浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文
在日常学习和工作生活中,大家都不可避免地要接触到论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?以下是我为大家整理的浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文,希望对大家有所帮助。
论文摘要:纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的新型压力驱动膜分离技术。本文介绍了纳滤技术的分离特点,较全面的论述了纳滤在废水处理、饮用水生产、生化医疗和食品工业、饮料行业等方面的应用,并指出纳滤技术在应用过程中存在的问题及今后的发展方向。
论文关键词:纳滤;分离特点;水处理
1 引言
膜分离技术是近年来发展迅速,应用广泛的高新技术。与传统的分离技术相比,具有分离效率高、无相变、无化学反应、体积小、能耗低和操作方便等优点。纳滤作为膜分离技术中的一种,是介于超滤和反渗透之间的孔径接近于1mm的新型压力驱动膜技术。它既能截留透过超滤膜的小分子有机物和多价盐离子,又能透析被反渗透所截留的无机盐。基于它自身独特的性能使它在许多领域具有其它膜技术无法替代的地位,因此纳滤成为目前国内外膜分离领域研究的热点之一。
2 纳滤技术的特点
纳滤膜的分离特点纳滤膜在截留性能方面有两个特点:
(1)截留相对分子质量(MWCO)在200-1000之间,适宜于分离相对分子质量在200以上,大小约为1nm的溶解组分;
(2)具有离子选择性。由于膜表面或膜材料中常带有荷电基团,这些基团通过静电作用可产生Donnan效应,从而实现不同价态离子的分离,故有时纳滤也被称为“选择性反渗透”。
纳滤膜实际应用过程中的特点纳滤膜在实际的应用过程中有三个特点:
(1)操作压力低,一般在之间。由于操作压力较低,对设备要求较低。因此,基建费用和运行费用低,便于运行管理;
(2)在处理过程中不需添加化学试剂,也不引起二次污染;
(3)可分离回收有用物质,实现工业废水的资源化和回用,进一步降低处理成本。
3 纳滤技术的应用
纳滤膜由于截留的分子量介于超滤与反渗透之间,同时还存在Donnan效应,所以对低分子量有机物和盐的分离有很好的效果。另外,纳滤膜还具有不影响分离物质生物活性、节能、无公害等特点,因此纳滤在国内外废水处理领域、饮用水生产领域、生化医疗领域、食品工业和饮料行业等得到越来越广泛的应用。
废水处理领域
造纸废水
造纸废水主要来之造纸过程中纸浆的大量冲洗,采用纳滤膜替代传统的吸收和电化学处理法能更有效地去除深色木质素和纸浆漂白过程中产生的氯化木质素。Nuortila-Jokinen等在实验室,用平板纳滤膜NF45处理经浮选和过滤预处理后的造纸废水。
45纳滤膜处理造纸废水的效果项目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)总固体(mg/L)无机物(mg/L)进水出水Manttarri等开发了造纸厂水循环系统,发现与超滤法处理过程比较,采用纳滤技术处理后得到的水不但透明、无色、不含阴离子废物,而且将透过水的COD、总硫和无机盐含量的去除由超滤法的50%-60%提高到80%以上。
垃圾渗滤液
垃圾渗滤液的处理一直是世界性难题。目前,主要采用为厌氧好氧等生物处理法,但中后期渗滤液中含有很高浓度的溶解有机质,其中75%为可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da),导致生化法出水难以达标排放。与生化法相比,膜分离技术受原水水质的变化影响小,在这种难降解废水的处理中具有明显的优势。张亚军等介绍了纳滤膜技术在柳州垃圾填埋场渗沥液处理工程中的应用,纳滤系统经过近两年的稳定运行表明,垃圾渗沥液经过生化处理后经砂滤、保安滤器等预处理,再经过纳滤膜系统处理,使85%-90%的透过液达标排放,仅10%-15%的浓缩污液和泥浆返回垃圾池,这项工艺较好地解决了垃圾填埋场渗沥液的二次污染问题。Zouboulis等利用振动剪切增强单元增强膜的传质,用NF可以达到对渗滤液中总腐殖酸类物质97%的去除效果。可见纳滤技术处理垃圾渗滤液是可行的,并具有较反渗透处理能耗低的优势。
纺织印染废水
纺织印染厂在对织物进行煮漂和染色后,需使用大量的清水对织物进行冲洗,产生的废水中会含有大量的盐、染料、表面活性剂、洗涤剂等各种污染物,导致印染废水成为较难处理的工业废水之一。不过随着膜分离技术的发展,纳滤膜技术已在纺织印染工业中得到了成功的运用。等使用纳滤膜处理高无机盐含量的纺织染色废水,在操作压力为500kPa条件下,通量可以达到很高,而且染料的截留率超过98%,因此,可以实现废水的回收利用。Bruggen等采用了UTC-60、NF70和NTR7450三种纳滤膜对两种活性染料的染色废水进行了试验,结果都表明,直接应用纳滤工艺不但可以进行染料的提纯,而且纳滤出水可循环使用。何毅等考察了醋酸纤维素纳滤膜对染料溶液的分离性能,结果表明,纳滤膜对染料有很好的分离效果,分离性能是由膜、溶液和溶质三者共同决定的。
冶金工业废水
在金属的加工和合金生产废水中,含有相当高的重金属离子。为了使废水符合排放标准,一般是将这些重金属离子生成氢氧化物沉淀除去。如果采用采用纳滤膜技术处理,不仅可以回收90%以上的废水,而且可使重金属离子浓缩10倍,浓缩后的重金属具有回收利用价值。
傅前君采用纳滤对含Cu2+废水进行试验研究,NF90膜对含CuSO4的废液截留效果很好,Cu离子的截留率都在99%以上,出水铜离子质量浓度低于,可以达标排放或回用于镀件漂洗;浓水经进一步浓缩后也可回用。等对纳滤分离铬酸盐进行了研究,结果表明使用 TFC-S系列纳滤膜替代常规方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是,膜对Cr(Ⅵ)的截留率与溶液中的离子强度和pH密切相关,在pH=8时,截留率超过80%。由此可见,纳滤作为一种处理含Cr(Ⅵ)废水的方法是非常有应用前景的。
饮用水的生产领域
地下水软化
采用纳滤膜法软化地下水具有无污泥、不需再生、能除去水中大部分悬浮物及有机物、操作简便和占地省等诸多特点,因此在欧美发达国家已经非常普遍。
纳滤膜法软化地下水工艺流程等用不同类型的NF膜软化处理地下水,结果表明NF膜对多价离子的截留率高达90%以上,而对单价离子却只有60%-70%。张显球等采用NF90和NF270两种纳滤膜对南京某自来水进行软化处理,结果表明在较宽的操作压力()和温度(15-30℃)范围内,两种膜的产水总硬度分别在及以下。
等分别使用NF与活性炭-臭氧工艺对地下水进行软化处理,尽管两种方法都能取得较好的分离效果,但是从处理效果和环保的角度考虑,使用纳滤的方法更胜一筹。
饮用水净化
纳滤能有效的截留二价离子,较完全的去除病原体、水中加氯消毒副产物三卤甲烷中间体、痕量的除草剂、杀虫剂残余物、重金属、天然有机物等,十分适用于饮用水的深度处理。VedatUyak等人和Rubia等人均比较了采用不同的膜技术除去饮用水中的天然有机物质和三卤甲烷,结果表明纳滤是目前最有效技术之一。等采用NF膜和RO膜法去除地下水中的药物成分。结果表明,NF膜和RO膜拥有很好的截留性能,对所有药物的截留率均>85%,对有害物质如对乙酰氨基酚截留率为48%-73%,吉非贝齐为50%-70%,甲芬那酸为30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise饮用水处理厂在臭氧+活性炭处理河水不能满足饮用水(TOC的浓度<2mg/L)标准的要求下,采用纳滤对饮用水进行深度处理,取得了很好的效果。
海水淡化
目前,海水淡化已经成为解决我国沿海地区和世界上许多国家水资源短缺的重要手段之一。但如何高效经济的除去海水的高硬度、浊度和总固溶物(TDS)是制约海水淡化的瓶颈。
随着膜技术的不断发展,孔径介于反渗透和超滤之间、具有荷电性质的纳滤膜在海水软化方面的优势愈来愈得到人们的`关注。苏保卫等采用NF作为海水淡化的预处理工艺。试验结果表明,该法可以大幅度降低进料水的硬度、浊度和TDS含量,解决传统海水淡化过程中存在的结垢污染等许多问题。 等用纳滤作为海水淡化的预处理进行了一系列的研究工作,在研究过程中发现,纳滤膜能够有效的降低硬度、微生物和浊度。在22bar的压力下NF对 Ca2+,Mg2+,SO42-,HCO3-,以及总硬度的去除率分别为,,,和。NF出水完全能够满足海水反渗透(SWRO)或多级闪蒸(MSF)的进水要求,使得SWRO和MSF的水回收率分别达到70%和80%。将NF膜作为海水淡化预处理的优点有:(1)通过除去浊度和细菌,阻止SWRF的膜污染;(2)通过去除硬度离子,阻止SWRF和MSF的比例缩放;(3)通过减少海水中大约30%- 60%的TDS,使得运行SWRF所需操作压力较低。
生化医疗领域
生化工程
将纳滤膜技术应用于生化工程,可以将相对分子质量低的物质(如类固醇、维生素、抗生素和氨基酸等)从其他反应物中分离出来,进行澄清和精制,并且成功的应用于VB12的回收和浓缩,以及红霉素、金霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程,苏保卫等采用DL和DK纳滤膜进行纳滤浓缩克林霉素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。实验结果表明,DL纳滤膜可将CLP乙醇水溶液由40g/L浓缩至90g/L,适宜的操作压力为,温度为 40-50℃。李洁妹等采用超滤+纳滤双膜技术对林可霉素发酵液进行提纯和浓缩,通过对不同材料的纳滤膜的筛选结果表明,NF-20在膜通量和林可霉素回收率、杂质去除等方面优于其它的膜,为最佳选择。
医药工业
