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超濾系數是固定的嗎

發布時間: 2021-02-18 08:25:27

水處理超濾過濾精度和道爾頓的關系

在膜上,道爾頓指的是截流分子量。道爾頓越大,截流分子的粒徑就越小

⑵ 化工原理中,哪些理論有可能出簡答題

精餾
1. 蒸餾的目的是什麼?蒸餾操作的基本依據是什麼?
分離液體混合物
液體中各組分揮發度不同

2.蒸餾的主要費用花費
加熱和冷卻的費用

3.何謂泡點,露點?對於一定的組成和壓力,兩者大小關系如何?
泡點指液相混合物加熱至出現第一個氣泡時的溫度;露點指氣相混合物冷卻至出現第一個液滴時的溫度。
露點大於或等於泡點

4.非理想物系何時出現最低衡沸點?何時出現最高衡沸點?
強正偏差;強負偏差

5.平衡蒸餾與簡單蒸餾有何不同
前者是連續操作且一級平衡;後者是間歇操作且瞬時一級平衡

6.最適宜迴流比的選取須考慮哪些因素?
設備費,操作費之和最小

7.衡摩爾流假設指什麼?其成立的主要條件是什麼?
在沒有加料,出料的情況下,塔段內的氣相或液相摩爾流量各自不變
組分摩爾汽化熱相近,熱損失不計,顯熱差不計

8.間歇精餾與連續精餾相比有何特點?適用於什麼場合?
操作靈活,適用於小批量物料分離

9.衡沸精餾和萃取精餾的主要異同點
相同點:都加入第三組分改變相對揮發度
區別:前者生成新的最低衡沸物,加入組分從塔頂出,後者不形成新衡沸物,加入組分從塔底出;操作方式前者可間隙,較方便;前者消耗熱量在氣化潛熱,後者再顯熱,消耗熱量較少

10.如何選擇多組分精餾的流程方案
考慮經濟上優化,物性,產品純度

11.何謂輕關鍵組分,重關鍵組分?何謂輕組分,重組分?
對分離起控製作用的兩個組分為關鍵組分,揮發度大的為輕關鍵組分,揮發度小的為重關鍵組分
比輕關鍵組分更容易揮發的為輕組分,比重關鍵組分更難揮發的為重組分
流動
1.層流與湍流的本質區別
是否存在流速u,壓強P的脈動性,即是否存在流涕質點的脈動性

2.什麼是流涕流動的邊界層?邊界層分離的條件是什麼?
流速降為未受邊壁影響流速(來流速度)的99%以內的區域為邊界層,即邊界影響未及的區域。
流道擴大造成逆壓強梯度,逆壓強梯度容易造成邊界層的分離
邊界層分離造成大量漩渦,大大增加機械能消耗

3.動量守恆和機械能守恆應用於流體流動時,二者關系如何?
當機械能守恆定律應用於實際流體時,由於流體的粘性導致機械能的耗損,在機械能恆算式中將出現Hf項,但動量守恆只是將力和動量變化率聯系起來,未涉及能量和消耗問題

4.塑性流體
只有當施加的剪應力大於某一臨界值(屈服應力)後才開始流動

5.漲塑性
在某一剪切范圍內表現出剪切增稠現象,即粘度隨剪切率增大而升高

6.假塑性
在某一剪切率范圍內,粘度隨剪切率增高而下降的剪切稀化現象

7.觸變性,震凝性
隨τ作用時間延續,/dy增大,粘度變小。當一定剪應力τ所作用的時間足夠長後,粘度達到定態的平衡值,稱觸變性;反之,粘度隨剪切力作用時間延長而增大的行為稱震凝性。

8.粘彈性
爬捍效應,擠出脹大,無管虹吸

9.何謂泊謖葉方程?其應用條件有哪些?
△=32uL/d2
不可壓縮流體在直圓管中做定態流動,流動時的阻力損失計算

10.何謂軌線?何謂流線?為什麼流線互不相交?
軌線是某一流體質點的運動軌跡,描述的是同一質點在不同時刻的位置(拉格朗日)
流線上各點的切線表示同一時刻各點的速度方向,描述的是同一瞬間不同質點的速度方向(歐拉)
同一點在指定某一時刻只有一個速度

