新型分离技术习题解答——第3章(8)

新型分离技术习题解答——第3章

∴溶质渗透通量：

8 43

JS 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%

1.57 10 5cm3/cm2 s ∵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%

0.94 10 5cm3/cm2 s ∵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%

0.80 10 5cm3/cm2 s ∵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 0.5