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最好膜分离技术简介

发布时间:2021-10-16 04:08:46 阅读: 来源:吊带厂家

膜分离技术简介

膜分离是利用膜的选择性,以膜两侧存在的能量差作为推动力,将流体组分进行分离的方法。

 

一、膜分离的概念:

膜分离是利用膜的选择性,以膜两侧存在的能量差作为推动力,将流体组分进行分离的方法。膜分离的核心是膜,膜必须是半透膜,即能透过一种物质,而阻碍另一种物质。

二、膜的概念:

把流体分隔成两部分的一层薄的凝聚相物称为膜。

膜是均一的一相,或由两相以上凝聚物构成的复合体。

被膜分开的流体是液体或气体。

膜的厚度应<0.5mm,否则不能称为膜。

三、膜的基本要求:

1、耐压:膜孔径小,要保持高透过通量就必须施加较高的压力,在0.1~0.5MPa,反渗透膜的压力更高,在1~10MPa。

2、耐高温:高透过通量带来的温度升高和清洗的需要。

3、耐酸碱:防止分离和清洗过程中的水解。

4、化学相容性:保持膜的稳定性。

5、生物相容性:防止生物大分子的变性。

四、膜的分类:

1、按孔径大小:反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜。

2、按膜结构:对称膜、不对称膜和复合膜。

3、按材料:天然高分子材料膜、合成高分子材料膜、无机材料膜和复合材料膜。

五、膜材料:

1、天然高分子材料膜:

主要是纤维定期检查钳口部位的螺钉素衍生物,有醋酸纤维、硝酸纤维和再生纤维素等。其中醋酸纤维膜的截盐能力强,常用作反渗透膜,也可用作超滤膜和微滤膜,醋酸纤维膜最高使用温度和PH值范围有限,温度在45~50℃,PH值3~8。再生纤维素可制造透析膜和微滤膜。

2、合成高分子材料膜:

主要有聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯晴、聚烯类和含氟聚合物等。

聚砜最常用,用于制造超滤膜。聚砜膜耐高温(70~80℃,可达125℃),适用PH值l~13,耐氯能力强,可调节孔径范围宽(1~20nm),但耐压能力较低,压力极限在0.5~1MPa。

聚酰胺耐压较高,对温度和PH值稳定性高,寿命长,用于制造反渗透膜。

3、无机材料膜:

主要有陶瓷、微孔玻璃、不锈钢和碳素等。

多孔陶瓷膜主要利用氧化铝、硅胶、氧化锆和钛等陶瓷微粒烧结而成,膜厚方向不对称。

无机材料膜机械强度高、耐高温、耐化学试剂和耐有机溶剂,但不易加工,成本较高。

4、复合材料膜:

将含水金属氧化物(如氧化锆)胶体微粒或聚丙烯酸等沉积在陶瓷管的多孔介质表面形成的膜,其中沉积层起筛分作用。复合材料膜透过通量大,通过改变PH值容易形成和除去沉积层,清洗容易,但稳定性较差。

六、膜分离过程的分类:

1、反渗透:

(1)推动力: 压力差

(2)透过物质是得到利用的为数不多的特种工程塑料之1: 水和溶剂,透过范围在0.1nm~1nm。

(3)被截留物质: 无机盐、糖类、氨基酸和有机物

2、纳滤:

(1)推动力: 压力差

(2)透过物质: 水和溶剂,透过范围在1nm左右。

(3)被截留物质: 无机盐、糖类、氨基酸和有机物

3、超滤: 

(1)推动力: 压力差

(2)透过物质: 溶剂、离子和小分子,透过范围在1nm~0.1μm。

(3)被截留物质: 蛋白质、各类酶、细菌、病毒、胶体和微粒子

4、微滤:

(1)推动力: 压力差

(2)透过物质: 水、溶剂和溶解物,透过范围在0.1μm~10μm。

(3)被截留物质: 悬浮物、细菌类、微粒子和大分子有机物

5、透析:

(1)推动力: 浓度差

(2)透过物质: 离子、低分子量物质、酸、碱

(3)被截留物质: 无机盐、糖类、氨基酸和有机物

6、电透析:

(1)推动力: 电位差

(2)透过物质: 离子

(3)被截留物质: 无机、有机离子

7、渗透气化:

(1)推动力: 压力差、浓度差

(2)透过物质: 蒸汽

(3)被截留物质: 液体、无机盐、乙醇溶液

分歧色彩的界限应清楚 8、气体分离:

(1)推动力: 浓度差

(2)透过物质: 易透过气体

(3)被截留物质: 不易透过液体

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