11.動能校正系數α為什麼總是大於,等於1?
根據α=dA ,可知流體界面速度分布越均勻,α越小。可認為湍流速度分布是均勻的,代入上式,得α接近於1

12.流體流動過程中,穩定性是指什麼?定態性是指什麼?
系統對外界擾動的反應
有關運動參數隨時間的變化情況

13.因次分析法規化試驗的主要步驟
(1)析因實驗——尋找影響過程的主要因素
(2)規劃試驗——減少實驗工作量
(3)數據處理——實驗結果的正確表達

14.什麼是連續性假設?質點的涵義是什麼?
假定流體是由大量質點組成的,彼此間沒有間隙,完全充滿所佔空間的連續介質
質點是含有大量分子的流體微團,其尺寸遠小於設備尺寸,但比分子自由程卻要大得多

15.描述流體運動的拉格朗日法和歐拉法有什麼不同點?
前者描述同一質點在不同時刻的狀態;後者描述空間任意定點的狀態

16.粘性的物理本質是什麼?為什麼溫度上升,氣體粘度上升,而液體粘度下降?
分子間的引力和分子的熱運動
氣體分子間距較大,以分子的熱運動為主,溫度上升,熱運動加劇,粘度上升。液體分子間距較小,一分子間的引力為主,溫度上升,分子間的引力下降,粘度下降。

17.靜壓強有什麼特徵?
(1)靜止流體中任意界面上只受到大小相等,方向相反,垂直於作用面的壓力
(2)作用於任意點所有不同方位的靜壓強在數值上相等
(3)壓強各向傳遞

18.為什麼高煙囪比低煙囪拔煙效果好?
由靜力學方程可以導出△P=H(ρ冷-ρ熱)g,所以H增加,壓強增加,拔風量大

19.什麼叫均勻分布?什麼叫均勻流段?
前者指速度分布大小均勻;後者指速度方向平行,無遷移加速度

20.柏努利方程的應用條件有哪些?
重力場下,不可壓縮,理想流體做定態流動,流體微元與其他微元或環境沒有能量交換時,同一流線上的流體間能量的關系

21.雷諾數的物理意義是什麼?
慣性力與粘性力之比

22.何謂水力光滑管?何謂完全湍流粗糙管?
當壁面凸出物低於層流內層厚度,體現不出粗糙度過對阻力損失的影響時,稱為水力光滑管。在Re很大,λ與Re無關的區域,稱為完全湍流粗糙管。

23.非圓形管的水力當量直徑是如何定義的?能否按uπde2 ­ /4計算流量?
定義為4A/Π。不能按該式計算流量

24.在漫流的條件下,水在垂直直管中向下流動,對同一瞬時沿管長不同位子的速度而言,是否會因重力加速度而使下部的速度大於上部的速度?
因為質量守恆,直管內不同軸向位子的速度是一樣的,不會因為重力而加快,重力只體現在壓強的變化上。

25.是否在任何管路中,流量增大則阻力損失就增大;流量減小則阻力損失就減小?為什麼?
不一定,具體要看管路狀況是否變化。

26.系統與控制體
系統或物系是包含眾多流體質點的集合。系統與辯解之間的分界面為系統的邊界。系統與外界可以有力的作用與能量的交換,但沒有質量交換,系統的邊界隨著流體一起運動,因而其形狀和大小都可隨時間而變化。(拉格朗日)
當劃定一固定的空間體積來考察問題,該空間體積稱為控制體。構成控制體空間界面稱為控制面。控制面是封閉的固定界面,流體可以自由進出控制體,控制面上可以有力的作用與能量的交換(歐拉)

27.定態流動
運動空間個點的狀態不隨時間而變化

28.平均流速
單位時間內流體在流動方向上流經的距離稱為流速,在流體流動中通常按流量相等的原則來確定平均流速
29.伯努利方程的物理意義
在流體流動中,位能,壓強能,動能可相互轉換,但其和保持不變

