《制药设备与工艺设计》膜分离设备.pptx

第四节膜分离设备

大豆分离蛋白传统生产工艺豆粕碱溶酸沉分离蛋白乳清废水（排放或末端处理）清洁生产工艺流程豆粕碱溶酸沉乳清超滤滤液纳滤滤液反渗透盐水排放回用水分离蛋白质低分子蛋白质低聚糖

一、膜分离技术概述借助于一定孔径的薄膜，将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗粒或分子进行分离、提纯或浓缩的新型分离技术。01膜分离技术已被国际上公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前途，甚至会导致一次工业革命的重大生产技术，所以可以称为前沿技术，是世界各国研究的热点。广泛应用于生物工程、化学、制药、饮料、电力、冶金、海水淡化、资源再生等领域。02渗出液03

1、膜分离技术的地位和影响美国官方文件曾说“18世纪电器改变了整个工业进程，而20世纪膜技术将改变整个面貌”，“目前没有一种技术，能像膜技术这么广泛地被应用”01日本和欧洲则把膜技术作为21世纪的基盘技术进行研究和开发。02“谁掌握了膜技术，谁就掌握了化学工业的未来”-NormanN.Li，美国科学院院士，著名华裔科学家。03膜分离已得到广泛应用。21世纪是工业生物技术的世纪，膜技术将扮演重要角色。04

215占地少，处理效率高，设备易于放大；条件温和，可在室温或低温下操作，适宜于热敏感物质分离浓缩；有相当好选择性，可在分离、浓缩的同时达到部分纯化目的；4无相转变（除渗透气化外），节能；3化学与机械剪切作用小，减少失活；6系统可密闭循环，防止外来污染；易于和反应或其他分离过程集成和耦合。2、膜分离技术优点

01高分子膜的分离功能很早就已发现。1748年，02耐克特（A.Nelkt）发现水能自动地扩散到装有酒03精的猪膀胱内，开创了膜渗透的研究。1861年，施04密特（A.Schmidt）首先提出了超过滤的概念。他05提出，用比滤纸孔径更小的棉胶膜或赛璐酚膜过滤06时，若在溶液侧施加压力，使膜的两侧产生压力07差，即可分离溶液中的细菌、蛋白质、胶体等微小08粒子，其精度比滤纸高得多。这种过滤可称为超过09滤。3、膜分离技术发展简史

然而，真正意义上的分离膜出现在20世纪60年代。1961年，米切利斯（A.S.Michealis）等人用各种比例的酸性和碱性的高分子电介质混合物以水—丙酮—溴化钠为溶剂，制成了可截留不同分子量的膜，这种膜是真正的超过滤膜。美国Amicon公司首先将这种膜商品化。50年代初，为从海水或苦咸水中获取淡水，开始了反渗透膜的研究。1967年，DuPont公司研制成功了以尼龙—66为主要组分的中空纤维反渗透膜组件。同一时期，丹麦DDS公司研制成功平板式反渗透膜组件。反渗透膜开始工业化。

自上世纪60年代中期以来，膜分离技术真正01实现了工业化。首先出现的分离膜是超过滤膜（UF02膜）、微孔过滤膜（MF膜）和反渗透膜（RO03膜）。以后又开发了许多其它类型的分离膜。04在此期间，除上述三大膜外，其他类型的膜也05获得很大的发展。80年代气体分离膜的研制成功，06使功能膜的地位又得到了进—步提高。07

具有分离选择性的人造液膜是马丁（Martin）在60年代初研究反渗透时发现的，这种液膜是覆盖在固体膜之上的，为支撑液膜。60年代中期，美籍华人黎念之博士发现含有表面活性剂的水和油能形成界面膜，从而发明了不带有固体膜支撑的新型液膜，并于1968年获得纯粹液膜的第一项专利。70年代初，卡斯勒（Cussler）又研制成功含流动载体的液膜，使液膜分离技术具有更高的选择性。

黎念之?(Norman?N.?Li)??博士小传黎念之化学工程学家。美国国籍1932年12月25日生于中国上海，原籍湖南湘潭。?1954年获台湾大学化学工程学士学位。1959年获美国密执安州立韦恩大学硕士学位1963年获美国史蒂文斯理工学院博士学位1995年迄今任北美膜科学学会会长和恩理（NL）化学技术公司董事长。1990年起任美国国家工程院院士1996年起任台湾“中央研究院”院士???1998年当选为中国科学院外籍院士2000年获被誉为化学工业界诺贝尔奖的普金奖章2001年荣获世界化工大会授予的终身成就奖膜科学的主要奠基人之一。他发明的液体膜技术已形成一项重要的技术。著作13部，论文及专利共有一百五十余篇（项），应邀在美国、中国、日本、欧洲等地作学术演讲一百二十余次，担任过约六十次重大国际化学、化工、膜科学学术会议主席。

01压力差膜分离：微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、渗透蒸发（VP）、气体分离（GS）。02浓度差膜分离：渗析（DD）、透析03电位差膜分离：电渗析（ED）、膜电解（ME）04温度差膜分离：膜蒸馏（MD）05膜分离的类型1、按推动力不同可分为：二、典型的膜分离技术及应用领域

微滤(ME,microfiltration)

超