纳滤膜分离效率高、节能、不破坏产品结构等特点使其在医药产品的生产中也得到了日益广泛的应用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用纳滤膜技术除去血浆制造中所产生的传染性有毒物质(HPVB19),结果表明中空纤维膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒,纳滤膜可完全过滤掉其中的HPVB19病毒。徐为中等人采用超滤、纳滤技术浓缩家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗,建立家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗浓缩工艺。家兔产气荚膜梭菌(A)型超滤、纳滤浓缩疫苗的保护率达100%,而传统铝胶疫苗对照组的保护率平均为。何旭敏等采用的超滤与纳滤组合技术改造6-APA的原有生产工艺,使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上,采用纳滤浓缩裂解液来提高6- APA结晶浓度,不仅降低了溶媒消耗,而且使结晶母液中的6-APA损失减少,从而提高了成品的收率(表2)。由此可见,随着膜技术的不断发展,纳滤将成为医药工业生产中一种高效的分离技术。
食品工业、饮料行业
在食品工业和饮料行业中,纳滤主要用来对加工过程中的料液进行浓缩、脱盐、调味、脱色和去除杂质。
低聚糖的处理
功能性低聚糖由于可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多种生理功能而倍受关注。低聚糖与蔗糖的分子量相差很小,分离很困难。通常采用高效液相色谱法分离,但此法处理量小,耗资大。采用纳滤膜技术来处理可以达到高效液相分离法同样的效果,并大大降低操作成本。
俞三传等对低聚糖进行纳滤浓缩实验研究,结果表明,纳滤可实现对多糖溶液的浓缩。李炜怡等对蔗果低聚糖进行纳滤提纯实验,结果证明纳滤对蔗果低聚糖体系具有很好的分离效果,提纯过程中可得到纯度在90%以上的蔗果低聚糖产品。袁其朋等采用超滤、纳滤组合工艺对大豆乳清废水进行了处理实验。经超滤处理后的乳清废液,再经纳滤浓缩10倍后,浓缩液中总糖约有77%被截留,其中功能性地聚糖水苏糖和棉子糖的截留率高达95%以上,浓缩液中总糖质量分数达 ,再经活性炭脱色和离子交换脱盐及真空浓缩,即可得到透明状的大豆低聚糖糖浆。该法的优点在于既解决了废水的排放问题,同时又通过回收利用增加了经济效益。
果汁的高浓度浓
缩果汁浓缩传统上使用蒸馏法或冷冻法浓缩,但这些方法会造成果汁风味和芳香成分的散失,不仅消耗大量的能源,而且还得不到令人满意的成品。相比之下,纳滤膜浓缩技术具有节约能源、降低损耗、可在常温下连续操作、过程简单、高效、没有相变、分离系数大等优点,而且特别适用于热敏性物质的处理,因此在果汁浓缩方面得到了广泛的应用。高学玲等人用纳滤膜技术对乌龙茶提取液进行浓缩,发现纳滤不仅能实现乌龙茶提取液的浓缩,还可截留茶液中的茶多酚、咖啡碱等有效物质。Warczok等人报道了利用不同的纳滤膜浓缩苹果汁和梨汁的研究,通过实验过程中果汁通量的观察,表明纳滤膜用于果汁浓缩是可行的。
郑必胜等进行了纳滤浓缩西番莲果汁的研究,发现操作温度为28℃左右,压力为3MPa时,分离效果最好,此时实际膜通量达17L/()。经过纳滤浓缩,西番莲澄清汁可溶性固形物从13oBx提升到30oBx左右。
纯化浓缩多肽和氨基酸
离子与荷电膜之间存在道南(Donnan)效应,即相同电荷排斥而相反电荷吸引的作用。氨基酸和多肽带有离子官能团如羧基或氨基,在等电点时是中性的,当高于或低于等电点时带正电荷或负电荷。由于一些纳滤膜带有静电官能团,基于静电相互作用,对离子有一定的截留率,可用于分离氨基酸和多肽。 Garem等利用无机和高分子复合纳滤膜进行了九种氨基酸和三种多肽的分离实验,探讨了这种方法的可行性。王晓琳等用ESNA2和ES20两种纳滤膜对苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液体系进行分离实验,过程结束时,浓缩液中苯丙氨酸和天冬氨酸浓度的差值比原料液中的差值增大近4倍,纳滤分离的效果非常明显,实现了生物质的分离、精制与回收。
其它方面的应用
纳滤的特点使其越来越受人们的关注,因此,纳滤的应用也愈来愈广泛。除了以上几方面的应用外,还在高浓度有机废水处理、城市生活污水处理等方面都有具体应用,这里就不再详细叙述。
4 结语
随着国家“节能减排”发展策略的不断深入,以及人们环保意识的加强,废水资源再生利用已经成为包括我国在内的世界各国实现水资源可持续发展的重要战略之一。纳滤由于其独特的分离性能使其在水处理领域得到日益广泛的应用。但纳滤还需要很多方面需要优化改进,如在实际运行过程中如何更好的控制膜的污染问题,以保持膜分离性能和通量的稳定性,这需要人们对膜自身的传质机理进一步的深入探究,以开发出新的高通量、耐溶剂、耐酸碱、耐氯和抗污染性强的膜材料;此外膜的成本问题也是阻碍纳滤膜技术进一步推广应用的制约因素,因此,低成本高性能的膜生产必定是以后发展的趋势;最后,开发研制新的膜清洗技术及膜清洗剂以延长膜使用寿命也是亟待解决的问题。随着膜科学技术的不断进步,相信纳滤膜技术目前面对的问题都会逐一解决,那时候它在水处理领域的应用前景必将更加广阔。
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摘要:随着我国经济的高速发展,水处理行业已迎来黄金发展阶段。生活用水方面,家用净水器逐渐成为品质生活必备品。工业用水方面,污水回用、污水零排放已经是大势所趋。由于膜技术具有高效、实用、可调、节能和精密分离等优点,使得膜法在水的深度处理领域已占据重要位置。可以预见在未来的十年,膜法将更加普及。本文将对膜技术在我国水处理中的应用与发展进行分析,找出膜技术存在的问题并探究其发展趋势,以便更好地开展膜技术的应用工作。
关键词:膜技术;水处理;应用;发展
膜技术主要由微滤、超滤、纳滤、反渗透等组成,已有效的处理了部分水资源。随着膜技术的发展,膜法将在更广阔的水处理领域得到应用。反渗透液水处理分离过程中截留率最高的膜工艺。纳滤实为低压反渗透,高度截留多价盐,低度截留一价盐。超滤是一种净化高分子量化合物(例如蛋白质),膜工艺。微滤是一种截留悬浮固体、脂肪和大分子有机物的净化工艺。
1、膜技术在水处理中应用的发展概况
膜技术在水处理中应用的发展背景
当前,经济建设仍是我国的中心工作,工业化、城镇化进程明显加快,这对我国水环境却造成了严重影响。水环境污染防治成为我国重要的工作任务,对于人民生活与生产活动意义重大。水处理是水环境污染防治的一项重要内容,其应用的处理技术对于水质改善具有直接的影响,以往的水处理技术还较为传统,不能保证处理后水质显著改善。近些年,随着我国经济实力的逐渐提高,国家在水处理新技术领域中的投入逐年增加,这使得水处理技术得以发展与革新。而膜技术作为水处理应用领域中的一种新型处理技术,它与以往传统技术相比具有新型高效、精密分离等优点,膜技术的应用与发展使我国水处理水平有了大幅提高,对于国家社会经济发展及生态环境改善具有积极意义。
膜技术在水处理应用中的发展现状
现阶段,膜技术在水处理中的应用正在进行完善,膜技术还存在一些有待进一步完善的方面,在水处理领域有待进一步推广和应用。膜技术主要是利用先进的膜生产技术所生产的高效半透性膜来进行水处理的技术手段,根据膜孔的大小、通过物理作用及生化反应等来过滤不同类型的物质,以达到水处理的目的。膜技术在水处理中的应用较多,能够去除微生物、隔离小微型杂质以及具有排斥作用等,这些作用使得膜技术在水处理中得以广泛应用,它是我国水处理技术发展的阶段性成果。
重视膜技术在水处理中应用的必要性分析
伴随着国家环境不断遭到破坏,导致了水体受到严重污染,降低了饮水质量。因此,应该加大对水处理技术工作的力度,确保提供给人们一个安全的饮水环境。由于膜技术比起传统处理技术更加节能环保,分离更精密,降低风险,水质处理效果得到提升。在未来处理水质中应该加大对膜技术的利用以及研究,完善膜技术,进一步改善水质质量,得到健康安全的水质。
2、膜技术在水处理中的应用
膜技术在给水中的应用
膜技术的发展对于给水带来的便捷性是不言而喻的。一直以来,城市水资源的给水问题一直是城市建设的巨大问题,例如,我国为了缓解北京、天津等地区水资源紧张的问题而进行的南水北调工程,就是典型的解决给水问题而进行的水利工程,而发达国家随着膜技术的成熟,已经成功利用的膜技术解决的城市或偏远地区的给水问题。法国建设有世界上最大的膜净水厂,以膜技术为核心,通过膜技术来对城市废水、地下水、工业水资源进行处理,充分利用现有的水资源完成城市淡水的供应,最高可以达到每天净化34万立方米的水资源,保障的大城市的给水问题。
美国掌握着世界上的最先进性的膜处理水的技术,建设在美国科罗拉多州的膜法净水厂,膜技术的已经实现反渗透净化技术,可以过滤到水资源中的溶解性物质,有效保证了水资源的安全性。随着膜技术的成熟,在水资源处理技术方面相较于传统的处理技术差距将越来越小,最终可以实现的以最小的代价处理大量水资源,满足城市给水的需求。
反渗透膜在饮用水处理的应用
反渗透膜是当前膜技术发展中应用较多的一种膜技术,广泛的应用在饮用水处理当中。反渗透膜利用的是生物细胞膜的原理,其本质上是一层半透膜,具有选择透过性,但是对于溶质微粒较小的物质不具备选择透过性,当半透膜两段的液体具有不同的浓度时,在渗透压的作用下,溶液会向渗透压较高的一方的流动,反渗透膜可以在浓度较高的一方溶剂加入更大的压强,就可以使得溶液向浓度的度较低的一侧移动,从而实现反渗透的作用。反渗透膜应用于饮用水处理当中,依据反渗透膜的性质,向需要处理的水资源是假压强,利用反渗透膜处理的废水当中的微粒子,从而实现水资源的淡化处理,变为人体可以应用的纯净水资源,这种方法较于传统法的化学沉降过滤处理方法具有较大的先进性。一般为了保证水资源的绝对健康,必须采用超低压反渗透膜处理的水资源才可以作为饮用水,同时为了保证的饮用水的营养,可以采取矿化的方法,制作出营养价值较高的饮用水资源。
膜生物反应器在污水、废水处理应用
膜生物反应器是一种复合膜技术与生物净化技术的机器,在处理水的过程中,通过膜技术对需要处理的水进行一次处理,大幅降低水中有害物质或杂质的数量,染头通过生物处理单元进一步净化水资源,这样处理过的废水或污水,其内部的有害物质已经微乎其微,对于环境的影响不是很大,可以进行排泄或者重生产利用。膜生物反应器是随着膜技术的发展而诞生的,膜生物反应器具有较大的先进性,较于传统的生化处理污水技术,膜生物反应器处理效率高、速度快,并且水质更加的纯净,膜生物反应器在经过安装之后,可以实现自动化运行,方便企业或工厂进行管理维护。
3、膜技术在水处理中的发展趋势
、提高膜技术的应用水平
随着膜技术在水处理上的应用,在未来我们更应该集中对膜技术的应用水平进行提高。只有对膜技术进行改善,处理水质上才能更加深入地提升膜技术的应用力度,进一步改善水质效果。