30.理想流體與非理想流體
前者粘度為零,後者為粘性流體

31.局部阻力當量長度
近似地認為局部阻力損失可以相當於某個長度的直管

32.可壓縮流體
有較大的壓縮性,密度隨壓強變化

33.轉子流量計的特點
恆流速,恆壓差
其他
1.結晶有哪幾種基本方法?溶液結晶操作的基本原理
溶液結晶,熔融結晶,升華結晶,反應沉澱。
溶液的過飽和

2.溶液結晶操作有哪幾種方法造成過飽和度?
冷卻,蒸發濃縮

3.與精餾相比,結晶操作有哪些特點
分離純度高,溫度低,相變熱小

4.什麼是在結晶現象
小晶體溶解與大晶體成長同時發生的現象

5.選擇結晶設備考慮因素
溶解度曲線的斜率,能耗,物性,產品粒度,處理量

6.什麼是吸附現象?基本原理
流體中的吸附質藉助於范德華力而富集於吸附劑固體表面的現象
吸附劑對流體中各組分選擇性的吸附

7.工業吸附對吸附劑有哪些要求
內表面大,活性高,選擇性高,有一定的機械強度,粒度,化學穩定性好

8.吸附過程有哪幾個傳質步驟
外擴散,內擴散,吸附

9.常用的吸附分離設備有哪幾種類型
固定床,流體流速,相平衡

10.什麼是膜分離?有哪幾種常用的膜分離過程?
利用固體膜對流體混合物各組分的選擇性滲透,實現分離
反滲透,超濾,電滲析,氣體滲透分離

11.膜分離有哪些特點?分離過程對膜有哪些基本要求?
不發生相變化,能耗低,常溫操作,適用范圍廣,裝置簡單
截留率,透過速率,截留分子量

12.常用的膜分離其有哪些類型?
平板式,管式,螺旋卷式,中空纖維式

13.吸附分離常用吸附劑
活性碳,硅膠,活性氧化鋁,活性土,沸石分子篩,吸附樹脂
吸收
1.吸收的目的和基本依據是什麼?吸收的主要操作費用花費在哪裡?
目的是分離氣體混合物;依據是氣體混合物中各組分在溶劑中的溶解度不同;操作費用主要花費在溶劑再生,溶劑損失

2.選擇吸收溶劑的主要依據是什麼?什麼是溶劑的選擇性?
溶解度大,選擇性高,再生方便,蒸汽壓低,損失小
溶劑對溶質溶解度大,對其他組分溶解度小

3.工業吸收過程氣液接觸的方式有哪兩種?
級式接觸和微分接觸

4.漂流因子有什麼含意?等分子反向擴散時有無漂流因子?為什麼?
表示了主體流動對傳質的貢獻
無漂流因子,因為沒有主體流動

5.修伍德數,施密特數的物理含意是什麼
表徵對流傳質速率與擴散傳質速率之比
表徵動量擴散系數與分子擴散系數之比

6.傳質理論中,有效膜理論與表面更新理論有何主要區別
表面更新理論考慮到微元傳質的非定態性

7.傳質過程中,何種情況為氣相阻力控制?何種情況是液相阻力控制?
mky<<kx時;mky>>kx時

8.低含量氣體吸收有哪些特點
G,L為常量;等溫過程;傳質系數沿塔高不變

9.什麼是返混
少量流體自身由下游返回至上游的現象

10.Hog的物理含意是什麼?
氣體流經這一單元高度塔段的濃度變化等於該單元內的平均推動力

11.吸收劑的進塔條件有哪三個要素?操作中調節這三要素,對吸收結果有何影響?
T,X2,L
T下降,X2下降,L上升均有利於吸收

12.高含量氣體吸收的主要特點有哪些?
G,L沿程變化;非等溫;傳質分數與濃度有關

13.化學吸收與物理吸收的本質區別是什麼?化學吸收有何特點?
溶質是否與液相組分發生化學反應
高的選擇性;較高的吸收速率;降低平衡濃度ye
14.化學吸收過程中,何時成為容積過程?何時成為表面過程?
快反應使吸收成表面過程;慢反應使吸收成容積過程
蒸發
1.蒸發操作節能的措施
除採用多效蒸發外,還可從下面三個方面入手:二次蒸汽的利用,冷凝水的利用,熱泵蒸發。

2.提高蒸發器內液體循環速度的意義在哪?循環型蒸發器中,降低單程氣化率的目的是什麼?
不僅提高,更重要在於降低單程氣化率
減緩結垢現象

3.蒸發操作不同於一般環熱過程的主要點有哪些?
溶質常析出在加熱面上形成垢層;熱敏性物質停留時間不得過長;與其他單元操作相比節能更重要

4.為什麼要盡可能擴大管內沸騰時的汽液環狀流動的區域
因為該區域的給熱系數最大

5.提高蒸發器生產強度的途徑有哪些?
U上升,降低單程氣化率,K上升;提高真空度,t下降,增加傳熱推動力

6.分析比較單效蒸發器的間歇蒸發和連續蒸發的生產能力的大小。設原料液濃度,溫度,完成液濃度,加熱蒸汽壓強以及冷凝器操作壓強均相等
單效間歇蒸發起先小,生產能力大

7.多效蒸發的效數受哪些限制
經濟上限制:W/D的上升達不到與效數成正比,W/A的下降與效數成反比快;技術上限制:必須小於T-t0,而T-t0是有限的

8.比較單效與多效蒸發之優缺點
單效蒸發生產強度高,設備費用低,經濟性低。多效蒸發經濟性高

⑶ 求費森尤斯透析器F7和F60、F80的說明書,拜謝!

