑油润滑,会有过热的危险.
八、颗粒物通过能力
转子泵 好;转子和泵壳之间的空间比较大
型号: AL PL CL FL XL
粒径 (mm): 25 40 50 70 100
宽大的过流腔体不存在堵塞的问题,转子会对泵内不断的清刷,所以沉淀性的物质对转子泵没有危险。
单螺杆泵 一般—定子和转子之间的空间有限 大的固体颗粒会卡坏万向节
九、检修
转子泵:很容易,无须拆卸管道,很少的专用工具,很小的空间,很小的人力,无须专业人员
单螺杆泵--不易 每次维护都需要拆开并移走管道,万向节,定子,转子等部分都要专用工具才能拆开,维修工作需要较大的空间才能完成,2个人以上才能完成维护工作。
十、配件寿命
转子泵—长 由于部件之间没有摩擦,转子泵的磨损件使用寿命很长。 对过流部件的磨损主要来自与介质中的磨蚀性和腐蚀性成分。
单螺杆泵---低 转子和定子之间的摩擦,介质中颗粒物等同时影响磨损件的使用寿命。 偏心旋转的转子产生的应力全部被定子承受,这样加剧了部件之间的磨损。 即使是输送没有任何颗粒物的介质,泵的定子也会逐渐磨损。
十一、备件成本
转子泵------很低 转子泵的专利可调转子与可更换转子尖使得备件成本降到了最低。 可更换衬板和机械密封的成本也非常低 配件成本只占整泵的10%~15%左右。
单螺杆泵 -----很高 由于螺杆泵厂家之间激烈的价格战,使得出售整泵是不赚钱的,现在螺杆泵厂家的利润主要来自于配件的销售。 一个极端的例子是一套配件的价格高于整泵的价格。
D. 膜通量小的超滤装置为什么要设置循环泵
应该不是通量小而使用循环泵,设置循环泵的原因应该是增加膜的错流速度,减缓膜堵塞。
E. 大家谈谈有没有选购转子泵的心得啊或者选型原则什么的
水泵选型原则
泵是一种面大量广的通用型机械设备,它广泛地应用于石油、化工、电力冶金、矿山、选船、轻工、农业、民用和国防各部门,在国民经济中占有重要的地位。据79年统计,我国泵产量达125.6万台。泵的电能消耗占全国电能消耗的21%以上。因此大力降低泵有能源消耗,对节约能源具用十分重大的意义。
近年来,我们泵行业设计研制了许多高效节能产品,如QBY、IHF、CQB、PF、FSB、UHB、2XZ、ZW等型号的泵类产品,对降低泵的能源消耗起了积极作用。但是目前在国民经济各个领域中,由于选型不合理,许多的泵处于不合理运行状况,运行效率低,浪费了大量能源。还有的泵由于选型不合理,根本不能使用,或者使用维修成本增加,经济效益低。由此可见,合理选泵对节约能源同样具有重要意义。
所谓合理选泵,就是要综合考虑泵机组和泵站的投资和运行费用等综合性的技术经济指标,使之符合经济、安全、适用的原则。具体来说,有以下几个方面:
必须满足使用流量和扬程的要求,即要求泵的运行工次点(装置特性曲线与泵的性能曲线的交点)经常保持在高效区间运行,这样既省动力又不易损坏机件。
所选择的水泵既要体积小、重量轻、造价便宜,又要具有良好的特性和较高的效率。
具有良好的抗汽蚀性能,这样既能减小泵房的开挖深度,又不使水泵发生汽蚀,运行平稳、寿命长。
按所选水泵建泵站,工程投资少,运行费用低。
F. 转子泵怎么选择额有谁知道吗
许多人在选泵时,往往有一个思维定式,即优先选用离心泵。这个定式在许多场合还是对的。但在以下场合,应优先考虑转子泵:
(1) 粘性液体;(2)需要计量的场合;(3)需要自吸的场合;(4)含有气体的场合;(5)小流量的场合;(6)需要对介质柔和的泵;(7)需要反转的泵;(8)高压力场合。
G. 如何选择转子泵
对一个质量过关的转子泵装置的基本要求是性能和寿命。性能就是转子泵的参数:扬程、流量和效率。寿命就是在维持允许的性能情况下必须更换一个或几个零件以前运转的总小时数。主要是在实际运转条件下结构材料时抵
抗腐蚀
。侵蚀或这两种结合的一种量度。
在选择转子泵过程部件的材料时,需要考虑的因素有;用户经验,预期泵寿命(如用于短期或者长期使用),间断或连续使用,泵送有害或有毒液体或液体的条件。液体的腐蚀性因下面的一种或几种情况而不同:温度、浓度。纯度、速度。混进的固体和气体。不锈钢通常是指含铬量
12%~30%的铁基耐蚀合金元素的添加可以影响和改变合金组织和性能。依碳含量的不同,可把18%铬不锈钢分成三,类。即小于0.08%碳的铁素体钢,0.08%~0.22%碳的奥氏体-铁素体刚及大于0.22%碳的奥氏体钢。
选择材料时因考虑的问题:
1)介质的腐蚀性:材料对于介质的耐腐蚀性是有一定范围的。
2)电化学腐蚀;在转子泵的整个流道最好用相同的金属材料。
3)介质温度:材料在很低的温度下显脆性。在高温时会产生蠕变;某种材料能耐常温的某种介质的腐蚀。但不一定耐高温的该介质的腐
蚀;所以材料性能应满足所输送介质温度的要求。
4)经济性:材料不同,其价格和机加工性能也各不相同,所以在几种材料同时满足腐蚀。温度的要求下,应选择价格相对便宜、机加工
性能好的材料。
5)固体颗粒的磨损性:介质中含有磨料性的固体颗粒时,应采用耐磨的材料。
6)材料间的咬合性;对于有相对运动的零件,如轴与轴套。螺栓与螺母、叶轮密封环与转子泵体密封环等,在选择材料时应使零件材料的硬
度有些差别,否则在装卸和运转中容易互相咬合成擦伤。
7)同一零件上温度的大小:在工作时同一零件的温差较大时,如在输送高温液体时泵盖加冷却,泵盖与介质接触处温度膨胀大,与冷却
水接触处温度低膨胀小,这样的零件宜采用塑性好的材料,以免运动中由于膨胀不同而产生裂纹。
8)需要焊接的零件:在铸造、加工及使用过程中需要补焊的零件应用焊接性比较好的材料,如低碳钢的焊接性比高碳钢的焊接性好
9)扬程很高:扬程很高的转子泵,其液体流速很高,过流部件应选用耐冲刷、抗汽蚀的高强度钢,如沉淀硬化不锈钢。