、重视膜材料制造工艺
在水处理技术中,膜技术有着很宽广的利用前景。为此,膜材料制造工艺更应该重视,结合先进的国内外膜材料制造方法,根据实际情况进行改进,使膜材料更加稳定,提升膜材料的质量,促进膜技术的发展。
、提高膜性能
膜技术虽然已得到广泛应用,但还存在着各种问题,主要集中于抗污堵能力差、使用要求较高等。所以,相关人员在未来中更应该提高膜性能,利用发展较快的新科学技术,结合膜技术,进一步改善膜结构,使膜性能得到改善,使它的分离优势作用最大程度地得到发挥。
结束语:
总之,目前我国水资源短缺,在处理水质领域,膜技术由于它的简单高效而且处理效果良好的优势具有很广的利用前景,可以解决水资源问题,改善水质。在未来的水资源处理技术发展中,我们要做的就是使膜技术利用更为广泛,最为重要的就是关于分离膜的把握,就应该针对膜材料进行进一步的探析,制造出性能更加优良的分离膜,充分发挥膜技术在水质处理上的优势。
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空气分离技术论文篇二 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 摘 要:随着国民经济的迅速发展及科学技术水平的不断提高,各种新型空气分离设备不断出现,作为空气分离技术中最早出现的技术,深冷技术在其发展中得到了广泛的应用。文章主要对深冷技术的概念、空气分离设备的含义及深冷技术在空气分离设备设计中的应用进行了简要的分析与探究。 关键词:深冷技术;空气分离设备;设计;应用;概念 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)23-0063-02 空气分离技术起源于1985年与1903年德国卡尔・林德教授创造的第一套空气液化设备及10 m3/h(氧)空气分离设备,在其100多年的发展历程中,随着新型技术的不断发展,空气分离设备及技术得到了极大的发展,深冷分离技术在空气分离出现最早的一种技术,经人们的不断研究及革新,在工业生产实践及设备更新中愈加成熟,在国民经济发展中的应用范围也随之更加广泛。 1 深冷技术的概念 深冷技术是指采用冷媒介质作为冷却介质,把淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度(-196 ℃),进而实现金属材料性能发送的目的。近年来,随着空气分离设备设计的不断发展,作为金属工件性能发送的新型工艺技术,深冷技术是现阶段最有效、最经济实用的技术。 在深冷加工中,金属里残余的大量奥体转化为马氏体的形式,尤其是从-196 ℃到室温的过程中过饱和的亚稳定马氏体的过饱和度会下降,析出弥散,超微细碳化物其与基体保持共格关系,电流只有20~60 A,这种现象的产生可以减少马氏体晶格畸变,降低微观应力,在材料塑性变形中细小弥散的碳化物可以对位错运动造成阻碍,进而起到基体组织强化的作用。与此同时,析出超微细碳化物颗粒后要在马氏体基体上进行均匀分布,对晶界脆化作用进行有效减弱,细化基体组织不仅可以对杂质元素在晶界的偏聚程度进行有效减弱,还可以充分发挥晶界强化的作用,进而对工模具性能进行极大改善,提高其硬度、抗冲击韧性及耐磨性。深冷技术的应用不仅体现于工作表面,还在工件内部进行渗入,展现的是整体性效果,基于此,可以对工件进行重模,多次使用。在工件方面,深冷技术的应用还可以对淬火应力进行有效降低及起到尺寸稳定性增强的作用。 2 空气分离设备的含义 随着社会经济的迅速发展及科学技术的不断进步,在空气分离研究等行业的发展中,其装备发展已呈现出大型化的趋势,对空气分离设备配套的要求也越来越高。现阶段,在空气分离设备自主化发展中我国的水平等级已达6万等级,与世界先进水平十分接近。2002年,杭氧的3万等级国产空气分离设备在宝钢集团成功运转,使得我国空气分离设备的竞争力得到了极大的提升,促使国产大型空气分离设备成功对国内市场进行了大范围地占领。 3 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 空气深冷分离工艺是采用多塔低温精馏的方式,从压缩空气中制取高纯度的氧、氮等产品。目前在空气分离设备设计中主要有两种存在形式,第一种是常温空气分离设备,这种设备主要是在常温及非低温的状态下进行的,这种常温空气分离设备又可以分为两种不同的形式:变压吸附分离与膜分离。这里要进行分析的就是另一种空气分离设备设计形式,深冷空气分离,这种设备主要应用于温度非常低的情况下。在20世纪50年代,为提升我国国防力量,满足国防需求,我们的深冷空气分离技术及设备都是从苏联引进和仿制,当时仿制的企业为杭州铁工厂。在1953年左右时,我国才成功仿制出了属于自己的深冷空气分离设备。直至今日,我国的空气分离技术及设备制造水平已经得到了极大的发展,并为国民经济的增长贡献着自己的一份力量。目前,深冷空气分离技术主要应用于以下几方面。 压缩空气净化组件 压缩空气净化组件主要的组成成份有高效除油器、冷冻式干燥机、精密过滤器及活动性过滤器。首先空气要在空气压缩机里进行压缩,再在空气缓冲罐中进行作业,然后经过高效除油器将大部分的杂质进行有效去除,杂质主要包括油、水及尘等,在水分进一步去除中可以采用冷冻式干燥机进行,再次进行去油、去尘时可以选用精密过滤器实施操作,最后选用活性炭过滤器进行更深层次地去油工作。 空气缓冲罐 空气缓冲罐组件主要的构成成份有空气缓冲罐与附属阀门仪表。空气缓冲罐在空气分离设备设计中起到的主要作用就是缓冲,对气流脉动起到有效降低。进而使系统压力波动得到降低,使压缩空气能够顺利在压缩空气净化组件中通过,最大限度地将尤、水等杂物进行有效排除。与此同时,在进行吸附塔工作切换过程中,还可以帮助氧氮分离系统在极少时间中得到大量所需的压缩空气,这种技术的应用,可以可以帮助吸附塔中的压力进行迅速上升并达到工作压力,还可以确保机械设备运行的可靠性与稳定性。 氧氮分离系统 构成氧氮分离系统组件主要的成份有吸附塔、压紧装置、附属阀门与仪表电器。选用复合床结构设计中的吸附塔,主要分为两种塔:A塔与B塔,将进口碳分子筛填装进塔内(为提高碳分子筛装填的均匀性可以选用伸展扭转式振动填充方式进行操作)。清洁的压缩空气要先从A塔入口端在碳分子筛的作用下流向出口端,这个时候被其吸附的主要成分有氧气、二氧化碳及水,在吸附塔出口端流出的只有产品氮气。经过时间的不断推移,当A塔内的碳分子筛吸附达到饱和前将会出现自动吸附停止的现象,在B塔中流入清洁压缩空气在进行吸氧产氮,并进行A塔分子筛的再生。通过将吸附塔快速降低到常压脱附的氧气、二氧化碳就水来实现分子筛的再生。在进行A、B塔交替吸附塔再生时,不仅可以促使氧氮分离的完成,还可以不断产生氮气。 氧氮缓冲系统 氧氮缓冲系统组件主要的构成成份有氮气缓冲罐、精密过滤器、流量计、调压阀、放空部件等,氮气缓冲罐主要是将氮氧分离系统中分离出来的氮气压力及纯度进行均衡作用,确保氮气的稳定性并保障连续供给。与此同时,在进行吸附塔切换工作之后,将自身的一些气体进行吸附塔回充作业,这种方式可以有效起到提升吸附塔压力的作用,还能起到对床层的有效保护,在空气分离设备工作时还能起到极大的保护作用。最后进行再次过滤,主要采用精密过滤器进行工作,这样可以最大限度地确保氮气的质量。 作为一种传统的制氮方式,深冷空气分离制氮已经有几十年的发展历程。这种方式主要以空气作为原料,为使空气液化变为液体空气,必须进行严格的压缩、净化,并进行热交换。液体空气主要构成的混合物分两部分组成:液态氧气与液态氮气,通过两者不同的沸点进行液态空气的精馏,将两者进行有效分离并获取氮气。在整个工作操作中深冷空气分离制氮设备及过程十分繁杂,需要占用大范围的土地面积,基础建设成本很高,气体产生的速度很慢,在安装过程中,具有较高要求及较长工作周期。对深冷空气分离设备、安装与基层建筑等方面的因素进行综合分析,当设备低于3 500 N m3/h时,规格一样的PSA装置与深冷空气分离装置在成本投资方面相比,要低出20%~50%之间。在经济适应方面,深冷空气分离制氮装置并不适应中、小规模的工业制氮,主要适应于规模较大的工业制氮。 4 结 语 综上所述,随着科学技术水平的不断提升,我国空气分离设备及技术越来越向大型化、专业化、规模化的发展趋势迈进。深冷技术作为空气分离最重要的分离技术,在确保企业利益最大化的基础上,将深冷技术的能耗量进行有效降低,是空气分离工作的主要任务。 参考文献: [1] 叶必楠.杭氧应用新技术开发系列新产品[J].深冷技术,1996,(4). [2] 姜润民.空气分离设备及低温液化设备的模块化设计和制造[J].深冷技术,1997,(4). [3] Helmut Springmann,毛捷.空气分离设备的现状和展望[J].深冷技术,1974,(3). 看了“空气分离技术论文”的人还看: 1. 化工分离技术论文 2. 大气污染控制技术论文 3. 化工企业技术论文3000字 4. 化工分离技术论文(2) 5. 金属技术论文2000字
浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文
在日常学习和工作生活中,大家都不可避免地要接触到论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?以下是我为大家整理的浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文,希望对大家有所帮助。
论文摘要:纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的新型压力驱动膜分离技术。本文介绍了纳滤技术的分离特点,较全面的论述了纳滤在废水处理、饮用水生产、生化医疗和食品工业、饮料行业等方面的应用,并指出纳滤技术在应用过程中存在的问题及今后的发展方向。
论文关键词:纳滤;分离特点;水处理
1 引言
膜分离技术是近年来发展迅速,应用广泛的高新技术。与传统的分离技术相比,具有分离效率高、无相变、无化学反应、体积小、能耗低和操作方便等优点。纳滤作为膜分离技术中的一种,是介于超滤和反渗透之间的孔径接近于1mm的新型压力驱动膜技术。它既能截留透过超滤膜的小分子有机物和多价盐离子,又能透析被反渗透所截留的无机盐。基于它自身独特的性能使它在许多领域具有其它膜技术无法替代的地位,因此纳滤成为目前国内外膜分离领域研究的热点之一。
2 纳滤技术的特点