環氧乙烷消毒的費森尤斯聚碸膜高通膜透析器/濾過器
F60 HF80
清除率(ml/min)

尿素氮 185 192
肌肝 172 180
磷酸 170 177
維生回素B12 118 135
菊粉 88 110
超濾答系數(ml/h.mmHg)(1) 40 55
膜材料 費森尤斯聚碸膜
有效表面積(㎡) 1.3 1.8
膜壁厚(μm) 40
膜內徑(μm) 200
容血體積(ml) 82 110
外殼材料 聚碳酸酯
兩端密封物 聚胺酯
消毒方法 環氧乙烷
臨床應用 HD/HDF HDF/HF

這個東西一般沒說明書的。上面只是它的性能特徵

⑷ 病理學作業3

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⑸ 超濾和反滲透凈水器都是用活性碳去氯的,為什麼超濾還是有氯,而反滲透沒有氯

我可以很明確告訴你,氯離子是可以透過反滲透膜的,而且對於反滲透膜沒有影響。但是余氯【余氯可分為化合性余氯(指水中氯與氨的化合物,有NH2Cl、NHCl2及NHCl3三種,以NHCl2較穩定,殺菌效果好),又叫結合性余氯;游離性余氯指水中的ClO-、HClO、Cl2等,殺菌速度快,殺菌力強,但消失快),又叫自由性余氯;總余氯即化合性余氯與游離性余氯之和】——網路具有氧化性會對聚醯胺膜造成巨大影響,所以需要嚴格控制。RO及NF進水中的游離氯要降到 0.05ppm 以下,才能達到聚醯胺復合膜的要求。【除氯的預處理方法有兩種,粒狀活性炭吸附和使用還原性葯劑如亞硫酸鈉。在小系統(50-00gpm)中一般用活性碳過濾器,投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過的優質活性炭,去除硬度、金屬離子,細粉含量要非常低,否則會造成對膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去為止,一般要幾個小時甚至幾天。我們不能依靠5μm的保安過濾器來保護反滲透膜不受碳粉的污染。碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機物,對於所有進水的處理比添加葯劑更為可靠。但其缺點是碳會成為微生物的飼料,在碳過濾器中孳生細菌,其結果是造成反滲透膜的生物污染。亞硫酸氫鈉(SBS)是較大型RO裝置選用的典型還原劑。將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配製成溶液,商品偏亞硫酸氫鈉的純度為97.5-99%,乾燥儲存期6個月。BS溶液在空氣中不穩定,會與氧氣發生反應,所以推薦2%的溶液的使用期為3-7天, 10%以下的溶液使用期為7-14天。從理論上講,1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亞硫酸氫鈉)能夠還原1.0ppm的氯。設計時考慮到工業苦鹹水系統的安全系數,設定SBS的添加量為每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,設置距離要保證在進入膜元件有29秒的反應時間。推薦使用適當的在線攪拌裝置(靜態攪拌器)。SBS脫氯反應:Na2S2O5 (偏亞硫酸鈉)+ H2O =2 NaHSO3 (亞硫酸氫鈉) ·NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氫鈉) + HCl (鹽酸)·NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl採用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過濾器的投資較少,反應副產物及殘余SBS易於被RO脫除。SBS脫氯的缺點是需要人工混合小體積的葯劑,在脫氯系統沒有設計足夠的監測控制儀器時增加了氯對膜的威脅,而且在少數情況下進水中存在硫還原菌(SBR),亞硫酸會成為細菌營養幫助細菌的繁殖。SBR通常在淺層井水厭氧環境下有發現,硫化氫(H2S)作為SBR的代謝產物會同時存在。】——我所在本公司對外宣傳資料對於超濾來說, 基本不需要預處理來除去余氯 ,因為超濾膜材質有一定耐氧化性(PVDF,PVC),不像RO膜嬌貴,實際上有些超濾反洗就有用到次氯酸鈉。常規的超濾預處理步驟是:混凝沉澱+多介質過濾器+保安過濾器+超濾或混凝沉澱+自清洗過濾器。還有很重要的一點是,超濾膜相對便宜,活性炭可是很貴的。實際上超濾的預處理,一般是為了除去微生物、降低濁度、去除懸浮物膠體物質、可溶性有機物這四大類,我基本沒看到除余氯的。
求採納

