第四节 膜分别n膜分别的分类及原理n膜的种类n膜分别设备n影响膜分别的要素n膜分别在发酵工程中的运用n 膜分别法实践上是普经过滤法的开展和延续。普经过滤法不是分子级程度的，它是利用相的不同将固体从液体或气体中分别出来；而膜分别是分子级程度的分别方法，该法关键在于过程中运用的过滤介质：膜。n一、膜分别法的分类及原理n 透析、超滤及反浸透、微滤、电渗析、液膜技术、气体浸透、浸透蒸发n分别范围n1、透析n利器具有一定孔径大小、高分子溶质不能透过的亲水膜将含有高分子溶质和其他小分子溶质的溶液左侧与纯水或缓冲液右侧分隔，由于膜两侧的溶质浓度不同，在浓差的作用下，左侧高分子溶液中的小分子溶质透向右侧，右侧中的水透向左侧，这就是透析透析膜小分子大分子水透析原理n2、超滤和微滤：n超滤和微滤都是利用膜的筛分性质，以压差微传质推进力，用于截留高分子溶质或固体微粒。n超滤：处置不含固构成分的料液，它是根据高分子溶质间或高分子与小分子溶质之间相对分子质量的差别机械分别的方法n微滤：用于悬浮粒的过滤，主要用于菌体的分别和浓缩n3、反浸透n促使水分子透过的推进力称为浸透压n操作压力：几十个大气压n适用于1nm以下小分子的浓缩n4、电渗析n利用分子的荷电性质荷分子大小的差别进展分别的膜分别法，可用于小分子电解质例如氨基酸、有机酸的分别和溶液的脱盐n5、浸透气化n 疏水膜的一侧通入料液，另一侧抽真空或通入惰性气体，使膜两侧产生溶质分压差。在分压差的作用下，料液中的溶质溶于膜内，分散经过膜，在透过侧发生气化，气化的溶质被膜安装外设置的冷凝器冷凝回收。n发生了相变n适用于：高浓度混合物的分别，特别适用于共沸物和挥发度相差较小的双组分溶液的分别n6、液膜分别技术n 液膜通常由膜溶剂、外表活性剂、流动载体、膜加强添加剂组成。 膜溶剂：成膜的基体物质、普通为水或有机溶剂 外表活性剂：降低液膜的外表张力，对液膜的稳定性、浸透速度、分别效率和膜的反复运用有直接影响 流动载体：选择性迁移指定溶质或离子，常为某种萃取剂n乳化液膜和支撑液膜n 分别机理：n单纯迁移：溶解度和分散度不同n促进迁移：和溶质发生反响n二、膜的种类及特性n1、膜的种类n 选择膜应思索的要素：分别才干；分别速度；抵抗化学、细菌和机械力的稳定性；膜资料的本钱n1均质膜或致密膜n2微孔膜n3非对称膜n4复合膜n5离子交换膜n2、膜的构造特性n1孔道构造：不对称膜外表活性层和惰性层n2膜的孔道特性：孔径、孔径分布、空隙率n3水通量:在一定条件下普通压力为0.1MPa，温度为20经过丈量透过一定量纯水所需的时间来测定三、膜分别设备n四、影响膜分别速度的要素n1、操作方式n2、流速n3、压力n4、料液浓度n五、膜的污染与清洗n1、膜污染的缘由n1凝胶极化引起的凝胶层n2溶质在膜外表的吸附层n3膜孔堵塞n4膜孔内的溶质吸附n2、常用的清洗剂n水、盐溶液、稀酸、稀碱、外表活性剂、络合剂、氧化剂、酶液n六、运用举例n超滤用于除去葡萄酒中热变性蛋白质、n微滤除去葡萄汁中的细菌和各种固体颗粒