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膜分離技術膜分離技術的介紹膜的材料及性能比較膜分離技術的應用及展望膜分離技術的機理目錄01020304膜分離技術,是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時,實現(xiàn)選擇性分離的技術。兼有分離、濃縮、純化和精制的功能,又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征。什么是膜分離技術?膜分離技術的介紹高分子膜金屬膜無機膜均質膜、非對稱膜復合膜、離子交換膜荷電膜、液膜按成膜方法膜分離按材料性質按結構微孔膜(即核孔膜)控制拉伸膜海綿狀結構膜膜分離技術的分類均質膜非對稱性膜微孔對稱性膜常見膜結構鋁膜納米管膜聚酰胺轉相膜微濾是最早使用的膜分離技術,是在壓力差作用下進行的篩孔分離、使不溶物濃縮的過程,主要用于濾除0.05~10μm的懸濁物質顆粒。主要應用于截留顆粒物、液體澄清以及除菌。超濾是在壓力差作用下進行的篩孔分離過程。納濾是從水溶液中分離除去中小分子物質的過程(分子量為300~500)。其原理是在超濾和反滲透間提供了一種選擇性媒介,在濃縮有機溶質的同時,也可脫鹽。膜分離過程電滲析是在直流電作用下,以電位差為推動力,實現(xiàn)溶液的精制、純化或淡化。
液膜是依據(jù)溶解、擴散等原理,通過液相薄膜將兩個組成不同而又互溶的溶液分開,并通過滲透起到分離與提純的效果,它很好地克服了固體膜存在的選擇性低、通量小等特點。
反滲透是以壓力差為推動力的膜分離過程,滲透與反滲透都是通過半透膜來完成
膜分離過程微濾工業(yè)上膜分離技術大致分為微濾、超濾、納濾和反滲透等,不同的分離類型其作用機理是各不相同。超濾納濾反滲透膜分離機理膜孔徑約0.1μm。它屬于壓力驅動型的膜分離過程,工作時,在膜兩側靜壓差的作用下,小于膜孔的粒子透過膜,大于膜孔的粒子則被截留在膜的表面上,使大小不同的粒子得以分離。膜孔徑在10-100nm。超濾過程的分離機理一般認為是壓力驅動的篩孔分離過程,但膜表面的化學物質也是影響分離的一個重要因素。膜孔徑在1-10nm。納濾膜的分離機理模型目前的看法有:空間位阻—孔道模型,溶解擴散模型、空間擴散模型、空間電荷模型、固定電荷模型膜孔徑小為1nm,它仍是一種壓力驅動的膜過程。它過濾的實質是利用反滲透膜具有選擇性透過溶劑而截留離子物質的性質。分離的過程是依靠膜兩側的靜壓力差為推動力,用以克服溶劑的滲透壓,使溶劑通過反滲透膜而實現(xiàn)對液體混合物進行分離膜分離法傳質推動力分離原理應用舉例微濾(MF)壓差(0.05~0.5MPa)篩分除菌,回收菌,分離病毒超濾(UF)壓差(0.1~1.0MPa)篩分蛋白質、多肽和多糖的回收和濃縮反滲透(RO)壓差(1.0~10MPa)篩分、溶解-擴散鹽、氨基酸、糖的濃縮、淡水制造透析(DS)濃差篩分脫鹽、除變性劑電滲析(ED)電位差荷電、篩分脫鹽,氨基酸和有機酸分離納濾(NF)壓差(0.5~1.5MPa)溶解-擴散、Donnan效應氨基酸和多價離子的回收和濃縮滲透蒸發(fā)(PV)壓差、溫差溶質與膜的親和作用有機溶劑與水的分離,乙醇分離氣體分離(GS)濃度差氣體與膜的親和作用氣調保鮮膜的孔徑、傳質動力和傳遞機理膜的材料
膜材料的分類類
別膜材料舉
例纖維素酯類纖維素衍生物類醋酸纖維素,硝酸纖維素,乙基纖維素等非纖維素酯類聚砜類聚砜,聚醚砜,聚芳醚砜,磺化聚砜等聚酰(亞)胺類聚砜酰胺,芳香族聚酰胺,含氟聚酰亞胺等聚酯、烯烴類滌綸,聚碳酸酯,聚乙烯,聚丙烯腈等含氟(硅)類聚四氟乙烯,聚偏氟乙烯,聚二甲基硅氧烷等其他殼聚糖,聚電解質等PVDF材料與PES等材料相比,其耐受氧化劑清洗的能力更強。因而便于清洗,污堵后經(jīng)過清洗可以能夠更好的恢復性能并長期保持通量穩(wěn)定。
對于常見的酸堿化學試劑的耐受能力依次為PVDF>PES>PVC>PE>PP>PS。
對于常見的氧化劑的耐受能力依次為PVDF>PES>PVC>PE>PP~PS。
對于常見的有機溶劑的耐受能力依次為PVDF>PES>>PVC~PE~PP>PS。膜材料性能比較化學穩(wěn)定性的比較親水性/非親水性膜的比較非親水性膜膠體油蛋白膠體油蛋白雜質在膜表面狀態(tài):附著膠體油蛋白過濾反洗親水性膜膠體油蛋白膠體油蛋白雜質在膜表面狀態(tài):聚結成球狀反洗膠體油蛋白過濾123應用在醫(yī)藥工業(yè)中的應用
膜分離技術在廢水處理工業(yè)中的應用
。膜分離技術在生物農(nóng)藥生產(chǎn)中的應用
我國膜技術始于上世紀50年代末,幾十年里膜分離技術不斷完善發(fā)展,應用于各大領域……膜分離技術的應用醫(yī)藥工業(yè)。。廢水處理工業(yè)生物農(nóng)藥生產(chǎn)其他……應用1、在中藥制劑中的應用
2、在抗生素生產(chǎn)中的應用3、在生物醫(yī)藥制品中的應用4、在維生素制備中的應用5、在醫(yī)藥用水制備中的應用1、在造紙廢水中的應用2、在印染廢水中的應用3、在有害金屬廢水處理中的應用4、在蓄電池廠廢水治理中的應用例如:利用膜分離技術來濃縮草甘膦母液。草甘膦母液在常溫高壓下由反滲透和納濾兩部分或兩級反滲透進行分離,有效濃縮草甘膦母液,保證了草甘膦溶液的品質,而且在濃縮過程中減少了二次污染和降低了能耗。膜材料膜的新過程膜分離技術與傳統(tǒng)分離技術相結合,發(fā)展出一些嶄新的膜過程……集成膜過程在解決某一分離目標時,綜合利用幾個膜過程,使之各盡所長……膜分離技術的前景展望膜分離技術的發(fā)展趨勢生物膜具有高效的分離效果,因此仿生是生物膜的發(fā)展方向……膜分離技術是對傳統(tǒng)化學分離方法的一次革命,在國際上公認為21世紀最有發(fā)展前途的一項重大技術革命。目前膜分離技術已經(jīng)在醫(yī)藥、環(huán)保、海水淡化等眾多工業(yè)領域得到廣泛應用。膜污染問題是目前的研究熱點和難點,因此選擇合
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