《生物分离与纯化技术》授课教案生物分离与纯化技术》
第五章过滤与膜分离技术
教学目的:
掌握常用的过滤介质和过滤方法,了解常用过滤装置;了解膜的种类和特性及各种膜组件相应的优缺点,掌握膜组件的种类;熟悉微滤的分离范围、分离机理和应用;了解超滤的发展、原理及超滤设备,掌握超滤膜的分类、特性及其选择方法,掌握超滤膜操作及过程中常见问题的处理;掌握透析技术的操作和影响透析的因素,了解透析技术的原理及常用的透析设备。了解反渗透的原理,熟悉反渗透膜的特性;掌握反渗透操作及其影响因素;熟悉电渗析技术的特点、操作和影响因素,熟悉离子交换膜的分类和要求;了解纳滤技术、膜蒸馏技术的原理、特点和应用。
教学重点:教学重点:
常用的过滤介质和过滤方法,微滤的分离范围、分离机理和应用,超滤膜的分类、特性及其选择方法,反渗透操作及其影响因素。
教学难点:教学难点:
电渗析技术的特点、操作和影响因素;纳滤技术、膜蒸馏技术的原理、特点和应用。
教学课时:10学时教学方法:教学方法:多媒体教学教学内容:教学内容:第一节概述
一、过滤的基本概念过滤是在某一支撑物上放过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒留下,是固液分离的常用方法之一。二、过滤介质1、无定形颗粒:颗粒活性炭、沙、无烟煤2、成形颗粒:烧结金属、烧结塑料3、非金属织物:尼龙、玻璃纤维4、金属织物:不锈钢丝网5、无纺品:纸、石棉
f三、过滤设备1、板框压滤机优点:结构简单、过滤面积大、操作压力高、适用范围广缺点:设备笨重、间歇操作、劳动强度大、辅助时间长2、旋转过滤机可实现连续操作四、过滤方法根据推动力的不同可分为四类(a)重力过滤自然过滤(b)加压过滤板框过滤(c)真空过滤真空过滤器(d)离心过滤离心过滤器五、影响凝聚作用的主要因素简单电解质降低胶体间的排斥力。从而范德华引力起主导作用,聚合成较大的胶粒,粒子的密度越大,越易分离。1、无机盐的种类2、无机盐的化合价3、无机盐的用量
第二节膜与膜组件
1、膜分离的概念利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。2、膜的概念(1)在一种流体相间有一层薄的凝聚相物质,把流体相分隔开来成为两部分,这一薄层物质称为膜。(2)膜本身是均一的一相或由两相以上凝聚物构成的复合体(3)被膜分开的流体相物质是液体或气体(4r