纳滤膜的分离特点纳滤膜在截留性能方面有两个特点:
(1)截留相对分子质量(MWCO)在200-1000之间,适宜于分离相对分子质量在200以上,大小约为1nm的溶解组分;
(2)具有离子选择性。由于膜表面或膜材料中常带有荷电基团,这些基团通过静电作用可产生Donnan效应,从而实现不同价态离子的分离,故有时纳滤也被称为“选择性反渗透”。
纳滤膜实际应用过程中的特点纳滤膜在实际的应用过程中有三个特点:
(1)操作压力低,一般在之间。由于操作压力较低,对设备要求较低。因此,基建费用和运行费用低,便于运行管理;
(2)在处理过程中不需添加化学试剂,也不引起二次污染;
(3)可分离回收有用物质,实现工业废水的资源化和回用,进一步降低处理成本。
3 纳滤技术的应用
纳滤膜由于截留的分子量介于超滤与反渗透之间,同时还存在Donnan效应,所以对低分子量有机物和盐的分离有很好的效果。另外,纳滤膜还具有不影响分离物质生物活性、节能、无公害等特点,因此纳滤在国内外废水处理领域、饮用水生产领域、生化医疗领域、食品工业和饮料行业等得到越来越广泛的应用。
废水处理领域
造纸废水
造纸废水主要来之造纸过程中纸浆的大量冲洗,采用纳滤膜替代传统的吸收和电化学处理法能更有效地去除深色木质素和纸浆漂白过程中产生的氯化木质素。Nuortila-Jokinen等在实验室,用平板纳滤膜NF45处理经浮选和过滤预处理后的造纸废水。
45纳滤膜处理造纸废水的效果项目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)总固体(mg/L)无机物(mg/L)进水出水Manttarri等开发了造纸厂水循环系统,发现与超滤法处理过程比较,采用纳滤技术处理后得到的水不但透明、无色、不含阴离子废物,而且将透过水的COD、总硫和无机盐含量的去除由超滤法的50%-60%提高到80%以上。
垃圾渗滤液
垃圾渗滤液的处理一直是世界性难题。目前,主要采用为厌氧好氧等生物处理法,但中后期渗滤液中含有很高浓度的溶解有机质,其中75%为可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da),导致生化法出水难以达标排放。与生化法相比,膜分离技术受原水水质的变化影响小,在这种难降解废水的处理中具有明显的优势。张亚军等介绍了纳滤膜技术在柳州垃圾填埋场渗沥液处理工程中的应用,纳滤系统经过近两年的稳定运行表明,垃圾渗沥液经过生化处理后经砂滤、保安滤器等预处理,再经过纳滤膜系统处理,使85%-90%的透过液达标排放,仅10%-15%的浓缩污液和泥浆返回垃圾池,这项工艺较好地解决了垃圾填埋场渗沥液的二次污染问题。Zouboulis等利用振动剪切增强单元增强膜的传质,用NF可以达到对渗滤液中总腐殖酸类物质97%的去除效果。可见纳滤技术处理垃圾渗滤液是可行的,并具有较反渗透处理能耗低的优势。
纺织印染废水
纺织印染厂在对织物进行煮漂和染色后,需使用大量的清水对织物进行冲洗,产生的废水中会含有大量的盐、染料、表面活性剂、洗涤剂等各种污染物,导致印染废水成为较难处理的工业废水之一。不过随着膜分离技术的发展,纳滤膜技术已在纺织印染工业中得到了成功的运用。等使用纳滤膜处理高无机盐含量的纺织染色废水,在操作压力为500kPa条件下,通量可以达到很高,而且染料的截留率超过98%,因此,可以实现废水的回收利用。Bruggen等采用了UTC-60、NF70和NTR7450三种纳滤膜对两种活性染料的染色废水进行了试验,结果都表明,直接应用纳滤工艺不但可以进行染料的提纯,而且纳滤出水可循环使用。何毅等考察了醋酸纤维素纳滤膜对染料溶液的分离性能,结果表明,纳滤膜对染料有很好的分离效果,分离性能是由膜、溶液和溶质三者共同决定的。
冶金工业废水
在金属的加工和合金生产废水中,含有相当高的重金属离子。为了使废水符合排放标准,一般是将这些重金属离子生成氢氧化物沉淀除去。如果采用采用纳滤膜技术处理,不仅可以回收90%以上的废水,而且可使重金属离子浓缩10倍,浓缩后的重金属具有回收利用价值。
傅前君采用纳滤对含Cu2+废水进行试验研究,NF90膜对含CuSO4的废液截留效果很好,Cu离子的截留率都在99%以上,出水铜离子质量浓度低于,可以达标排放或回用于镀件漂洗;浓水经进一步浓缩后也可回用。等对纳滤分离铬酸盐进行了研究,结果表明使用 TFC-S系列纳滤膜替代常规方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是,膜对Cr(Ⅵ)的截留率与溶液中的离子强度和pH密切相关,在pH=8时,截留率超过80%。由此可见,纳滤作为一种处理含Cr(Ⅵ)废水的方法是非常有应用前景的。
饮用水的生产领域
地下水软化
采用纳滤膜法软化地下水具有无污泥、不需再生、能除去水中大部分悬浮物及有机物、操作简便和占地省等诸多特点,因此在欧美发达国家已经非常普遍。
纳滤膜法软化地下水工艺流程等用不同类型的NF膜软化处理地下水,结果表明NF膜对多价离子的截留率高达90%以上,而对单价离子却只有60%-70%。张显球等采用NF90和NF270两种纳滤膜对南京某自来水进行软化处理,结果表明在较宽的操作压力()和温度(15-30℃)范围内,两种膜的产水总硬度分别在及以下。
等分别使用NF与活性炭-臭氧工艺对地下水进行软化处理,尽管两种方法都能取得较好的分离效果,但是从处理效果和环保的角度考虑,使用纳滤的方法更胜一筹。
饮用水净化
纳滤能有效的截留二价离子,较完全的去除病原体、水中加氯消毒副产物三卤甲烷中间体、痕量的除草剂、杀虫剂残余物、重金属、天然有机物等,十分适用于饮用水的深度处理。VedatUyak等人和Rubia等人均比较了采用不同的膜技术除去饮用水中的天然有机物质和三卤甲烷,结果表明纳滤是目前最有效技术之一。等采用NF膜和RO膜法去除地下水中的药物成分。结果表明,NF膜和RO膜拥有很好的截留性能,对所有药物的截留率均>85%,对有害物质如对乙酰氨基酚截留率为48%-73%,吉非贝齐为50%-70%,甲芬那酸为30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise饮用水处理厂在臭氧+活性炭处理河水不能满足饮用水(TOC的浓度<2mg/L)标准的要求下,采用纳滤对饮用水进行深度处理,取得了很好的效果。
海水淡化
目前,海水淡化已经成为解决我国沿海地区和世界上许多国家水资源短缺的重要手段之一。但如何高效经济的除去海水的高硬度、浊度和总固溶物(TDS)是制约海水淡化的瓶颈。
随着膜技术的不断发展,孔径介于反渗透和超滤之间、具有荷电性质的纳滤膜在海水软化方面的优势愈来愈得到人们的`关注。苏保卫等采用NF作为海水淡化的预处理工艺。试验结果表明,该法可以大幅度降低进料水的硬度、浊度和TDS含量,解决传统海水淡化过程中存在的结垢污染等许多问题。 等用纳滤作为海水淡化的预处理进行了一系列的研究工作,在研究过程中发现,纳滤膜能够有效的降低硬度、微生物和浊度。在22bar的压力下NF对 Ca2+,Mg2+,SO42-,HCO3-,以及总硬度的去除率分别为,,,和。NF出水完全能够满足海水反渗透(SWRO)或多级闪蒸(MSF)的进水要求,使得SWRO和MSF的水回收率分别达到70%和80%。将NF膜作为海水淡化预处理的优点有:(1)通过除去浊度和细菌,阻止SWRF的膜污染;(2)通过去除硬度离子,阻止SWRF和MSF的比例缩放;(3)通过减少海水中大约30%- 60%的TDS,使得运行SWRF所需操作压力较低。
生化医疗领域
生化工程
将纳滤膜技术应用于生化工程,可以将相对分子质量低的物质(如类固醇、维生素、抗生素和氨基酸等)从其他反应物中分离出来,进行澄清和精制,并且成功的应用于VB12的回收和浓缩,以及红霉素、金霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程,苏保卫等采用DL和DK纳滤膜进行纳滤浓缩克林霉素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。实验结果表明,DL纳滤膜可将CLP乙醇水溶液由40g/L浓缩至90g/L,适宜的操作压力为,温度为 40-50℃。李洁妹等采用超滤+纳滤双膜技术对林可霉素发酵液进行提纯和浓缩,通过对不同材料的纳滤膜的筛选结果表明,NF-20在膜通量和林可霉素回收率、杂质去除等方面优于其它的膜,为最佳选择。
医药工业
纳滤膜分离效率高、节能、不破坏产品结构等特点使其在医药产品的生产中也得到了日益广泛的应用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用纳滤膜技术除去血浆制造中所产生的传染性有毒物质(HPVB19),结果表明中空纤维膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒,纳滤膜可完全过滤掉其中的HPVB19病毒。徐为中等人采用超滤、纳滤技术浓缩家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗,建立家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗浓缩工艺。家兔产气荚膜梭菌(A)型超滤、纳滤浓缩疫苗的保护率达100%,而传统铝胶疫苗对照组的保护率平均为。何旭敏等采用的超滤与纳滤组合技术改造6-APA的原有生产工艺,使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上,采用纳滤浓缩裂解液来提高6- APA结晶浓度,不仅降低了溶媒消耗,而且使结晶母液中的6-APA损失减少,从而提高了成品的收率(表2)。由此可见,随着膜技术的不断发展,纳滤将成为医药工业生产中一种高效的分离技术。
食品工业、饮料行业
在食品工业和饮料行业中,纳滤主要用来对加工过程中的料液进行浓缩、脱盐、调味、脱色和去除杂质。
低聚糖的处理
功能性低聚糖由于可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多种生理功能而倍受关注。低聚糖与蔗糖的分子量相差很小,分离很困难。通常采用高效液相色谱法分离,但此法处理量小,耗资大。采用纳滤膜技术来处理可以达到高效液相分离法同样的效果,并大大降低操作成本。
