新型分离技术习题解答 - 第3章(3)

58.5?1000总通量：

JV?LP???P?????2?10?8??40?2.51??7.5?10?7(L/(cm2s))

溶质脱除率： ∵

1?R0JS/JVJSPm?CSPm???? R0?CSJV?CSLp(?p???)?CSLp(?p???)Pm4?10?8?1?1∴R0?[1?]?[1?]?94.9% ?7Lp(?p???)7.5?10产品水溶质浓度：Cp?Cf(1?R0)?6000(1?0.949)?306mg/L

7

∴溶质渗透通量：

?8?43JS?Pm?CS?4?10(6000?306)?2.28?10mg/cms

3-18用一扩散池测定纳滤膜对葡萄糖（Mw=180g/mol）、蔗糖 （Mw=342 g/mol）和甘露糖（Mw=504 g/mol）

的截留系数。一个腔室内装有浓度为18g/L的糖水，另一个腔室为纯水，45min后，葡萄糖、蔗糖和甘露糖的体积分别增加1.0%，0.6%和0.51%。已知膜的水渗透系数为Lp=10-5 g／cm2·s·bar，糖腔室的体积为56mL，膜面积为13.2cm2，计算这几种糖的反射系数。 解：（1）：葡萄糖（Mw=180g/mol）：

18?1000?2.48bar 180?V56?1.0%?1?1.57?10?5cm3/cm2s ∵溶液通量JW?LP???At13.2?45?60∵渗透压??RTC?8.314?298?Jw1.57?10?5∴反射系数????5?0.63

Lp?10?2.48（2）：蔗糖 （Mw=342 g/mol）：

18?1000?1.30bar 342?V56?0.6%?1?0.94?10?5cm3/cm2s ∵溶液通量JW?LP???At13.2?45?60∵渗透压??RTC?8.314?298?Jw0.94?10?5∴反射系数????5?0.72

Lp?10?1.30（3）：甘露糖（Mw=504 g/mol）

18?1000?0.88bar 504?V56?0.51%?1?0.80?10?5cm3/cm2s ∵溶液通量JW?LP???At13.2?45?60∵渗透压??RTC?8.314?298?Jw0.80?10?5∴反射系数????5?0.90

Lp?10?0.88

3-19采用间歇微滤过程浓缩细胞悬浮物，将细胞悬浮液浓度从1％浓缩至10％，在浓缩过程中通量可保持在100 L/(m2·h)。设初始发酵液体积为0.5 m3，微滤膜面积为0.5 m2。假设膜对细胞的截留率为100％，计算间歇操作所需时间。 解：渗透体积?V?V?1???cf?1%??3?0.5?1?????0.45m cR??10%?∴间歇操作所需时间t??V0.45??9h JS100?10?3?0.58