⑹ 生物分離高手進

這寫起來復雜了....... 很多地方都有這樣的實驗步驟啊,我看了一下 下面這個,還可以
酶的分離簡單,就是麻煩,時間挺長的

酶的分離純化方法簡介
生物細胞產生的酶有兩類:一類由細胞內產生後分泌到細胞外進行作用的酶,稱為細胞外酶。這類酶大都是水解酶,如酶法生產葡萄糖所用的兩種澱粉酶,就是由枯草桿菌和根酶發酵過程中分泌的。這類酶一般含量較高,容易得到;另一類酶在細胞內產生後並不分泌到細胞外,而在細胞內起催化作用,稱為細胞內酶,如檸檬酸、肌苷酸、味精的發酵生產所進行的一系列化學反應,就是在多種酶催化下在細胞內進行的,在類酶在細胞內往往與細胞結構結合,有一定的分布區域,催化的反應具有一定的順序性,使許多反應能有條不紊地進行。
酶的來源多為生物細胞。生物細胞內產生的總的酶量雖然是很高的,但每一種酶的含量卻很低,如胰臟中期消化作用的水解酶種類很多,但各種酶的含量卻差別很大。
因此,在提取某一種酶時,首先應當根據需要,選擇含此酶最豐富的材料,如胰臟是提取胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、澱粉酶和脂酶的好材料。由於從動物內臟或植物果實中提取酶制劑受到原料的限制,如不能綜合利用,成本又很大。目前工業上大多採用培養微生物的方法來獲得大量的酶制劑。從微生物中來生產酶制劑的優點有很多,既不受氣候地理條件限制,而且動植物體內酶大都可以在微生物中找到,微生物繁殖快,產酶量又豐富,還可以通過選育菌種來提高產量,用廉價原料可以大量生產。
由於在生物組織中,除了我們所需要的某一種酶之外,往往還有許多其它酶和一般蛋白質以及其他雜質,因此為製取某酶制劑時,必須經過分純化的手續。
酶是具有催化活性的蛋白質,蛋白質很容易變性,所以在酶的提純過程中應避免用強酸強鹼,保持在較低的溫度下操作。在提純的過程中通過測定酶的催化活性可以比較容易跟蹤酶在分離提純過程中的去向。酶的催化活性又可以作為選擇分離純化方法和操作條件的指標,在整個酶的分離純化過程中的每一步驟,始終要測定酶的總活力和比活力,這樣才能知道經過某一步驟回收到多少酶,純度提高了多少,從而決定著一步驟的取捨。