俞三传等对低聚糖进行纳滤浓缩实验研究,结果表明,纳滤可实现对多糖溶液的浓缩。李炜怡等对蔗果低聚糖进行纳滤提纯实验,结果证明纳滤对蔗果低聚糖体系具有很好的分离效果,提纯过程中可得到纯度在90%以上的蔗果低聚糖产品。袁其朋等采用超滤、纳滤组合工艺对大豆乳清废水进行了处理实验。经超滤处理后的乳清废液,再经纳滤浓缩10倍后,浓缩液中总糖约有77%被截留,其中功能性地聚糖水苏糖和棉子糖的截留率高达95%以上,浓缩液中总糖质量分数达 ,再经活性炭脱色和离子交换脱盐及真空浓缩,即可得到透明状的大豆低聚糖糖浆。该法的优点在于既解决了废水的排放问题,同时又通过回收利用增加了经济效益。
果汁的高浓度浓
缩果汁浓缩传统上使用蒸馏法或冷冻法浓缩,但这些方法会造成果汁风味和芳香成分的散失,不仅消耗大量的能源,而且还得不到令人满意的成品。相比之下,纳滤膜浓缩技术具有节约能源、降低损耗、可在常温下连续操作、过程简单、高效、没有相变、分离系数大等优点,而且特别适用于热敏性物质的处理,因此在果汁浓缩方面得到了广泛的应用。高学玲等人用纳滤膜技术对乌龙茶提取液进行浓缩,发现纳滤不仅能实现乌龙茶提取液的浓缩,还可截留茶液中的茶多酚、咖啡碱等有效物质。Warczok等人报道了利用不同的纳滤膜浓缩苹果汁和梨汁的研究,通过实验过程中果汁通量的观察,表明纳滤膜用于果汁浓缩是可行的。
郑必胜等进行了纳滤浓缩西番莲果汁的研究,发现操作温度为28℃左右,压力为3MPa时,分离效果最好,此时实际膜通量达17L/()。经过纳滤浓缩,西番莲澄清汁可溶性固形物从13oBx提升到30oBx左右。
纯化浓缩多肽和氨基酸
离子与荷电膜之间存在道南(Donnan)效应,即相同电荷排斥而相反电荷吸引的作用。氨基酸和多肽带有离子官能团如羧基或氨基,在等电点时是中性的,当高于或低于等电点时带正电荷或负电荷。由于一些纳滤膜带有静电官能团,基于静电相互作用,对离子有一定的截留率,可用于分离氨基酸和多肽。 Garem等利用无机和高分子复合纳滤膜进行了九种氨基酸和三种多肽的分离实验,探讨了这种方法的可行性。王晓琳等用ESNA2和ES20两种纳滤膜对苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液体系进行分离实验,过程结束时,浓缩液中苯丙氨酸和天冬氨酸浓度的差值比原料液中的差值增大近4倍,纳滤分离的效果非常明显,实现了生物质的分离、精制与回收。
其它方面的应用
纳滤的特点使其越来越受人们的关注,因此,纳滤的应用也愈来愈广泛。除了以上几方面的应用外,还在高浓度有机废水处理、城市生活污水处理等方面都有具体应用,这里就不再详细叙述。
4 结语
随着国家“节能减排”发展策略的不断深入,以及人们环保意识的加强,废水资源再生利用已经成为包括我国在内的世界各国实现水资源可持续发展的重要战略之一。纳滤由于其独特的分离性能使其在水处理领域得到日益广泛的应用。但纳滤还需要很多方面需要优化改进,如在实际运行过程中如何更好的控制膜的污染问题,以保持膜分离性能和通量的稳定性,这需要人们对膜自身的传质机理进一步的深入探究,以开发出新的高通量、耐溶剂、耐酸碱、耐氯和抗污染性强的膜材料;此外膜的成本问题也是阻碍纳滤膜技术进一步推广应用的制约因素,因此,低成本高性能的膜生产必定是以后发展的趋势;最后,开发研制新的膜清洗技术及膜清洗剂以延长膜使用寿命也是亟待解决的问题。随着膜科学技术的不断进步,相信纳滤膜技术目前面对的问题都会逐一解决,那时候它在水处理领域的应用前景必将更加广阔。
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摘要:随着我国经济的高速发展,水处理行业已迎来黄金发展阶段。生活用水方面,家用净水器逐渐成为品质生活必备品。工业用水方面,污水回用、污水零排放已经是大势所趋。由于膜技术具有高效、实用、可调、节能和精密分离等优点,使得膜法在水的深度处理领域已占据重要位置。可以预见在未来的十年,膜法将更加普及。本文将对膜技术在我国水处理中的应用与发展进行分析,找出膜技术存在的问题并探究其发展趋势,以便更好地开展膜技术的应用工作。
关键词:膜技术;水处理;应用;发展
膜技术主要由微滤、超滤、纳滤、反渗透等组成,已有效的处理了部分水资源。随着膜技术的发展,膜法将在更广阔的水处理领域得到应用。反渗透液水处理分离过程中截留率最高的膜工艺。纳滤实为低压反渗透,高度截留多价盐,低度截留一价盐。超滤是一种净化高分子量化合物(例如蛋白质),膜工艺。微滤是一种截留悬浮固体、脂肪和大分子有机物的净化工艺。
1、膜技术在水处理中应用的发展概况
膜技术在水处理中应用的发展背景
当前,经济建设仍是我国的中心工作,工业化、城镇化进程明显加快,这对我国水环境却造成了严重影响。水环境污染防治成为我国重要的工作任务,对于人民生活与生产活动意义重大。水处理是水环境污染防治的一项重要内容,其应用的处理技术对于水质改善具有直接的影响,以往的水处理技术还较为传统,不能保证处理后水质显著改善。近些年,随着我国经济实力的逐渐提高,国家在水处理新技术领域中的投入逐年增加,这使得水处理技术得以发展与革新。而膜技术作为水处理应用领域中的一种新型处理技术,它与以往传统技术相比具有新型高效、精密分离等优点,膜技术的应用与发展使我国水处理水平有了大幅提高,对于国家社会经济发展及生态环境改善具有积极意义。
膜技术在水处理应用中的发展现状
现阶段,膜技术在水处理中的应用正在进行完善,膜技术还存在一些有待进一步完善的方面,在水处理领域有待进一步推广和应用。膜技术主要是利用先进的膜生产技术所生产的高效半透性膜来进行水处理的技术手段,根据膜孔的大小、通过物理作用及生化反应等来过滤不同类型的物质,以达到水处理的目的。膜技术在水处理中的应用较多,能够去除微生物、隔离小微型杂质以及具有排斥作用等,这些作用使得膜技术在水处理中得以广泛应用,它是我国水处理技术发展的阶段性成果。
重视膜技术在水处理中应用的必要性分析
伴随着国家环境不断遭到破坏,导致了水体受到严重污染,降低了饮水质量。因此,应该加大对水处理技术工作的力度,确保提供给人们一个安全的饮水环境。由于膜技术比起传统处理技术更加节能环保,分离更精密,降低风险,水质处理效果得到提升。在未来处理水质中应该加大对膜技术的利用以及研究,完善膜技术,进一步改善水质质量,得到健康安全的水质。
2、膜技术在水处理中的应用
膜技术在给水中的应用
膜技术的发展对于给水带来的便捷性是不言而喻的。一直以来,城市水资源的给水问题一直是城市建设的巨大问题,例如,我国为了缓解北京、天津等地区水资源紧张的问题而进行的南水北调工程,就是典型的解决给水问题而进行的水利工程,而发达国家随着膜技术的成熟,已经成功利用的膜技术解决的城市或偏远地区的给水问题。法国建设有世界上最大的膜净水厂,以膜技术为核心,通过膜技术来对城市废水、地下水、工业水资源进行处理,充分利用现有的水资源完成城市淡水的供应,最高可以达到每天净化34万立方米的水资源,保障的大城市的给水问题。
美国掌握着世界上的最先进性的膜处理水的技术,建设在美国科罗拉多州的膜法净水厂,膜技术的已经实现反渗透净化技术,可以过滤到水资源中的溶解性物质,有效保证了水资源的安全性。随着膜技术的成熟,在水资源处理技术方面相较于传统的处理技术差距将越来越小,最终可以实现的以最小的代价处理大量水资源,满足城市给水的需求。
反渗透膜在饮用水处理的应用
反渗透膜是当前膜技术发展中应用较多的一种膜技术,广泛的应用在饮用水处理当中。反渗透膜利用的是生物细胞膜的原理,其本质上是一层半透膜,具有选择透过性,但是对于溶质微粒较小的物质不具备选择透过性,当半透膜两段的液体具有不同的浓度时,在渗透压的作用下,溶液会向渗透压较高的一方的流动,反渗透膜可以在浓度较高的一方溶剂加入更大的压强,就可以使得溶液向浓度的度较低的一侧移动,从而实现反渗透的作用。反渗透膜应用于饮用水处理当中,依据反渗透膜的性质,向需要处理的水资源是假压强,利用反渗透膜处理的废水当中的微粒子,从而实现水资源的淡化处理,变为人体可以应用的纯净水资源,这种方法较于传统法的化学沉降过滤处理方法具有较大的先进性。一般为了保证水资源的绝对健康,必须采用超低压反渗透膜处理的水资源才可以作为饮用水,同时为了保证的饮用水的营养,可以采取矿化的方法,制作出营养价值较高的饮用水资源。
膜生物反应器在污水、废水处理应用
膜生物反应器是一种复合膜技术与生物净化技术的机器,在处理水的过程中,通过膜技术对需要处理的水进行一次处理,大幅降低水中有害物质或杂质的数量,染头通过生物处理单元进一步净化水资源,这样处理过的废水或污水,其内部的有害物质已经微乎其微,对于环境的影响不是很大,可以进行排泄或者重生产利用。膜生物反应器是随着膜技术的发展而诞生的,膜生物反应器具有较大的先进性,较于传统的生化处理污水技术,膜生物反应器处理效率高、速度快,并且水质更加的纯净,膜生物反应器在经过安装之后,可以实现自动化运行,方便企业或工厂进行管理维护。
3、膜技术在水处理中的发展趋势
、提高膜技术的应用水平
随着膜技术在水处理上的应用,在未来我们更应该集中对膜技术的应用水平进行提高。只有对膜技术进行改善,处理水质上才能更加深入地提升膜技术的应用力度,进一步改善水质效果。
、重视膜材料制造工艺
在水处理技术中,膜技术有着很宽广的利用前景。为此,膜材料制造工艺更应该重视,结合先进的国内外膜材料制造方法,根据实际情况进行改进,使膜材料更加稳定,提升膜材料的质量,促进膜技术的发展。
、提高膜性能
膜技术虽然已得到广泛应用,但还存在着各种问题,主要集中于抗污堵能力差、使用要求较高等。所以,相关人员在未来中更应该提高膜性能,利用发展较快的新科学技术,结合膜技术,进一步改善膜结构,使膜性能得到改善,使它的分离优势作用最大程度地得到发挥。
结束语:
总之,目前我国水资源短缺,在处理水质领域,膜技术由于它的简单高效而且处理效果良好的优势具有很广的利用前景,可以解决水资源问题,改善水质。在未来的水资源处理技术发展中,我们要做的就是使膜技术利用更为广泛,最为重要的就是关于分离膜的把握,就应该针对膜材料进行进一步的探析,制造出性能更加优良的分离膜,充分发挥膜技术在水质处理上的优势。
参考文献:
[1]刘洋.膜技术在水处理中的应用与发展[J].中国资源综合利用,2017,35(05):25-27.
[2]张新.膜技术在水处理中的应用与发展研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(27):116-117.
[3]周海超.膜技术在水处理中的应用与发展研究[J].黑龙江科技信息,2017(04):47.
