膜分離基礎(chǔ)圖部分

11.Introduction1.1Applicationexamples(1)Oxygen-NitrogenSeparationCompressedAirN2-enrichedairO2-enrichedairMembrane膜分離基礎(chǔ)圖部分第1頁(yè)21.Introduction1.1Applicationexamples(2)DesalinationofseawaterHighpressureSeawaterPotablewaterConcentratedseawaterMembrane膜分離基礎(chǔ)圖部分第2頁(yè)3復(fù)合膜橫截面CrosssectionofcompositemembraneSkinlayer(<1μm)表層Micropore微孔Supportlayer(100μm)支撐層膜分離基礎(chǔ)圖部分第3頁(yè)4Classificationofmembrane/byshapeHollowfiber中空纖維Tubular管式Sheet平板膜分離基礎(chǔ)圖部分第4頁(yè)5膜分離基礎(chǔ)圖部分第5頁(yè)6umARELATIVESIZEOFCOMMONMATERIAL過(guò)濾對(duì)象MOLECULARWEIGHT分子量0.001100.011000.110001.01041010510010001061071002005,00020,000150,000500,000Aqueoussalts中水鹽份Metalions金屬離子Sugars蔗糖FILTRATIONTECHNO-LOGY過(guò)濾方法Pyrogens熱源Virus病毒Colloidalsilica膠體硅Albuminprotein白蛋白Bacteria細(xì)菌Carbonblack碳黑Paintpigment顏料色素Yeastcells酵母Milledflour面粉Beachsand海灘沙礫Pollens花粉RO反滲透Ultrafiltration超濾Microfiltration微濾Particle

filtration普通過(guò)濾THEFILTRATIONSPECTRUM過(guò)濾譜圖NF納濾膜分離基礎(chǔ)圖部分第6頁(yè)7RO,NF,UF,MF膜分離基礎(chǔ)圖部分第7頁(yè)8納濾軟化水流程法國(guó)巴黎Mery-Sur-Oise納濾飲用水處理廠

膜分離基礎(chǔ)圖部分第8頁(yè)9陶瓷膜過(guò)濾凈化器基本結(jié)構(gòu)圖

病房病毒空氣電爐絲溫度：100～200℃陶瓷膜過(guò)濾管引風(fēng)機(jī)潔凈空氣膜分離基礎(chǔ)圖部分第9頁(yè)10凈化后空氣陶瓷膜管（繞有加熱電阻絲）爐內(nèi)溫度：120-200度病毒被濾除在陶瓷膜內(nèi)壁或孔內(nèi)-然后高溫殺除病毒空氣膜分離基礎(chǔ)圖部分第10頁(yè)11高分子膜擴(kuò)散解吸溶解氣體分子高壓側(cè)高分壓P1端原料側(cè)氣體分子低壓側(cè)低分壓P2端滲透?jìng)?cè)3.2氣體膜分離原理溶解－擴(kuò)散機(jī)理膜分離基礎(chǔ)圖部分第11頁(yè)124.滲透蒸發(fā)4.1基本原理膜液相滲透相(汽相)料液滲余物冷凝器真空系統(tǒng)冷凝物膜分離基礎(chǔ)圖部分第12頁(yè)135.LiquidMembrane

5.1EmulsionLM(w/o/w;o/w/o)InternalphaseLiquidmembranephaseExternalphaseSurfactant膜分離基礎(chǔ)圖部分第13頁(yè)146.控制釋放膜分離基礎(chǔ)圖部分第14頁(yè)157.電滲析+++----膜分離基礎(chǔ)圖部分第15頁(yè)1612.液流儲(chǔ)能電池充電放電充電放電正極：VO2++H2O-eVO2++2H+E0=1.00V負(fù)極：V3++eV2+E0=-0.26V充電過(guò)程：正極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；負(fù)極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)放電過(guò)程：正負(fù)電極表面活性物質(zhì)離子價(jià)態(tài)改變方向相反