酶的分離純化一般包括三個基本步驟:即抽提、純化、結晶或制劑。首先將所需的酶從原料中引入溶液,此時不可避免地夾帶著一些雜質,然後再將此酶從溶液中選擇性地分離出來,或者從此溶液中選擇性地除去雜質,然後製成純化的酶制劑。下面就酶的分離純化的常用方法作一綜合介紹:
一、預處理及固液分離技術
1.細胞破碎(cell disruption)
高壓均質器法:此法可用於破碎酵母菌、大腸菌、假單胞菌、桿菌甚至黑麴黴菌。將細胞懸浮液在高壓下通入一個孔徑可調的排放孔中,菌體從高壓環境轉到低壓環境,細胞就容易破碎。菌懸液一次通過均質器的細胞破碎率在12%-67%。細胞破碎率與細胞的種類有關。要達到90%以上的細胞破碎率,起碼要將菌懸液通過均質器兩次。最好是提高操作壓力,減少操作次數。但有人報道,當操作壓力達到175Mpa時,破碎率可達100%。當壓力超過70Mpa時,細胞破碎率上升較為緩慢。高壓均質器的閥門是影響細胞破碎率的重要因素。絲狀菌會堵塞均質器的閥門,尤其高濃度菌體時更是如此。在豐富培養基上比在合成培養基上生長的大腸菌更難破碎。
容菌酶處理法:蛋清中含有豐富的溶菌酶,價格便宜,常用來裂解細胞。具體做法是:溶壁微球菌(micrococcus lysodeikticus)43kg,置於0.5%的氯化鈉溶液中,使細胞濃度為5%(乾重),在35℃用0.68kg(乾重)的蛋清處理20min,得到的細胞碎片用相同體積的乙醇處理,用離心機將細胞碎片和胞內蛋白質除去,再將乙醇濃度提高到75%(體積分數),可以得到純度為5%的過氧化氫酶1500g。
2.離心
離心分離過程可分為離心過濾、離心沉澱、離心分離3種類型,所使用的設備有過濾式離心機、沉降式離心機和離心機。過濾式離心機的轉鼓壁上開有小孔,壁上有過濾介質,一般可用於處理懸浮固體顆粒較大、固體含量較高的場合。沉降式離心機用於分離固體濃度較低的固液分離,如發酵液中的菌體,用鹽析法或有機溶劑處理過的蛋白質等。分離機用於分離兩種互不相溶的、密度有微小差別的乳濁液或含微量固體微粒的乳濁液。
在生物領域採用的離心機系統,除了應具備離心機的一般要求外,還應滿足生物生產的技術要求,這包括滅菌、冷卻、密封,以保證產品不受污染並不污染環境。現代哦離心機裝置包括以下三個步驟,並進行程序控制:離心、離心系統的滅菌及就地清洗。如阿法-拉伐公司離心機產品的裝置,具有雙重軸向密封,密封由裝在轉筒主軸上下的碳化硅動環和固定環組成,密封由水連續冷卻和潤滑,可防止產品被污染,也可防止生產過程中排出的廢物對環境的污染。該離心機又如一個密閉的壓力容器,可在121℃溫度下進行蒸汽滅菌,該離心設備設有環繞離心機轉筒的冷卻夾套,對懸浮液和濃縮的固體都能進行充分的冷卻,並能有效地控制溫度,這對於生物製品是非常重要的。如BTPX205型離心機可用於細胞收集、培養液的凈化和細胞碎片的分離,可用於疫苗、酶制劑等的提取。該機的其他輔助系統及控制系統也較為完善,如設有壓力指示器、力量計、溫度感測器和液面感測器。
3.膜分離技術
在蛋白質純化過程中主要用到的膜分離技術多為超濾。在靜壓作用下降溶液通過孔徑非常小的濾膜,使溶液中分子量較小的溶質透過薄膜,而大分子被截留於膜表面。大多數超濾膜是由一層非常薄的功能膜與較厚的支撐膜結合在一起而組成的。功能膜決定了膜的孔徑,而支撐膜提供機械強度以抵抗靜壓力。超濾濃縮的優點是:操作條件溫和,無相變化,對生物活性物質沒有破壞。
超濾系統主要由料液貯罐、泵、超濾器、透過液收集罐組成,料液經泵打入超濾器,水及低分子量物質排出超濾器外,被濃縮的料液在料液貯罐、泵、及超濾器中循環。當料液濃縮至一定的倍數後即可作為進一步處理的濃縮料液。
超濾應用於蛋白質類物質的濃縮和脫鹽過程中時應注意以下問題:第一,在超濾循環過程中,由於泵和葉輪與料液的摩擦放熱作用,料液的溫度會逐漸升高,會造成蛋白質分子的損失。因此,料液貯罐應加冷卻系統,並安裝自動測溫及控制系統。第二,某些酶的輔助因子散失為問題:一些酶含有輔助因子,其分子量小,超濾時易從透過液中排除掉,因而在超濾前或超濾後要添加一定濃度的的輔助因子。
還可將超濾與親和層析相結合以提高分離純度。其工作原理是:當溶液中欲被分離的蛋白質不受阻礙地通過超濾膜的孔隙時,如果在膜的一側結合著親和配基,該蛋白質就會與配基結合因而結聚在膜的這一側。不與配基結合的其他物質就將穿過孔而被帶走。再用適宜的洗脫劑將該蛋白質洗脫下來,洗脫液用於進一步的分離純化。
4.泡沫分離
原理:將氣體通入含多種組分的溶液中,由於這些組分的表面活性由差異,因此在溶液的表面,某些組分將形成泡沫,泡沫的穩定性取決於操作條件及溶液的生物學特性。泡沫中含有更多的表面活性成分,故泡沫的組分種類及其含量與溶液中的不相同。這樣,溶液中的組分舅得以分離。
蛋白質較易吸附與氣液界面,這有利於其結構的穩定。泡沫分離過程是:蛋白質從主體溶液中擴散到氣液界面,該過程可能是可逆的也可能是不可逆的;分子發生重排,一般認為在空氣-水界面會形成兩種類型的膜,一種是稀膜,另一種是濃膜,可能會發生由多個分子聚集在一起的現象。在氣液界面形成的蛋白質膜可以是單層的也可以是多層的。膜的類型取決於主體溶液及氣液界面上蛋白質的特性、結構和濃度。
泡沫分離的目的,一方面提高酶蛋白的富集率(泡沫中蛋白質的濃度/最初溶液中蛋白質濃度),另一方面提高酶蛋白的提取率(泡沫中蛋白質的提取率/最初的蛋白質質量),或使多組分混合物中某一組分的分配系數最大。