空气分离技术论文篇二 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 摘 要:随着国民经济的迅速发展及科学技术水平的不断提高,各种新型空气分离设备不断出现,作为空气分离技术中最早出现的技术,深冷技术在其发展中得到了广泛的应用。文章主要对深冷技术的概念、空气分离设备的含义及深冷技术在空气分离设备设计中的应用进行了简要的分析与探究。 关键词:深冷技术;空气分离设备;设计;应用;概念 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)23-0063-02 空气分离技术起源于1985年与1903年德国卡尔・林德教授创造的第一套空气液化设备及10 m3/h(氧)空气分离设备,在其100多年的发展历程中,随着新型技术的不断发展,空气分离设备及技术得到了极大的发展,深冷分离技术在空气分离出现最早的一种技术,经人们的不断研究及革新,在工业生产实践及设备更新中愈加成熟,在国民经济发展中的应用范围也随之更加广泛。 1 深冷技术的概念 深冷技术是指采用冷媒介质作为冷却介质,把淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度(-196 ℃),进而实现金属材料性能发送的目的。近年来,随着空气分离设备设计的不断发展,作为金属工件性能发送的新型工艺技术,深冷技术是现阶段最有效、最经济实用的技术。 在深冷加工中,金属里残余的大量奥体转化为马氏体的形式,尤其是从-196 ℃到室温的过程中过饱和的亚稳定马氏体的过饱和度会下降,析出弥散,超微细碳化物其与基体保持共格关系,电流只有20~60 A,这种现象的产生可以减少马氏体晶格畸变,降低微观应力,在材料塑性变形中细小弥散的碳化物可以对位错运动造成阻碍,进而起到基体组织强化的作用。与此同时,析出超微细碳化物颗粒后要在马氏体基体上进行均匀分布,对晶界脆化作用进行有效减弱,细化基体组织不仅可以对杂质元素在晶界的偏聚程度进行有效减弱,还可以充分发挥晶界强化的作用,进而对工模具性能进行极大改善,提高其硬度、抗冲击韧性及耐磨性。深冷技术的应用不仅体现于工作表面,还在工件内部进行渗入,展现的是整体性效果,基于此,可以对工件进行重模,多次使用。在工件方面,深冷技术的应用还可以对淬火应力进行有效降低及起到尺寸稳定性增强的作用。 2 空气分离设备的含义 随着社会经济的迅速发展及科学技术的不断进步,在空气分离研究等行业的发展中,其装备发展已呈现出大型化的趋势,对空气分离设备配套的要求也越来越高。现阶段,在空气分离设备自主化发展中我国的水平等级已达6万等级,与世界先进水平十分接近。2002年,杭氧的3万等级国产空气分离设备在宝钢集团成功运转,使得我国空气分离设备的竞争力得到了极大的提升,促使国产大型空气分离设备成功对国内市场进行了大范围地占领。 3 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 空气深冷分离工艺是采用多塔低温精馏的方式,从压缩空气中制取高纯度的氧、氮等产品。目前在空气分离设备设计中主要有两种存在形式,第一种是常温空气分离设备,这种设备主要是在常温及非低温的状态下进行的,这种常温空气分离设备又可以分为两种不同的形式:变压吸附分离与膜分离。这里要进行分析的就是另一种空气分离设备设计形式,深冷空气分离,这种设备主要应用于温度非常低的情况下。在20世纪50年代,为提升我国国防力量,满足国防需求,我们的深冷空气分离技术及设备都是从苏联引进和仿制,当时仿制的企业为杭州铁工厂。在1953年左右时,我国才成功仿制出了属于自己的深冷空气分离设备。直至今日,我国的空气分离技术及设备制造水平已经得到了极大的发展,并为国民经济的增长贡献着自己的一份力量。目前,深冷空气分离技术主要应用于以下几方面。 压缩空气净化组件 压缩空气净化组件主要的组成成份有高效除油器、冷冻式干燥机、精密过滤器及活动性过滤器。首先空气要在空气压缩机里进行压缩,再在空气缓冲罐中进行作业,然后经过高效除油器将大部分的杂质进行有效去除,杂质主要包括油、水及尘等,在水分进一步去除中可以采用冷冻式干燥机进行,再次进行去油、去尘时可以选用精密过滤器实施操作,最后选用活性炭过滤器进行更深层次地去油工作。 空气缓冲罐 空气缓冲罐组件主要的构成成份有空气缓冲罐与附属阀门仪表。空气缓冲罐在空气分离设备设计中起到的主要作用就是缓冲,对气流脉动起到有效降低。进而使系统压力波动得到降低,使压缩空气能够顺利在压缩空气净化组件中通过,最大限度地将尤、水等杂物进行有效排除。与此同时,在进行吸附塔工作切换过程中,还可以帮助氧氮分离系统在极少时间中得到大量所需的压缩空气,这种技术的应用,可以可以帮助吸附塔中的压力进行迅速上升并达到工作压力,还可以确保机械设备运行的可靠性与稳定性。 氧氮分离系统 构成氧氮分离系统组件主要的成份有吸附塔、压紧装置、附属阀门与仪表电器。选用复合床结构设计中的吸附塔,主要分为两种塔:A塔与B塔,将进口碳分子筛填装进塔内(为提高碳分子筛装填的均匀性可以选用伸展扭转式振动填充方式进行操作)。清洁的压缩空气要先从A塔入口端在碳分子筛的作用下流向出口端,这个时候被其吸附的主要成分有氧气、二氧化碳及水,在吸附塔出口端流出的只有产品氮气。经过时间的不断推移,当A塔内的碳分子筛吸附达到饱和前将会出现自动吸附停止的现象,在B塔中流入清洁压缩空气在进行吸氧产氮,并进行A塔分子筛的再生。通过将吸附塔快速降低到常压脱附的氧气、二氧化碳就水来实现分子筛的再生。在进行A、B塔交替吸附塔再生时,不仅可以促使氧氮分离的完成,还可以不断产生氮气。 氧氮缓冲系统 氧氮缓冲系统组件主要的构成成份有氮气缓冲罐、精密过滤器、流量计、调压阀、放空部件等,氮气缓冲罐主要是将氮氧分离系统中分离出来的氮气压力及纯度进行均衡作用,确保氮气的稳定性并保障连续供给。与此同时,在进行吸附塔切换工作之后,将自身的一些气体进行吸附塔回充作业,这种方式可以有效起到提升吸附塔压力的作用,还能起到对床层的有效保护,在空气分离设备工作时还能起到极大的保护作用。最后进行再次过滤,主要采用精密过滤器进行工作,这样可以最大限度地确保氮气的质量。 作为一种传统的制氮方式,深冷空气分离制氮已经有几十年的发展历程。这种方式主要以空气作为原料,为使空气液化变为液体空气,必须进行严格的压缩、净化,并进行热交换。液体空气主要构成的混合物分两部分组成:液态氧气与液态氮气,通过两者不同的沸点进行液态空气的精馏,将两者进行有效分离并获取氮气。在整个工作操作中深冷空气分离制氮设备及过程十分繁杂,需要占用大范围的土地面积,基础建设成本很高,气体产生的速度很慢,在安装过程中,具有较高要求及较长工作周期。对深冷空气分离设备、安装与基层建筑等方面的因素进行综合分析,当设备低于3 500 N m3/h时,规格一样的PSA装置与深冷空气分离装置在成本投资方面相比,要低出20%~50%之间。在经济适应方面,深冷空气分离制氮装置并不适应中、小规模的工业制氮,主要适应于规模较大的工业制氮。 4 结 语 综上所述,随着科学技术水平的不断提升,我国空气分离设备及技术越来越向大型化、专业化、规模化的发展趋势迈进。深冷技术作为空气分离最重要的分离技术,在确保企业利益最大化的基础上,将深冷技术的能耗量进行有效降低,是空气分离工作的主要任务。 参考文献: [1] 叶必楠.杭氧应用新技术开发系列新产品[J].深冷技术,1996,(4). [2] 姜润民.空气分离设备及低温液化设备的模块化设计和制造[J].深冷技术,1997,(4). [3] Helmut Springmann,毛捷.空气分离设备的现状和展望[J].深冷技术,1974,(3). 看了“空气分离技术论文”的人还看: 1. 化工分离技术论文 2. 大气污染控制技术论文 3. 化工企业技术论文3000字 4. 化工分离技术论文(2) 5. 金属技术论文2000字
果醋实验材料:中等大小的成熟紫皮葡萄细白糖每500g葡萄加40-60g细白糖醋曲或米醋米醋量为葡萄汁液的5%(醋曲按说明加)葡萄果酒的制作方法:一、首先,于25-28度环境中进行前发酵。1、准备消毒陶罐或广口瓶一只,以深色不透光的为好,先用清水冲洗干净再用体积分数为70% 的酒精消毒。2、葡萄用水冲洗干净,不要用洗涤剂之类的化学物品。晾干后把手伸进广口瓶里三两粒一起充分捏碎,加盖发酵一天。3、第二天加一半糖并搅拌均匀,发酵三天后加另一半糖两样搅拌均匀,再行发酵三天。4、每天一到两次用干净的筷子或勺将上浮的葡萄皮压至液面以下。5、至此,前发酵结束。用虹吸管和滤布过滤出葡萄汁液。二、前发酵结束后于18——25℃度环境中进行后发酵。1、前发酵结束后将汁液装入避光的玻璃瓶里加盖静置12小时,之后密封进行后发酵。2、30天后启封,可以发现酒液变澄清,底部有一层沉淀,这是酵母完成历史使命后的“尸体”及杂质,工业上用这层东西做成酵母膏。3、将上层的清纯酒液同样用虹吸或过滤的方法再提纯一次。用不透光的酒瓶灌装,然后密封存放半年至酒品成熟。制醋:于30-35度环境中进行后发酵。1、以一份葡萄酒加一份晾凉的开水混合均匀,再按说明加入适量醋曲或5%的米醋做引子,装入广口瓶敞盖发酵,上面盖一层纱布防虫。2、发酵至表面产生一层完整的醋酸菌白膜后再行发酵3-4天。(我是在22度环境下出膜以后发酵了6天。)3、最后过滤出澄清的醋液入锅中火煮至锅边起稀疏小泡时关火,趁热装瓶密封。果酒的制作过程一.实验目的学会利用葡萄制作果酒,并知其原理二.实验原理利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程来制作果酒三.材料和用具葡萄,70%酒精,配置好的重铬酸钾溶液,3mol/L的硫酸溶液,试管,试管夹,量筒(5ml)棉球,榨汁机,特制的酒精发酵装置,温度计.四.制作步骤1. 材料的选择及处理选用新鲜的葡萄,冲洗,除去枝梗,榨汁。2. 实验器材的消毒和灭菌(1) 榨汁机的处理要洗干净,并用70%酒精消毒。(2) 填装,将已经处理的葡萄装填至特制的发酵容器的三分之二处,密封。3. 控制发酵条件将发酵温度控制在18—25摄氏度范围内,控制时间约10—12天。4.每天抽取定量的发酵液与重铬酸钾检测液做检测并观察颜色变化,作好记录。五,结果及分析根据每天的检查情况, 总结酒精发酵的情况,及时研究和调整发酵条件