研究最多全釩液流電池膜分離基礎(chǔ)圖部分第16頁(yè)1712.液流儲(chǔ)能電池膜分離基礎(chǔ)圖部分第17頁(yè)18SymmetricmembraneAsymmetricmembrane膜分離基礎(chǔ)圖部分第18頁(yè)19SymmetrymembraneAsymmetrymembrane膜分離基礎(chǔ)圖部分第19頁(yè)20Thecross-sectionsofcompositemembranes膜分離基礎(chǔ)圖部分第20頁(yè)21ScanningElectronMicroscopy(SEM)PoresizePoredistributionLayerthicknessMaterialcomposition膜分離基礎(chǔ)圖部分第21頁(yè)22MembranesurfaceAFM膜分離基礎(chǔ)圖部分第22頁(yè)23AFMSEMMembranesurface膜分離基礎(chǔ)圖部分第23頁(yè)P(yáng)late-and-FrameModules膜分離基礎(chǔ)圖部分第24頁(yè)TubularModules膜分離基礎(chǔ)圖部分第25頁(yè)Spiral-WoundModules膜分離基礎(chǔ)圖部分第26頁(yè)膜分離基礎(chǔ)圖部分第27頁(yè)進(jìn)水口耐壓容器連接器膜組件密封圈端蓋透過(guò)液濃縮液膜分離基礎(chǔ)圖部分第28頁(yè)膜分離基礎(chǔ)圖部分第29頁(yè)

進(jìn)水濃水透過(guò)水多孔進(jìn)水管濃水出口淡水出口密封中空纖維膜外徑50－200μ內(nèi)徑25－42μ密封耐壓容器膜分離基礎(chǔ)圖部分第30頁(yè)31CoolingEvaporative動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)Kineticdata熱力學(xué)數(shù)據(jù)Thermodynamicdata一、結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)——結(jié)晶過(guò)程操作區(qū)間（OperatingWindow）膜分離基礎(chǔ)圖部分第31頁(yè)32Crystalsizedistribution(CSD)：

MeanSize，MS；Coefficientofvariation，CV平均粒徑變異系數(shù)二、結(jié)晶中關(guān)鍵問(wèn)題膜分離基礎(chǔ)圖部分第32頁(yè)Figure6-8

Theprinciplediagramofelectrodialysis濃溶液稀溶液電極沖洗液原料液陽(yáng)極陰極CACA

ConcentratedwaterRoom（濃室）Freshwaterroom（淡室）33AnionExchangeMembraneCationExchangeMembrane膜分離基礎(chǔ)圖部分第33頁(yè)Fig.6-21comparisonofROandelectro-osmoticprocess34膜分離基礎(chǔ)圖部分第34頁(yè)慢氣邊界層（難滲透組分）快氣邊界層(易滲透組分)原料側(cè)滲透?jìng)?cè)快慢組分濃度極化示意圖推進(jìn)力Concentrationpolarizationmodel膜分離基礎(chǔ)圖部分第35頁(yè)

DrivingforceFastcomponentSlowcomponent4.4ConcentrationPolarization膜分離基礎(chǔ)圖部分第36頁(yè)Single-stageandsingle-sectioncontinuousprocessRequiresahighsoluterejectionratio,highoperatingpressure.Otherwise,therecoveryofwaterisverylow.Rarelyusedinindustryproduciton.膜分離基礎(chǔ)圖部分第37頁(yè)Single-stageandsingle-sectioncirculatingprocessHigherwaterrecoveryratio,lowerqualityofthepenetratewater膜分離基礎(chǔ)圖部分第38頁(yè)Fig4-16(a)Double-stageprocessMulti-stageprocess膜分離基礎(chǔ)圖部分第39頁(yè)膜分離基礎(chǔ)圖部分第40頁(yè)膜分離基礎(chǔ)圖部分第41頁(yè)4.6BasicflowsheetofROprocess

Fig.4-11SchematicdiagramofROdesalinizationprocess.膜分離基礎(chǔ)圖部分第42頁(yè)在穩(wěn)定狀態(tài)下，被脫除（截留）組分濃度分布和易滲透組分濃度分布情況。（a）截留組分濃度分布（saltindesalinationofwaterbyreverseosmosis)（b）易滲透組分濃度分布（waterindehydrationofethanolbypervaporation)膜分離基礎(chǔ)圖部分第43頁(yè)增加湍流，減小邊界層厚度以減小濃差極化膜通量加大，濃差極化加大膜濃縮加大，濃差極化加大溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)增大，濃差極化降低膜分離基礎(chǔ)圖部分第44頁(yè)45O2removalinsemiconductorindustryfortheproductionofultrapurewater……8.25mg/L→<1mg/L超純水制備、特種環(huán)境下氧氣富集一、膜接觸器及其相關(guān)過(guò)程膜分離基礎(chǔ)圖部分第45頁(yè)46Basic