二、抽提
沉澱
1. 鹽析
常用的鹽析劑是硫酸銨,其溶解度大、價格便宜。硫酸銨沉澱蛋白質的能力很強,其飽和溶液能使大多數的蛋白質沉澱下來。對酶沒有破壞作用。
pH的控制:應從酶的溶解度與穩定性兩個方面考慮,在酶等電點時其溶解度最小易沉澱,但有些酶再等電點時穩定性較差,因此要選擇最佳pH值.一般要求在酶最穩定的pH值的前提下再考慮最適宜酶沉澱的pH值。在操作中一旦確定最佳pH值後,在添加硫酸銨之前甲酸或鹼調節好酶液的pH值,要盡量避免溶液pH值的波動以免破壞酶的穩定性。在添加硫酸銨時要注意攪拌,並注意硫酸銨的加入速度,一般是由少到多,緩慢加入,硫酸銨盡可能磨成細粉。
溫度的控制:有些酶在較高溫度下穩定性能較好,可在常溫下進行鹽析操作,而對於大多數酶,盡可能在低溫下操作。
酶液的凈置:加完硫酸銨後,酶液要靜置一段時間,使酶蛋白完全沉澱下來,酶靜置後,就不要再加以攪拌。
2.有機溶劑沉澱
有機溶劑選擇:可用於酶蛋白沉澱的有機溶劑包括醇類物質等,如甲醇、乙醇、異丙醇。乙醇的親水性能較好,可防止蛋白質的變性,酶蛋白在其中的溶解度也較低。
有機溶劑沉澱操作:有機溶劑一般都使蛋白質變性,當溫度較高時變性蛋白質分子就會變成永久失活。因此用有機溶劑處理時最好在0℃以下進行。用有機溶劑沉澱得到的酶蛋白不要放置過久,要盡快加水溶解。
3.聚合物絮凝劑沉澱
聚合物絮凝劑,如葡聚糖和聚乙二醇,與酶分子爭奪水分子,具有脫水作用使酶沉澱。聚乙二醇作為一種沉澱劑的優點是在水溶液中,其濃度可達到50%,濃度為6%-12%的蛋白質大都可以沉澱下來。這種試劑不需要低溫操作,而且對蛋白質的穩定還有一定的保護作用。聚乙二醇不會被吸附,故在離子交換吸附前不必去除。
4.用金屬離子和絡合物沉澱
酶和其他蛋白質都會形成金屬鹽,其溶解度較低。用金屬離子沉澱的缺點是酶與金屬離子相互作用後,可逆變化較差,尤其是用巰基衍生物,它結合的]金屬離子會催化酶變性而失活。
5.用特殊試劑沉澱法
用鏈黴素可選擇性去除核酸,從而使胞內酶沉澱出來。鏈黴素鹽(濃度為0.5-1.0mg/mg蛋白質)對於選擇性沉澱核酸的效果比錳離子還要好,酶不易失活。
6.親和沉澱
將親和反應的高度選擇性、低處理量特性與沉澱操作的大處理量、地選擇性有機結合形成了親和沉澱技術。將配基與可溶性載體偶聯後形成載體-配基復合物,該復合物與生物分子結合後在一定條件下可以沉澱出來。
配基-載體復合物可以選擇性地與蛋白質結合,溶液中的pH值、離子強度及蛋白質濃度等條件對親和結合的影響力並不大,只有競爭性的配基會降低產物與原配基的親和結合力,甚至使親和結合發生逆轉。
引導產生沉澱的方法有:離子交聯;加入帶相反電荷的聚合物;加入帶相反電荷的疏水基團;改變pH值,誘導產生疏水沉澱;溫度誘導產生沉澱。
親和結合:將親和配基加入到含有目的物蛋白質的溶液中,調節好有關沉澱的條件,使之有利於親和結合。
洗滌:為經過處理的粗製液中發生親和沉澱可能會發生非特異性結合,尤其是使用帶電的聚合物,離子交換的效應將使其他蛋白質共同沉澱,因此在分離目的物之前要洗滌沉澱物。其做法是:加入適當的清洗劑重新溶解沉澱,再沉澱;或在專一性洗脫之前,徹底清洗沉澱。在上述過程中要始終保持目的蛋白質與配基處於親和結合狀態。
配基-載體復合物與目的蛋白質的分離:分離結束之後,要確保回收目的蛋白質和配基-載體復合物,目的蛋白質要達到一定的純度,回收率要高。