水果发酵,可以参考葡萄酒的制作方法:●第一步:买葡萄选购葡萄时,可以挑选一些熟透的葡萄,哪怕是一颗颗散落的葡萄也不要紧。这些葡萄一是容易发酵,二是价位相对较低。常见的葡萄、提子、马奶子等,都是可以用来制作葡萄酒的。●第二步:洗葡萄由于葡萄表皮很可能残留农药,清洗葡萄的环节就相当重要,最好能够逐颗清洗,再用自来水反复冲洗,同时剔除烂葡萄。一些爱干净的人,喜欢把葡萄去皮后酿酒,这也未尝不可,但是少了一些葡萄皮特有的营养。●第三步:晾干葡萄把葡萄盛在能漏水的容器当中,等葡萄表面没有水珠就可以倒入酒坛了。●第四步:选择容器酒坛子可以是陶瓷罐子,也可以是玻璃瓶,但不主张用塑料容器,因为塑料很可能会与酒精发生化学反应,并产生一些有毒物质,危害人体健康。●第五步:捏好葡萄放进容器双手洗净后,直接捏葡萄,操作办法是抓起一把葡萄使劲一握,然后放入酒坛中,再把糖放在葡萄上面,葡萄和糖的比例是10∶3,即10斤葡萄放3斤糖(不喜欢吃甜的朋友,可以放2斤糖,但是不能不放糖,因为糖是葡萄发酵的重要因素)。●第六步:加封保存将酒坛子密封,如果是陶瓷罐的话,可以到买黄酒的小店要点酒泥,加水后糊住封口。加封后,酒坛子需放在阴凉处保存,平时不要随意去翻动或打开盖子。●第七步:启封天热时,葡萄发酵时间需要20天至一个月左右,现在这个季节做葡萄酒,发酵时间需要40天左右。启封后,捞出浮在上面的葡萄皮,就可以直接喝葡萄酒了。注意,如果喜欢酒劲足一点,只需延迟启封时间就行了。启封后,每一次舀出葡萄酒后,别忘盖好酒坛的盖子,以免酒味挥发。以上是转载,大致是这样,但有不同的意见,供你参考:1、葡萄不需过分冲洗,因为发酵所需的酵母,来源于葡萄皮上的野生酵母,过分冲洗会大量减少酵母的数量,不利于发酵。2、发酵初期,不要把盖子封的很严,因为这时候是酵母繁殖时,需要氧气;3、发酵旺盛时,需把盖子打开,因为发酵过程产气,封的太严,会撑坏容器,盖上几层稀布就可以了。
以果品为原料经发酵酿成的低度饮料洒。洒度一般在~18度之间。果酒主要化学成分除酒精外,更有糖、有机酸、酯类及维生素等。果酒滋味柔美,果香浓郁,酒味醇和,具有独特的色、香、味。
发展简史
葡萄酒最早由埃及逐渐传到希腊、罗马、法兰西、德国、西班牙和葡萄牙等地。中国的果酒历史也较早,在汉代,葡萄酒已很盛行;到明代,已有葡萄酒、枣酒、椰浆酒等多种果酒。1892年张振勋在山东烟台创建张裕酿酒公司,才有工业化生产规模。其后青岛、北京、天津、重庆和吉林通化陆续建立了以果洒为主的酒厂。1949年以后,在中国第一个五年计划期间又新建了山西清徐葡萄酒厂,辽宁熊岳苹果酒厂,山东烟台礼泉苹果酒厂等,果酒产量和质量都有很大提高。果酒种类,仅葡萄酒就有干白、干红、半干白、半干红、甜红、甜白等品种。其他果酒有苹果酒、山楂洒、大枣酒、柿酒、梨酒、橘酒、菠萝洒、猕猴桃酒、黑穗醋栗酒、越橘酒、酸枣酒和荔枝酒等。还以这些酒作为酒基,经再加工制成香槟酒、苹果香槟酒、味美思、丁香葡萄酒、人参葡萄酒、生姜葡萄酒、山楂人参酒、金奖白兰地等几十种之多。
加工原理
果酒酿造主要是利用微生物(酵母菌)的发酵作用,将果汁含有的糖类发酵转化为酒精和二氧化碳,其化学反应简式为
果酒酿造常用酵母菌为椭圆形酵母,或称葡萄酒酵母,在有氧条件下大量繁殖,无氧时发酵生成酒精。生长发育最适温度25~30℃,适宜酸碱度为~。此外,也有适于低温发酵的菌株。
果酒分类
依含糖量多少分为:干、半干、半甜、及甜酒(见葡萄酒)。此外,还有蜜酒。每升含糖量300克以上。
加工过侄
果酒酿造一般工艺流程:果实→冲洗→消毒→破碎→榨汁→调整糖度→主发酵→调整酒度→后发酵和陈酿→换桶→澄清→调配→过滤→装瓶→杀菌→贴标→包装→成品。
具体步骤是:①果实原料。要求含糖量高,酸分适当。酒精是果洒的主要成分,因此含糖量高,出酒度也高。酸度一般为~,酸类能使果实色素溶出,也有利于酵母繁殖,以及成熟过程中与醇类化合成酯类,增进酒香,但含酸过多也会降低果酒质量,所以要求果实采收适时,充分成熟,以期酿得色、香、味俱佳的果酒。②破碎和压榨。果实榨汁前先行破碎,以提高出汁率。葡萄和草莓等浆果可采用双滚筒破碎机破碎,滚筒距离依果实大小而定。质地坚硬的苹果和梨等,可用万能破碎机破碎。操作过程中加入70~80ppm二氧化硫,可以防止物质氧化。破碎后立即压榨取汁。压榨可选用水压机或螺旋压榨机,也依果实种类而异。③主发酵。压榨取得的果汁或破碎后的果浆,经糖度调整后置于发酵桶或发酵池中。发酵液发酵前采用熏硫法消毒,而后加入2%葡萄酒酵母进行发酵。发酵容器顶部需留1/3空隙,以防发酵时汁液逸出。发酵8~10天后发酵声音沉寂,此时发酵液中的糖分大部分已转变为酒精,主发酵即告结束。连果皮发酵者,发酵完毕后先打开发酵桶的出酒管,取得自行流出的“淋酒”(原酒),而后再行压榨,取得压榨酒。二者质量不同,应分别贮存。④后发酵和陈酿。原酒和压榨酒中仍含有少量剩余糖分,通过后发酵和陈酿使之转变为酒精。同时,经过酸和酒精的作用,产生酯的芳香,也能使酒中所含的单宁、色素、蛋白质、酒石酸盐等逐步沉淀,促进酒液的澄清。陈酿期间的管理,主要是倒酒,每隔3个月换桶1次,除去酒脚,并需及时补添酒液,装满容器,以免杂菌感染。酒液陈酿1~3年后趋于成熟。⑤酒液调整。原酒液陈酿后,出厂前须按产品质量要求,对酒度和糖度可按下式计算进行调整:
⑥澄清和过滤。为了加速果酒澄清,常采取各种胶剂和单宁澄清法。对于杏、李和猕猴桃等果酒常选用琼脂,葡萄、苹果和梨等果酒常选用明胶或蛋清。白明胶用量为10~12克/升,琼脂为5~45克/升,蛋清为2~3个/百升。配用的单宁量一般为胶剂的80%。
果酒通过过滤,达到清澈透明状态。常用的压滤机有石棉过滤机和硅藻土过滤机。⑦装瓶和杀菌。果酒经调整、过滤澄清后,流经巴氏杀菌器或板式换热器进行70℃低温杀菌,而后装瓶密封。但也可先行装瓶密封,然后经70℃水浴杀菌20分钟后冷却。最后经灯光检验、贴标、装箱等操作即为成品。
就有果酒的,但不知道高中的是不是这个。 果酒酿造技术 一、实验目的: 掌握果酒发酵技术、澄清处理技术及产品检测。 二、实验内容: 1、葡萄酒酵母的扩大培养; 2、掌握果酒发酵技术; 3、果酒的澄清处理技术。 三、主要试材及仪器设备: 1、水果; 2、果汁机 3、葡萄酒活性干酵母; 4、蔗糖 5、三角瓶:500ml、1000ml; 6、100ml量筒; 7、电炉:1000W、2000W各一台; 8、蛇行冷却器1支; 9、温度计:0~100℃1支。 10、酒精计:1套; 11、柠檬酸、酒石酸、苹果酸; 12、皂土、鸡蛋清,明胶; 13、焦糖色; 14、20L/h真空泵;离心机; 15、抽滤瓶; 16、布氏漏斗 17、滤纸; 18、总酸、还原糖、甲醇、杂醇油检测(见仪器及分析部分) 四、果酒发酵技术 果酒的生产属于单式发酵。即直接用水果的汁液添加酵母进行酒精发酵。只要是含糖分的水果都能用于酒精发酵制造果酒。 1. 果酒生产工艺流程水果→处理↓除梗、榨汁葡萄酒活性干酵母(或酵母菌) ↓↓ 蔗糖糖浆-----→调浆活化(液体试管酵母)↓↓ →灭菌活化活性酵母(三角瓶液体酵母) ↓↓ 前发酵←--------------------酒母 ↓ 残楂分离 ↓ 后发酵 ↓ 沉淀分离 ↓ 调配 ↓ 中间检测 ↓ 澄清处理 ↓ 过滤 ↓ 灭菌 ↓ 成品分析 ↓ 成品果酒 2 具体操作步骤 鲜果处理:首先除去鲜果冻伤或腐烂的部分,然后洗净,切块(便于榨汁)备用。 榨汁调浆灭菌:用榨汁机将切成块的水果除梗去仁榨汁,并用18~20%蔗糖糖浆调整果汁浓度,以调整后的果汁体积计算加入或%酸性亚硫酸盐混合均匀装入1000ml三角瓶中备用。 酒母的制备:按果汁量的1‰称取葡萄酒活性干酵母,用20倍30~35℃2%的蔗糖溶液活化30分钟后即为活化酒母。 前发酵:按果汁总容量的2%~3%接入活化好的葡萄酒酵母(接入温度以室温为准)。由于室温不同导致品温不同,发酵开始时间在24~96h内变动,待发酵趋于结束,酵母细胞与其它物质形成浑浊物逐渐下降,新果酒变成澄清透明,此时及时与残楂分离。 后发酵:后酵温度应控制在13℃以下,使酒陈酿,这期间主要操作有: (1) 沉淀分离(换桶):目的是使新酒与贮酒中产生的沉渣分离;补充氧气,有利陈酿。(大生产中,换桶时间因酒的品质而有区别,品质不好应早换,一般第一年换四次,以后每年一次或两年以上再换桶。第一次换桶应在有空气下进行,以后则应减少空气的混入,以免因氧化使酒的香味改变。) (2)添桶:即将果酒减少的容器(桶)添满,造成厌氧,不使醭酵母等繁殖,影响酒的质量。 澄清处理:静置澄清或下胶澄清。下胶处理的方法很多,以不同的水果酿制出来的酒处理方法也不一样。 下胶净化: (1)蛋清沉淀工艺流程 鸡蛋清→打成泡沫 →加入蛋清泡沫(边加入边搅拌)→混合均匀→置70℃水浴锅定温 发酵果酒 10min→冷却→自然沉降→分离取上清液→过滤→陈酿→作调配基酒用 一般100L红葡萄酒中加入2~4个蛋清。 (2)明胶皂土复合沉淀工艺流程 明胶:皂土=1:10→下胶→混合均匀→70~80℃水浴保温30min→冷却→自然澄清→分离取上清液→过滤→陈酿→作调配用基酒 明胶与皂土混合用量为1~3‰。 离心澄清 离心设备已用来大规模处理葡萄汁和葡萄酒。 当处理浑浊的葡萄酒时,离心机可使杂质或微生物细胞在几分钟内沉降下来。有些设备能在操作的同时,把沉渣分离出来,进入离心机中的浑浊酒液出来时已相当澄清,至少除去了较重的杂质。 离心机有多种类型,可以用于不同目的。大致可分鼓式、自动出渣式和全封闭式。 在实践中离心机多用于下述情况: (l)高速离心机对于新葡萄酒澄清很有用,因新酒含大量杂质,若用过滤很快会堵塞孔眼。 (2)在发酵后短时间内进行新酒的澄清是为了除去酵母细胞,经过这样的处理之后,酒在贮存中败坏的可能性就较小 调配:每一种产品都有相应的酸度、甜度(干酒除外)、酒精度、色度等要求,必须进行适当的微调。酸度调整一般用柠檬酸、酒石酸、苹果酸等;甜度调整一般用蔗糖、冰糖、蜂蜜、果糖、葡萄糖等;酒精度调整一般用脱臭处理的酒精;色度调整则用相应水果相近的天然色素调整到规定的酸度、糖度、酒精度和色度。调配要求按下表进行:果酒调配指标(以红葡萄酒为例) 果酒类型 酒精度 (V/V 20℃) 糖度(葡萄糖计) (g/L 20℃) 酸度(以柠檬酸计) (g/L) 色度 干型 12 ≤ ≥ 琥珀色 半干型 12 8 ≥ 琥珀色 半甜型 14 50 ≥ 琥珀色 甜型 16 80 ≥ 琥珀色 中间检测:主要检测酒精度、糖度、酸度、色度、以及理化指标:甲醇、杂醇油、重金属铅和锰的含量。 过滤:实验室一般用纸浆过滤。大生产用棉饼、硅藻土、膜过滤等。 灭菌:采用巴氏灭菌法,操作有三类,一为灭菌后,酒仍回贮酒桶;二为瞬间灭菌后装瓶;三为装瓶后在50~55℃条件下灭菌24h,甚至有2,3天的,使酒品质安定。 成品分析(酒精度、还原糖、甲醇、杂醇油、总酸、重金属铅和锰。
