第一节膜分离技术.pptVIP

第1页，共14页，星期日，2025年，2月5日第一节膜分离技术第2页，共14页，星期日，2025年，2月5日膜分离：一般是指利用膜对流体混合物中不同组分的选择性渗透的特点来分离流体混合物的操作过程膜分离的应用：(1)分散得很细的固体，特别是与液体密度相近，胶状的可压缩的固体微粒；(2)低分子量的不挥发的有机物、药物与溶解的盐类；(3)对温度、酸碱度等物理化学条件特别敏感的生物物质。涉及气体分离、水溶液分离、生化产品的分离与纯化等操作的食品和饮料加工过程、工业污水处理、大规模空气分离、湿法冶金、气体和液体燃料的生产及石油化工制品的生产等第3页，共14页，星期日，2025年，2月5日过程膜主要功能推动力微滤对称细孔高分子膜孔径0.03~10nm滤除?50nm的颗粒压差~0.1MPa超滤非对称多孔膜孔径1~20nm滤除5~100nm的颗粒压差~0.1MPa反渗透非对称性或复合膜孔径0.1~1nm水溶液中溶解盐类的脱除压差1~10MPa渗析(透析非对称离子交换膜孔径1~10nm水溶液中无机酸、盐的脱除浓度差电渗析阴、阳离子交换膜孔径1~10nm水溶液中酸、碱、盐的脱除电位差气体分离均质膜和非对称膜滤除?50nm的颗粒压差1~10Mpa浓度差渗透汽化复合膜水、有机物的分离渗透边的分压下降液膜液体保存在多孔膜中盐、生理活性物质的分离浓度差常见的膜分离过程第4页，共14页，星期日，2025年，2月5日膜材料材料特点纤维素二醋酸纤维素(CDA)、三醋酸纤维素(CTA)、硝化纤维素(CN)，混合纤维素(CN-CA)、乙基纤维素(EC)等。成孔性、亲水性好、价廉易得，使用温度范围较广，可耐稀酸，不适用于酮类，酯类、强酸和碱类等液体的过滤。聚酰胺尼龙-6(NY-6)、尼龙-66(NY-66)、芳香聚酰胺(PI)、芳香聚酰胺酰肼(PPP)、聚苯砜对苯二甲酰(PSA)具亲水性能，较耐碱而不耐酸，在酮、酚、醚及高相对分子质量醇类中，不易被浸蚀，孔径型号也较多。聚砜聚砜(PS)、聚醚砜(PES)微滤膜具有良好的化学稳定性和热稳定性，耐辐射，机械强度较高。含氟材料聚偏氟乙烯膜(PVDF)、聚四氟乙烯膜(PTFE)、聚全氟磺酸化学稳定性好，耐高温。如PTFE膜，－40～260oC，可耐强酸，强碱和各种有机溶剂。具疏水性，可用于过滤蒸气及腐蚀性液体。第5页，共14页，星期日，2025年，2月5日一、板框式膜组件第6页，共14页，星期日，2025年，2月5日二、圆管式圆管式膜组件的机构主要将膜和支撑体均制成管状。第7页，共14页，星期日，2025年，2月5日螺旋卷式膜组件是将做好的平板膜密封成膜袋，在两膜袋间衬以网状间隔材料并紧密地卷绕在多孔中心管上制成。1-密封圈(原溶液)；2-渗透物收集管；3、4-浓缩物；5、9-进料-分隔板；6、8-膜；7-渗透物-分隔板；10-膜的粘合；11-外壳；12-渗透槽三、螺旋式膜组件第8页，共14页，星期日，2025年，2月5日将几十万根或更多的中空纤维束的一端封死，另一端固定在管板上，再装入圆筒型耐压容器内制成。特点是自承式。四、中空纤纬式膜组件第9页，共14页，星期日，2025年，2月5日膜分离过程简介一、反渗透渗透现象：即纯溶剂通过半透膜由纯溶剂一侧向溶液一侧的自发流动过程。渗透压：渗透过程达平衡时半透膜两侧形成的压差?。反渗透：在浓溶液一侧加压，使膜两侧的压差大于溶液的渗透压(?p?)，溶剂从溶液一侧向纯溶剂一侧液流动。第10页，共14页，星期日，2025年，2月5日