⑺ 氣體分離膜的分離系數是固定的嗎

高分子分離膜(一高分子為材料,而不是分離高分子),是一種高分子薄層物內。膜有固態,也有容液態。1846年,德國學者會拜思用硝基纖維素製成第一張高分子膜。1920年,麥克戈達開始觀察和研究反滲透現象。30年代,人們將纖維素膜用於超濾分離。40年代,離子交換膜開發和利用及電滲析方法建立。50年代,加拿大學者薩里拉簡研究反滲透。1960年,洛伯和薩里拉簡成功地制備具有完整表皮和高度不對稱的第一張高效能的反滲透膜,為該法奠定了基礎。70年代以來,超濾膜、微濾膜成功地開發和應用,有支撐的液膜和乳液膜及氣體分離膜也相繼問世。
用於分離膜的高分子材料主要有聚酸胺類、聚酸亞胺類、聚碸類、聚乙烯酸類、丙烯類衍生物聚合物及纖維素類等,有關的共聚物和共混物也可作為膜材料用。各種高分子分離膜已廣泛用於核燃料及金屬提煉,氣體及烴類分離,海水及苦鹹水淡化,純水及超純水制備,環境保護和污水處理,人工臟器的製造,生物製品提純以及醫、食品、農業、化工等各個領域中。(摘自《國民科普大課堂》)

⑻ 為什麼超濾設備運行過程不穩定

一、超濾透過通量
超濾在操作壓力為0.1—0.6MPa、溫度為60℃以下時,其透過通量應在100—500L/(m2.h)為宜,實際中比它要小得多,一般為1—100L/(m2.h)。當超濾透過濃差通量低於1L/(m2.h)時,過程缺乏經濟效益,其原因是濃差極化在膜面上形成的邊界層(或凝膠層),使流體阻力增加,因此必須相應採取一些措施來解決。
1、料液流速
提高料液流速對防止濃差極化、提高設備處理能力有利。但增大壓力使工藝過程耗能增加,結果導致費用增大。一般湍流體系中流速為1—3m/s。
在螺旋式組件體系中,常在層流區操作,可在液流通道上設湍流促進材料,或採用振動的膜支撐物,在流道上產生壓力波等方法,以改善流動狀態,控制濃差極化,從而保證超濾組件的正常運行。
2、操作壓力
超濾膜透過通量與操作壓力的關系決定於膜和邊界層的性質。在實際超濾過程中往往後者控制著超濾透過同量。在用滲透壓模型時,膜透過通量與壓力成正比,而用凝膠化模型時,膜透過通量與壓力無關。此時的透過通量稱為臨界透過通量。實際中超濾操作應在臨界透過通量附近進行,此時操作壓力約為0.5—0.6MPa,除了克服透過膜的阻力外,還要克服通過膜表面的流體壓力損失。
3、溫度
操作溫度主要決定與所處理料液的化學、物理性質和生物穩定性,應在膜設備和處理物質允許的最高溫度下進行操作,因為高溫可以減少料液的黏度,從而增加傳質效率,提高透過通量。溫度與擴散系數的關系,可以用下式表示:
μD/T=常數
由上式可見,溫度T愈高,黏度μ變小,而擴散系數D則變大。例如,酶最高溫度為25℃,電塗料為30℃,蛋白質為55℃,制奶工業為50—55℃,紡織工業脫漿廢水中回收PVA時為85℃。
4、操作時間
隨著超濾過程的進行,濃度極化在膜表面上形成了濃縮的凝膠層,使超濾透過通量下降。其透過通量隨時間的衰減情況,與膜組件的水力特性、料液的性質和膜的特性有關。當超濾運行一段時間後,就需要進行清洗,這段時間稱為一個運行周期,當然運行周期的變化還與清洗情況有關。
5、進料濃度
隨著超濾過程的進行,料液(主體液流)的濃度在增高,此時黏度變小,邊界層厚度擴大,這對超濾來說無論從技術上還是經濟上都是不利的,因此對超濾過程主體液流的濃度應有一個限制,既最高允許濃度。
6、料液的預處理
為了提高膜的透過通量,保證超濾膜的正常穩定運行,在超濾前需對料液進行預處理,雖然超濾的預處理過程不像反滲透過程那麼嚴格,但這種預處理也是保證實現超濾過程正常運行的關鍵,通常採用的預處理方法有:
(1)過濾;
(2)化學絮凝;
(3)PH調節;
(4)消毒;
(5)活性炭吸附;
上述預處理方法可以根據料液的性質和需要進行選用。
此外,經超濾回收的水,在使用前還需進行再處理(稱為後處理,如電子工業用水)如脫除CO2、PH調節、過濾、消毒等。

⑼ 有關病理生理:為什麼系膜細胞收縮引起腎小球血管阻力增加濾過面積減少超濾系數降低

系膜細胞收縮導致腎小球毛細血管內皮的基底膜也發生收縮,基底膜面積減小,從而減小腎小球濾過率。

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