专利权被无效掉,别人就不存在侵权的问题了
“专利权人的常年法律顾问为了说明该专利产品多年来在国内市场深受欢迎,介绍产品最早在什么时候(专利申请日前)已销售,销售到什么地方,且请法庭调查。”这个法律顾问直接炒掉算了。害人啊。“打无效的官司是有可能挽回,如果对方无法证明该专利在申请日前公开销售过,就不能无效这个专利”禁止反悔。自己已经承认的事实,是不需要对方再举证了
不事实证明以后,也就是说在申请专利前,原告也在销售该专利产品,这说明,这很可能不是原告的专利,那么这种专利便有可能是他人的当然,这种官司打起来应该还有一点胜算的,就是你要把你申请的专利证明拿出来,告他侵权,用侵权方面的知识来告他希望能对你有帮助
(1)不需要。专利权具有地域性,专利许可使用费是由主权国家专利法规定和保护的,该项日本专利没有在中国申请并获得批准,因此依照该专利生产的产品如在中国销售,不受中国法律保护。 (2)需要。因为这件专利已在日本获得批准,受日本专利法的保护,中国企业依照该专利生产的产品返销日本,则需要向日本公司支付这件日本专利的许可使用费。(3)不需要。该项日本专利未在日本以外的国家和地区申请并获得批准,依照该专利生产的产品如在这些国家和地区销售,将得不到这些国家和地区的法律保护,因此中国企业不需要向该日本公司支付这件专利的许可使用费。(4)该项技术仍然可能具有使用价值。专利有效期满,意味着专利权失效,权利人的权利失去法律保护和该项技术进入公有领域,但并不意味着该技术本身失效。依据该项专利技术生产的产品只要市场需要,该项技术仍然具有使用价值,只是无需再支付专利许可使用费。
企业要实现创新,不一定要打破原来的框架。在分析了强生、通用、宝洁等数十家顶尖公司的上百种畅销产品后,其实我们已经可以总结出行之有效的5大微创新策略:第一,减法策略。权衡产品或新品中的某个功能删去后,是否能保持优势、效能、满足需求。第二,除法策略。改变产品中某个部件的位置或大小,让原来的产品具备一种全新的功能,满足新需求。第三,乘法策略。对原有产品的某个部件进行“复制”,让产品具有新的价值和新的体验。第四,任务统筹策略。让产品框架内的原有部件承担起新任务,最大化现有资源的力量。第五,变色龙策略。通过内部属性和外部环境的关联,来实现产品和营销创新,切中消费者的爽点。而这5大微创新策略的出发点仍是为消费者/客户带来新的价值、契合新的需求、带来新的体验。
随着科技创新,人们的生活都将变得日新月异,就连我们的校园,也发生了很大的变化。走进校园,就能看见我们那美丽的七彩的教学楼。我们的教学楼是用最新研制的高科技的木材做成的。这种木材比大理石还耐用,既环保又安全。我们的教室走进校园,就能看见我们那美丽的七彩的教学楼。我们的教学楼是用最新研制的高科技的木材做成的。这种木材比大理石还耐用,既环保又安全。我们的教室宽敞明亮,每个学生的课桌都是多功能大容量的。课桌经过现代科技改造了。走到课桌前,你会看见一台微型电脑嵌在桌子上,这就是我们的“课本”。电脑用一种特殊的材料做成,不会伤害眼睛。考试的时候,这种电脑还会防止你作敝。黑板也是用环保材料制作而成。这种黑板有一种智力芯片,相当于电脑的大屏幕。只要在黑板上写下的句子和文章都会记在芯片里,方便同学查找和复习。 虽然这些都是我的梦想,但是,只要靠我们的努力,一定会打造出未来的校园。 让我们一起努力吧!只要发展科技,科技创新,没什么是不可能的。 篇二:“科技增能”科技创新大赛 周五,我们把教室布置得格外美丽,黑板上像画上了浓妆,写着“科技增能”四个大字,字周围有各种各样的幻想画,像什么奇形怪状的手枪啦什么的。你一定会问:“这是干吗呢?”告诉你吧,我们是迎接检查团的到来,而举行的“科技作品创新与展示”的活动呢! 活动就要开始了,检查团一进门,我们便全体起立。坐下后,主持人宣布活动正式开始了,我们怀着无比紧张和激动的心情鼓起了掌。 当主持人问:“谁想最先来展示一下他的作品呢?”同学们的兴趣似乎达到了最高潮,都齐刷刷的举起了手,我也不甘例外,可是第一个并没有找我,而是让阿鲁斯首先来介绍他的作品。阿鲁斯制作的是一个小电钻,要说他的想法还真是奇特,他把以前玩过的一个装有马达的小玩具上装了一个钢笔尖,制作了一个小电钻,即方便打孔,又可以随身携带。其次是田秋实的智能防盗锁,最然还没有成为现实,但是构思很奇特,想法很新颖,很值得深入研究, 接下来刘佳奇和迟新一各自介绍了自己的作品,都让我受到了很大的启示。 “下一个谁想来介绍一下?”我照例把手举得高高的。吁``````谢天谢地总算找到我了,我从容地走上讲台,滔滔不绝的讲了起来。 “我制作的是一个摩擦灯,我制作摩擦灯是因为受到电影的启发,电影里的老式自行车车头都会有一个摩擦灯,我就是根据摩擦灯的原理制作了我自己的摩擦灯,只是我的摩擦灯力度还不够,暂时还不能将小灯泡点亮。 这次“科技作品创新与展示”既开拓了我的视野,又增长了我的知识,我也学到了很多在生活中能运用进去的常识,我希望学校能多开展类似的活动。 篇三:低碳生活 科技创新 现今,我们砚山天气炎热,二氧化碳整天弥漫在我们身旁。环境越来越恶劣,干旱威胁着我们。我们砚山人一定要好好保护我们今天的砚山。为了让明天的砚山能更加美好!远离二氧化碳,走进低碳生活。 世博园内,“环保”这个概念几乎全在世博园内展现出来。不用白炽灯泡,用LED节能灯,二氧化碳排放的量就比白炽灯泡的二氧化碳排放的量就少几倍,科技使我们走进了低碳生活。看看现在的砚山,汽车鸣笛声把原来宁静的街道变的乱糟糟,还有汽车尾气! 二氧化碳又紧接着走进我们的生活了。科技制造的交通工具使我们的生活也变得很糟糕。就像前边的例子。科技到底对我们有益还是有害 科技对我们有益也有害,要使科技对我们有益,而没有害。就只有让科技创新,要怎么来创新 比如说:轿车可以不烧油,用电来使我们的汽车来发动。还有可以骑自行车,既环保又锻炼了身体。电脑可以使它不产生辐射,辐射对我们身体伤害非常大,特别是对眼睛。 光对我们的伤害也很大,不管是什么灯,都会排放二氧化碳。只有LED灯排放的二氧化碳少一些。晚上睡觉时。人们已经非常劳累。那时,人又吸收了灯排出的二氧化碳。危险靠我们更近了。 还要多植树,好让它们帮我们吸收有害物质,如有:二氧化碳、辐射、二氧化硫等。但是今天,为什么我们发现我们身边的植物越来越少了 那是因为有些人发现某一个投资项目而把树木砍去做家具。钱到手了,危险也离我们更近了,钱能买回永久的健康吗
科技进步与发展创新对于科技这个词语,大家都很熟悉,电脑、电视都是科技的馈赠,自从瓦特发明了蒸汽机,整个世界就迈入了科技时代;自从爱迪生发明了电灯,我们就离开了黑暗并且更加崇拜科技了;牛顿因为树上掉下来的一个苹果,发现了万有引力定律,又让科技向前迈进了一大步。 科技无处不在,科技让人类无比自豪! 科技对于我们是多么重要啊,假如有一天,没有了电,人们将继续生活在黑暗中;没有了煤气、石油,那人们岂不是还要吃生的东西或钻木取火,继续用生畜拉车;没有了手机和电脑,人们是不是还用飞鸽传书…… 由此看来,我们的衣食住行一刻都离不开科技的贡献,相信我们身边的每个人也在时时刻刻的对科技的发展以自己的方式探索着,贡献着…… 科学技术的日新月异,使得科学不只为尖端技术服务,也越来越多地渗透到我们的日常生活之中,这就需要正处于青少年时代的我们热爱科学,学习科学。精密的机器人,不用燃料的汽车,虚拟的足球赛,高科技信息的传送等等,一个个生动有趣的现象,越来越激起了我探索科学的愿望。我们每个人都要学习科学,传播文明,在享受新生活的同时,更要创造新生活。如今,科技产品的更新换代不断加快,可视电视、电脑上网、心脏起搏器,已经不算新鲜了。从1901年发明的真空吸尘器,到人造地球卫星、载人宇宙飞船,科技在不同领域里显示出了强大的力量。电子产业、通讯技术的日益普及,纳米技术、超导材料的广泛应用,不久的一天,也许就在你的餐桌上,会出现像太空青椒、人造牛排等生物工程食品。学习科学技术,不仅仅是为了成为科学家,也是为了能适应生活,更为了能成为新世纪的主人,担起新世纪,为国家建设,为人类文明做出贡献。 新中国成立以来,我国的科技发展突飞猛进,人工合成胰岛素、断手再植、杂交水稻、爆炸原子弹和氢弹、发射人造卫星和飞船等等,这些令世人瞩目的科技成就,大大缩短了我国和先进国家的科学技术的差距,为我国的现代化建设注入了活力。邓小平爷爷说“科学技术是第一生产力”,的确如此,科学为我们祖国的腾飞插上了翅膀。毛泽东主席曾对青年说,世界是你们的,也是我们的,但归根结底是你们的。这句话,饱含了长辈们对我们的殷切期望。如果说长辈们用辛勤的劳动建设了20世纪的祖国,那么,我们就应该以知识、以科学担起新世纪的重担。
未来的书书这个字,我想大家一定都现熟悉不过了,不过,现在有的学生最讨厌书,像你知道未来的书是怎样的呢?这时我想大家的脑子里已经有了个大大的问号吧!要是你们知道未来的书是怎样的,我想你们对书的态度会有翻天覆地的变化,就让我来为大家讲讲未来的书是怎样的吧! 未来的书功能可大了,外形像手机一样,跟纸那么厚,却比纸要硬得多,比铁还要硬,怎样都是毫发无损。就这个小小的机器,就能打电话、听歌、上网、玩游戏最重要的是,这里面什么书都有,比得上十个大图馆。你们看多么的精妙绝伦。 这本书能打电话,而且能在全球通话,这一点就比手机电话要好得多了吧!这本书还有一个优点,就是通话时能看到对方在干什么,能看到对方的脸,这样即使亲人朋友离得再远,两人也能天天见面了。 这本书还能上网、听歌,就给了人们更多娱乐时间了,在搭车时,也能给枯燥的行程增添点乐趣了,要是父母怕孩子们整天抱着它上网,影响学习,那你就错了,这个机器有心灵感应的功能,如果有人沉迷于此,就会自动关机,并且给你设定时间,如每星期只能打五小时,这样,父母就不用担心了,更何况这还能查资料,有助于孩子学习。 书,当然以看为主了,这个机器里有十多个大图书馆。有漫画故事还有学生要学的科目的书,上学时,就不用背着重重的书包了,让人更加轻松,也可以旅游时带着它,会更加的方便。 如果真的有这样的书,那么大家肯定能空出更多的时间去做别的事,这会让人类的生活变得方便,希望那些科学家真的能发明出这样的书来,那肯定会轰动全世界的。 本篇文章来源于 [草屋文学] 原文链接地址: