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摘 要:反渗透技术在世界上的多个领域有着广泛的应用,是目前世界上最先进的分离技术之一,对于制药行业上的应用,更是极大程度上的促进了医药制造行业的发展。针对目前反渗透技术实际应用,应从工作原理、系统组成、存在问题及发展展望这些方面进行探索和研究,使其在反渗透技术的应用中取得更科学的使用方法。
关键词:反渗透技术;渗透膜;制药行业
一、反渗透与反渗透系统
1.反渗透
反渗透法最早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用。反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离。整个工作原理均采用物理法,不添加任何杀菌剂和化学物质,所以不会发生化学变相,并且反渗透膜并不分离溶解氧。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。
2.反渗透系统工作原理
反渗透系统的基本工作原理是:运用特制的高压水泵,将原水加至 6- 20 公斤压力,使原水在压力的作用下渗透过孔径只有 0.0001 微米的反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过,随废水排出,只允许体积小于 0.0001微米的水分子通过。
3.反渗透系统组成
反渗透系统主要包括预处理系统和反渗透系统。预处理系统的设置,目的在于改善供水条件,使之达到反渗透系统的进水要求,从而保护反渗透主机,并延长膜的使用寿命。在水处理系统中。常常需要针对不同的水质进行预处理设计,最常见的是多介质过滤器(滤除直径大于10μm的悬浮颗粒)+活性碳(去除水中的异味、余氯、重金属离子、有机致癌物等)+阻垢剂加药装置(或软化装置)(大大减少系统中钙、镁等结垢物质形成垢)+精密过滤器(过滤精度为5μm,进一步脱除水中残留的颗粒性物质)组成预处理系统。反渗透系统主要包括系统泵、反渗透装置(反渗透膜及膜壳、机架、电控箱)、冲洗或清洗装置及中间水箱。
二、反渗透技术的特点及应用
1.反渗透技术的工作原理
渗透水在密度的分配上,从密度高的一边流向密度低的一边,即从浓度高的地方流向浓度低地方,且只有水能够穿过半透膜,溶解后的固体物质不能穿过,溶液的自发性流动,稀释了溶液的浓度。当流动过程产生的压力和水的流动力平衡时,就能够达到内部的稳定,这种稳定的状态并不是指完全静止,而是水内溶剂的浓度是一样的,分子可以在两边进行任意的流动,密度、体积与水量都是相当的。但是分子的运动过程是微小的,且用肉眼无法直接观察到,因此我们看到的状态就是一个相对静止的状态。如果外部压力和内部压力保持在统一水平时,这种平衡维系的时间就会久。反渗透是渗透的一种逆向过程,因此反渗透技术的使用必须要具备两个条件,即溶液内的渗透压低于外界施压以及存在半透膜。
2.反渗透技术的特点
反渗透膜的特点就是能够将其它物质排除在膜的外面,而只允许水通过。在膜的两侧形成静压,并保持膜分离的平衡状态,实现混合物的分离。反渗透分体技术的重要组成部分之一就是反渗透膜,其具有的节能环保、方便处理以及方便运用的特点是其它分离技术难以超越的,因此在制药工程的运用中得到大力推广。
3.制药领域上反渗透技术的应用
由于反渗透系统具有材料易得以及操作简单的特点,反渗透技术得以在各个领域当中推广和使用,并都得到了一定的发展,对于制药工程的反渗透技术运用来说,其取得的成就也是其它分离工具无法比拟的,优势是在针剂、片剂、大输液、生化制品设备清洗等工作中运用反渗透技术实现的工作能效。在纯化水的设计方案中,最先要对水进行预处理,即通过活性炭过滤器、多介质过滤器以及保安过滤器清理原水中的泥沙、颗粒、悬浮物等。确保欲处理的水能够进入到反渗透系统。其次,待处理的水可以进入到反渗透装置的下一步程序,即除溶解性盐的程序。而后利用紫外线杀菌器、精密过滤器等特殊的仪器进行欲处理水的消毒处理,使得处理之后的水能够符合国家标准。
三、反渗透技术存在的问题
反滲透技术在制药应用方面存在的问题也很突出。对于出现的问题可以从四个方面进行总结。
1.水温
在反渗透现象中的研究中,温度常常能够很大程度上的影响实验结果,在实际的应用中,温度也常常是反渗透技术的主要制约因素,反渗透现象对于水温的敏感,造成了水温对于产量的巨大影响。
2.浓度
渗透的现象就是因为存在浓度差而形成的,浓度本身就是渗透反应的主要决定因素。在操作过程中,浓度控制不当,在生产过程中会对生产效率和生产质量产生不利影响。对于压差的敏感导致了整个反渗透技术应用的难点。
3.渗透压
只有压力达到一定强度才会形成渗透现象,才会有相应的渗透结果,而压力把控不好往往会影响一个反渗透压力的脱盐效果;渗透压力过大水中盐的透度就会提高,那么渗透膜的含盐量也会提高影响了渗透的过程,若是压力过小,本身对于反渗透装置的效果就不是很理想,进而对于装置的整体生产效果也不会产生让人满意的效果。
4.渗透膜的影响
在生产过程中,渗透膜是否能保持完好的工作状态往往决定了一个反渗透装置能否完成生产任务的一个决定性因素,整个过程要求渗透膜必须处于洁净的状态下。对于渗透膜的洁净程度,整体形态有着很高的要求。一旦渗透膜受到污染将意味着整个生产流程的污染,将会影响到整体生产成果质量的不确定性。
四、反渗透技术的发展前景
随着社会的快速发展,反渗透技术也广泛应用在社会各个领域,反渗透技术成为国内应用最广、发展速度最快的一种分离技术。从上个世纪九十年代开始到现在反渗透技术的应用以每年 20%以上的增速发展,已经遍布全国的医疗卫生、电子生产、酒类生产、冶金等多个行业。国内不少企业开始生产成套的设备。随着科学技术的进步,反渗透技术也得到了一定的提高和发展,反渗透这种无污染、低成本的优势将给企业带来更多的效益。因此未来越多的企业开始研究反渗透技术,渗透膜是反渗透技术实施的关键,反渗透系统的工作质量直接决定了渗透膜的渗透功能,因此相关技术人员应该加大渗透膜的研发,研发出抗氧化能力、抗污染和抗腐蚀能力强的新型渗透膜。
五、结语
在制药领域中随着反渗透技术应用的不断加深,很大程度的改善了当前制药行业中存在的一些难题。一方面推动了制药工程的发展,一方面又提高了生产的规模和效率。但是也要承认,反渗透技术还存在着很多不足,在实际的操作中往往容易对实际生产效果产生较大影响。因此,在不断地生产中我们要不断摸索和学习,不断改进反渗透技术在实际生产应用中的问题,为祖国医药产业的进步提供力量。
参考文献:
[1] 李莉楠.浅析在制药工程中应用反渗透技术[J].中小企业管理与科技旬刊,2013(13):314-314.
关键词:反渗透技术;渗透膜;制药行业
一、反渗透与反渗透系统
1.反渗透
反渗透法最早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用。反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离。整个工作原理均采用物理法,不添加任何杀菌剂和化学物质,所以不会发生化学变相,并且反渗透膜并不分离溶解氧。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。
2.反渗透系统工作原理
反渗透系统的基本工作原理是:运用特制的高压水泵,将原水加至 6- 20 公斤压力,使原水在压力的作用下渗透过孔径只有 0.0001 微米的反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过,随废水排出,只允许体积小于 0.0001微米的水分子通过。
3.反渗透系统组成
反渗透系统主要包括预处理系统和反渗透系统。预处理系统的设置,目的在于改善供水条件,使之达到反渗透系统的进水要求,从而保护反渗透主机,并延长膜的使用寿命。在水处理系统中。常常需要针对不同的水质进行预处理设计,最常见的是多介质过滤器(滤除直径大于10μm的悬浮颗粒)+活性碳(去除水中的异味、余氯、重金属离子、有机致癌物等)+阻垢剂加药装置(或软化装置)(大大减少系统中钙、镁等结垢物质形成垢)+精密过滤器(过滤精度为5μm,进一步脱除水中残留的颗粒性物质)组成预处理系统。反渗透系统主要包括系统泵、反渗透装置(反渗透膜及膜壳、机架、电控箱)、冲洗或清洗装置及中间水箱。
二、反渗透技术的特点及应用
1.反渗透技术的工作原理
