青岛强星设备科技有限公司

主营产品: 不锈钢配液罐,不锈钢乳化罐,不锈钢浓配罐,不锈钢渗漉罐

18
您现在的位置: 首页> 技术文章 > 浓缩程序理论

公司信息

人:
孙昌峰
址:
青岛市城阳区青大工业园
编:
266111
铺:
https://www.zyzhan.com/st5661/
给他留言

浓缩程序理论

2008-8-26 

浓缩程序理论的一些简单知识,希望对大家有用。

 

浓缩
在生物程序中所生产的物质常溶在溶剂(水)中成稀薄的溶液,必须经过浓缩(concentrating)的过程将浓度提高。依照浓缩所需的能量大小次序为膜分离(membrane separation)、蒸发(evaporation)与冷冻浓缩(freeze concentration)等三种程序。本章将探讨膜分离与蒸发。冷冻浓缩是一种结晶分离的过程,待有机会探讨结晶时再行讨论。
 
膜分离
一、前言
膜分离(membrane separation)利用具有一定选择性透过特性的过滤介质进行物质的分离存化。膜在分离过程中,对于物质做识别与渗透使混合物中各组成分之间产生分离;作为分隔的界面,将透过液和保留液分为互不混合的两相;作为反应场,在膜表面及孔内表面含有与特定溶质具有相互作用能力的官能团,通过物理作用、化学反应或生化反应提高膜分离的选择性和分离速度。
二、膜分离法及其原理
膜分离法包含着非常丰富的内容,在生物分离领域应用的膜分离法包括微滤(Microfiltration,MF)、超滤(Ultra-filtration,UF)、逆渗透(Reverse osmosis,RO)、透析(Dialysis,DS)、电渗析(Electrodialysis,ED)和渗透汽化(Pervaporation,PV)等。
 
(一)渗透压与逆渗透
一个容器中间用一张半透膜隔开。半透膜可透过溶剂(水),但不能透过溶质。膜的两侧分别加入纯水和含溶质的水溶液,若膜两侧压力相等,在浓度差的作用下作为溶剂的水分子从溶质浓度低(水浓度高)的一侧向溶质浓度高的一侧透过,这种现象称为渗透。促使水分子透过的推动力称为渗透压。
溶质浓度越高,渗透压越大,水分子由渗透压小的一侧向渗透压大的方向移动。如果欲使高渗透压溶液中的溶剂(水)透过到低渗透压左侧,在右侧所施加的压力必须大于此渗透压,这种操作称为逆渗透。一般逆渗透的操作压力常达到几十个大气压。
图中侧1为纯水,右侧2为水溶液中间以渗透膜隔开,分别为溶质与溶剂的莫耳分率。水分子可以扩散通过渗透膜,而溶质分子无法透过。平衡时两侧的压力差称为渗透压(osmotic pressure)
因为其中为纯溶剂的莫耳体积。,为溶液中溶质的莫耳分率,在稀薄溶液时所以溶液的渗透压常表示成
,或, 其中为溶质的莫耳浓度。
 
RO膜无明显的孔道结构,其透过机理尚不十分清楚。目前多采用热力学方法解释RO膜的透过机理,而不考虑膜的结构和性质,其中溶解-扩散模型简单实用。该溶质假设溶剂或溶质首先溶解在膜中,然后扩散通过RO膜。

。。。。。。。。。。。



产品对比 二维码

扫一扫访问手机商铺

对比框

在线留言