过滤与膜分离技术.ppt

第五章过滤与膜分离技术;利用多孔性介质(如滤布)截留固-液悬浮液中的固体粒子，进行固-液分离的方法称为过滤。其中多孔性介质称为过滤介质；所处理的悬浮液称为滤浆；滤浆中被过滤介质截留的固体颗粒称为滤饼或滤渣；通过过滤介质后的液体称为滤液。驱使液体通过过滤介质的推动力可以是重力、压力或离心力。;按料液流动方向不同，过滤可分为常规过滤和错流过滤。常规过滤时，料液流动方向与过滤介质垂直；错流过滤时，料理流动方向平行于过滤介质。;二、过滤介质;①滤纸。;①普通漏斗。;②垂熔玻璃滤器;国产主要有两种，一种是硅藻土滤棒，另一种是多孔素瓷滤棒。硅藻土滤棒的主要成分为SiO2、Al2O3。根据自然滴滤速度分为粗号(500mL/min以上)、中号(300～500mL/min)及细号(300mL/min以下)三种规格。此种滤过器质地较松散，一般适用于粘度高，浓度较大滤液的滤过。多孔素瓷滤棒系白陶土烧结而成，此种滤器质地致密，滤速慢，特别使用于低粘度液体的滤过。;优点;;;微孔滤膜是用高分子材料制成的薄膜滤过介质。常用的有圆盘形和圆筒形两种。在薄膜上分布有大量的穿透性微孔，孔径从0.025～14?m，分成多种规格。微孔滤膜主要用于注射剂的精滤或末端滤过，也可用于除菌滤过，细菌、癌细胞、寄生虫等检验。;1;其优点是：孔径小、均匀、截留能力强；质地轻而薄(0.1～0.15mm)而且孔隙率高(微孔体积占薄膜总体积的80%左右)，药液通过薄膜时阻力小、滤速快，与同样截留指标的其它滤过介质相比，滤速快40倍；滤过时无介质脱落也不影响药液的pH值；滤膜吸附性少，不滞留药液；滤膜用后弃去，药液之间不会产生交叉污染等。但易堵塞及有些纤维素类滤膜稳定性不理想。;四、常用的过滤方法;深层过滤器有滤芯和滤膜（板）两种。滤芯由棉和聚丙烯缠绕及多层纤维等组成。滤膜（板）厚度为3～20mm，由纤维、可烧缩物经加压缠绕、烧烤等工艺加工制造，可自由地吸附或机械捕捉溶液中的颗粒。过滤的有效性还取决于①滤片可颗粒的静电作用；②颗粒大小与表面形态；③滤片压紧的程度及通道长短程度等。;优点：①较高的污物处理能力；②较大的污物去除率；③价格便宜。;1.深层过滤（又称深度过滤）;基于几何筛分原理工作，过滤分离取决于滤片基质孔径的大小。形成孔膜有两种方式：拉伸式和相转换式。孔隙想对较规则，具有较高的一致性。与深层过滤相比它属于一种“绝对过滤”，滤片厚度约120～150μm。

过滤前可进行预过滤，一般用深层过滤板，孔径至少要一致。预处理滤片与终末滤膜的面积比多为10：1。;缺点：①污物处理能力小；②可出现阻塞；③有些膜具有表面活性剂性质。;注意事项：①滤器、接管、收集用容器必须彻底清洗，防止热原污染；

②所有物品必须高压灭菌；③无论澄清还是除菌滤膜总是放在最终末端，滤膜与收集器尽可能接近；④过滤前后均应做完整性试验以确认滤膜的完整性。;使用圆盘夹膜式滤器，依次降低所用膜的孔径。上游层前预滤可用深层滤片，亦可用大孔径的微孔滤膜；下游的其它层则用较小孔径的滤膜，每一级膜其孔径都比前一级小，每一层之间放一筛网，以减少表面相互接触，减少阻塞。;混合物中悬浮颗粒的性质和大小;一般情况下，悬浮颗粒越大，粒子越坚硬，大小越均匀，过滤越容易进行。;其中聚砜酰胺超滤膜有耐高温、耐酸碱、耐有机溶剂等特性。

目前常用复合膜有三醋酸纤维复合膜、聚脲薄膜复活体等。

1)按膜的孔径大小分微滤膜0.

由于两种膜组件的结构基本相同，故一般将这两种膜装置统称为中空纤维膜组件。

透析时间不能过长，以免样品漏掉，一般24h以后即可检查透析效果。

pH的改变不仅改变蛋白质的带电状态，也改变膜的性质，从而影响吸附，是膜污染的主要控制因素。

(1)醋酸纤维素这是研究最早的超滤膜，是利用纤维素及其衍生物分子线性不容易弯曲的特点，来制备反渗透和超滤膜。

通常混合液的组成越复杂，浓度越高，黏度越大。

驱使液体通过过滤介质的推动力可以是重力、压力或离心力。

深层过滤（又称深度过滤）

助滤剂的使用方法有两种：一种是在过滤介质表面预涂助滤剂，另一种是直接加入发酵液，也可两种方法同时兼用。

第六节其他过滤技术

4)按来源和形态分类分

中空纤维(毛细管)式膜组件

根据自然滴滤速度分为粗号(500mL/min以上)、中号(300～500mL/min)及细号(300mL/min以下)三种规格。

超滤过程如下：在压力作用下，料液中含有的溶剂及各种小的溶质从高压料液侧透过超滤膜到达低压侧，从而得到透过液或称为超滤液；

柠檬酸酒石酸苹果酸乳酸乙酸

烧结膜、延展膜、径迹刻蚀膜、相转换膜、动力形成墨

单位体积中所含过滤面积大，换新膜容易

二是无机盐改变溶液的离子强度，影响溶质的溶解度、分散性、构型与悬浮状