渗透水在密度的分配上,从密度高的一边流向密度低的一边,即从浓度高的地方流向浓度低地方,且只有水能够穿过半透膜,溶解后的固体物质不能穿过,溶液的自发性流动,稀释了溶液的浓度。当流动过程产生的压力和水的流动力平衡时,就能够达到内部的稳定,这种稳定的状态并不是指完全静止,而是水内溶剂的浓度是一样的,分子可以在两边进行任意的流动,密度、体积与水量都是相当的。但是分子的运动过程是微小的,且用肉眼无法直接观察到,因此我们看到的状态就是一个相对静止的状态。如果外部压力和内部压力保持在统一水平时,这种平衡维系的时间就会久。反渗透是渗透的一种逆向过程,因此反渗透技术的使用必须要具备两个条件,即溶液内的渗透压低于外界施压以及存在半透膜。
2.反渗透技术的特点
反渗透膜的特点就是能够将其它物质排除在膜的外面,而只允许水通过。在膜的两侧形成静压,并保持膜分离的平衡状态,实现混合物的分离。反渗透分体技术的重要组成部分之一就是反渗透膜,其具有的节能环保、方便处理以及方便运用的特点是其它分离技术难以超越的,因此在制药工程的运用中得到大力推广。
3.制药领域上反渗透技术的应用
由于反渗透系统具有材料易得以及操作简单的特点,反渗透技术得以在各个领域当中推广和使用,并都得到了一定的发展,对于制药工程的反渗透技术运用来说,其取得的成就也是其它分离工具无法比拟的,优势是在针剂、片剂、大输液、生化制品设备清洗等工作中运用反渗透技术实现的工作能效。在纯化水的设计方案中,最先要对水进行预处理,即通过活性炭过滤器、多介质过滤器以及保安过滤器清理原水中的泥沙、颗粒、悬浮物等。确保欲处理的水能够进入到反渗透系统。其次,待处理的水可以进入到反渗透装置的下一步程序,即除溶解性盐的程序。而后利用紫外线杀菌器、精密过滤器等特殊的仪器进行欲处理水的消毒处理,使得处理之后的水能够符合国家标准。
三、反渗透技术存在的问题
反滲透技术在制药应用方面存在的问题也很突出。对于出现的问题可以从四个方面进行总结。
1.水温
在反渗透现象中的研究中,温度常常能够很大程度上的影响实验结果,在实际的应用中,温度也常常是反渗透技术的主要制约因素,反渗透现象对于水温的敏感,造成了水温对于产量的巨大影响。
2.浓度
渗透的现象就是因为存在浓度差而形成的,浓度本身就是渗透反应的主要决定因素。在操作过程中,浓度控制不当,在生产过程中会对生产效率和生产质量产生不利影响。对于压差的敏感导致了整个反渗透技术应用的难点。
3.渗透压
只有压力达到一定强度才会形成渗透现象,才会有相应的渗透结果,而压力把控不好往往会影响一个反渗透压力的脱盐效果;渗透压力过大水中盐的透度就会提高,那么渗透膜的含盐量也会提高影响了渗透的过程,若是压力过小,本身对于反渗透装置的效果就不是很理想,进而对于装置的整体生产效果也不会产生让人满意的效果。
4.渗透膜的影响
在生产过程中,渗透膜是否能保持完好的工作状态往往决定了一个反渗透装置能否完成生产任务的一个决定性因素,整个过程要求渗透膜必须处于洁净的状态下。对于渗透膜的洁净程度,整体形态有着很高的要求。一旦渗透膜受到污染将意味着整个生产流程的污染,将会影响到整体生产成果质量的不确定性。
四、反渗透技术的发展前景
随着社会的快速发展,反渗透技术也广泛应用在社会各个领域,反渗透技术成为国内应用最广、发展速度最快的一种分离技术。从上个世纪九十年代开始到现在反渗透技术的应用以每年 20%以上的增速发展,已经遍布全国的医疗卫生、电子生产、酒类生产、冶金等多个行业。国内不少企业开始生产成套的设备。随着科学技术的进步,反渗透技术也得到了一定的提高和发展,反渗透这种无污染、低成本的优势将给企业带来更多的效益。因此未来越多的企业开始研究反渗透技术,渗透膜是反渗透技术实施的关键,反渗透系统的工作质量直接决定了渗透膜的渗透功能,因此相关技术人员应该加大渗透膜的研发,研发出抗氧化能力、抗污染和抗腐蚀能力强的新型渗透膜。
五、结语
在制药领域中随着反渗透技术应用的不断加深,很大程度的改善了当前制药行业中存在的一些难题。一方面推动了制药工程的发展,一方面又提高了生产的规模和效率。但是也要承认,反渗透技术还存在着很多不足,在实际的操作中往往容易对实际生产效果产生较大影响。因此,在不断地生产中我们要不断摸索和学习,不断改进反渗透技术在实际生产应用中的问题,为祖国医药产业的进步提供力量。
参考文献:
[1] 李莉楠.浅析在制药工程中应用反渗透技术[J].中小企业管理与科技旬刊,2013(13):314-314.