第三章分离特性高分子ok.pptVIP

DuPont公司生产的DP-I型膜即为由此类膜材料制成的，它的合成路线如下式所示：第94页，共141页，星期日，2025年，2月5日类似结构的芳香族聚酰胺膜材料还有：第95页，共141页，星期日，2025年，2月5日（iii）芳香杂环类①聚苯并咪唑类如由美国Celanese公司研制的PBI膜即为此种类型。这种膜材料可用以下路线合成：第96页，共141页，星期日，2025年，2月5日②聚苯并咪唑酮类这类膜的代表是日本帝人公司生产的PBLL膜，其化学结构为：这种膜对0.5％NaCl溶液的分离率达90％～95％，并有较高的透水速率。第97页，共141页，星期日，2025年，2月5日③聚酰亚胺类聚酰亚胺具有很好的热稳定性和耐有机溶剂能力，因此是一类较好的膜材料。例如，下列结构的聚酰亚胺膜对分离氢气有很高的效率。第98页，共141页，星期日，2025年，2月5日其中，Ar为芳基，对气体分离的难易次序如下：H2O，H(He)，H2S，CO2，O2，Ar(CO)，N2(CH4)，C2H6，C3H8易难聚酰亚胺溶解性差，制膜困难，因此开发了可溶性聚酰亚胺，其结构为：第99页，共141页，星期日，2025年，2月5日2）渗析式膜分离料液中的某些溶质或离子在浓度差、电位差的推动下，透过膜进入接受液中，从而被分离出去。属于渗析式膜分离的有渗析和电渗析等。电渗析（electrodialysis）在电场中交替装配的阴离子和阳离子交换膜，在电场中形成一个个隔室使溶液中的离子有选择地分离或富集第62页，共141页，星期日，2025年，2月5日电渗析过程第63页，共141页，星期日，2025年，2月5日++++++阳极－－－－－－阴极Cl-Na＋阳膜阳极室Cl-Cl-Cl-Na＋Na＋Cl-Na＋Na＋Cl-Cl-Na＋Na＋浓缩室淡化室浓缩室阴极室阴膜阳膜阴膜注意：离子交换膜的作用并不是起离子交换的作用，而是起离子选择透过性作用。第64页，共141页，星期日，2025年，2月5日海水的淡化第65页，共141页，星期日，2025年，2月5日液膜与料液和接受液互不混溶，液液两相通过液膜实现渗透，类似于萃取和反萃取的组合。溶质从料液进入液膜相当于萃取，溶质再从液膜进入接受液相当于反萃取。3）液膜分离第66页，共141页，星期日，2025年，2月5日4）气体透过利用微孔或无孔膜进行气体分离，主要是溶解-扩散过程第67页，共141页，星期日，2025年，2月5日第68页，共141页，星期日，2025年，2月5日成本低能耗少效率高无污染可回收利用有用物质三、膜分离技术的优点特别适用于性质相似组分同分异构体组分热敏性组分生物物质组分第69页，共141页，星期日，2025年，2月5日四、膜分离技术的应用化工、环保、食品、医药、电子、电力、冶金、轻纺、海水淡化等领域广泛使用第70页，共141页，星期日，2025年，2月5日海水过滤沉降钠离子交换柱去除高价阳离子逆渗透浓水淡水第71页，共141页，星期日，2025年，2月5日海水过滤沉降纳滤逆渗透浓水闪蒸建议的新的工艺路线淡水淡水盐第72页，共141页，星期日，2025年，2月5日反渗透纯水设备第73页，共141页，星期日，2025年，2月5日1748年，耐克特（A.Nelkt）发现水能自动地扩散到装有酒精的猪膀胱内开创了膜渗透的研究。1846年，Schonbem硝酸纤维制备微滤膜1861年，施密特（A.Schmidt）微孔过滤膜用比滤纸孔径更小的棉胶膜或赛璐酚膜过滤，在溶液侧施加压力，使膜的两侧产生压力差，即可分离溶液中的细菌、蛋白质、胶体等微小粒子五、膜分离技术发展简史第74页，共141页，