膜分离技术标准文档ppt
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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。
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
常见的膜分离过程
过程
膜
微滤
对称细孔高分子膜 孔径0.03~10 nm
超滤
非对称多孔膜 孔径1~20 nm
反渗透
非对称性或复合膜 孔径0.1~1 nm
渗析(透析
非对称离子交换膜 孔径1~10 nm
电渗析
阴、阳离子交换膜 孔径1~10 nm
气体分离
均质膜和非对称膜
渗透汽化
复合膜
液膜
液体保存在多孔膜中
主要功能
滤除 50 nm的颗粒
滤除 5~100 nm的颗 粒
水溶液中溶解盐类 的脱除
水溶液中无机酸、 盐的脱除
水溶液中酸、碱、 盐的脱除
滤除 50 nm的颗粒
第一节膜分离技术
第一节 膜分离技术
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。
素(EC)等。
聚 尼龙-6(NY-6)、尼龙-66(NY- 具亲水性能，较耐碱而不耐酸，在酮、 酰 66)、芳香聚酰胺(PI)、芳香聚酰 酚、醚及高相对分子质量醇类中，不易 胺 胺酰肼(PPP)、聚苯砜对苯二甲酰 被浸蚀，孔径型号也较多。
(PSA)
聚 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
三、螺旋式膜组件
螺旋卷式膜组件是将做好的平板膜密封成膜袋，在两膜 盐、生袋理活间性物衬质的以分离网状间隔材料并紧密地卷绕在多孔中心管上制成。
滤在盐(渗如盐如反(原缩原缩一如渗渗二一1聚化滤盐如反二水常滤二 原缩滤滤1盐尼 一23--密密))除一、透P、P渗理。理。般P透透醋般砜学除、P渗醋溶用除醋理。除除、龙般TTTT低对封 封半 生 现 生 透 ： ： 是 现 压 现 酸 是 (稳 生 透 酸 液 的 酸： 生 -是FFFF56P分温EEEE~(圈圈S透理象理：溶溶指象：象纤指定理：纤中膜纤 溶理指膜膜膜膜N5555)1子度0000、((Y膜活：活在液液利：渗：维利性活在维酸是维 液活利0，，，，原 原-量、0nnnn6聚两性即性浓在在用即透即素用好性浓素、醋素 在性用－－－－mmmm溶溶)n的酸、醚侧物纯物溶压压膜纯过纯膜，物溶碱酸压物膜m的的的的4444液液(((不碱CCC0000尼砜的的质溶质液力力对溶程溶对耐质液、纤力质对颗颗颗颗))DDD～～～～挥度；；龙颗AAA两的剂的一差差流剂达剂流高的一盐维差的流粒粒粒粒(2222)))P发等-6666粒、、、种分通分侧的的体通平通体温分侧的素的分体E60000的物6S三 三 三oooo溶离过离加作作混过衡过混。离加脱和作离混()CCCCN有理微醋醋醋液半压用用合半时半合压除硝用合，，，，Y机化滤-酸酸酸中透，下下物透半透物，酸下物可可可可6物学膜6纤纤纤的膜使，，中膜透膜中使纤，中耐耐耐耐)、条、维维维小由膜溶溶不由膜由不膜维溶不强强强强药件芳素素素分纯两剂剂同纯两纯同两素剂同酸酸酸酸物特香子溶侧和和组溶侧溶组侧等和组，，，，(((与别聚CCC溶剂的小小分剂形剂分的混小分强强强强TTT溶敏酰AAA质一压于于的一成一的压合于的碱碱碱碱)))解感胺、、、或侧差膜膜选侧的侧选差组膜选和和和和的的(硝硝硝溶向大孔孔择向压向择大成孔择P各各各各I盐生化化化)剂溶于径径性溶差溶性于。径性种种种种、类物纤纤纤通液溶的的渗液液渗溶的渗有有有有芳；物维维维过一液溶溶透一一透液溶透机机机机。香质素素素膜侧的质质的侧侧的的质的溶溶溶溶聚。(((进的渗由由特的的特渗由特剂剂剂剂CCC酰NNN行自透膜膜点自自点透膜点。。。。胺)))，，，交发压透透来发发来压透来酰混混混换流过过分流流分过分((肼合合合，动，，离动动离，离(ppP纤纤纤>>而过而而流过过流而流PP维维维大程大大体程程体大体)))、素素素分。于于混。。混于混，，聚(((子膜膜合合膜合溶溶CCC苯NNN被孔孔物物孔物剂剂---砜CCC截径径的的径的从从AAA对留的的操操的操)))溶溶、、、苯在溶溶作作溶作液液乙乙乙二各质质过过质过一一基基基甲自则则程程则程侧侧纤纤纤酰的被被被向向维维维(一截截截纯纯P素 素 素S侧 留 留 留溶溶A(((EEE)的，，，剂剂CCC)))现从从从一一等等等象而而而侧侧。。。，达达达液液称到到到流流为溶溶溶动动透液液液。。析的的的。净净净化化化、、、分分分离离离和和和浓浓浓 滤除 50 nm的颗粒
水、有机物的分离
盐、生理活性物质 的分离
推动力
压差 ~ 0.1 MPa
压差 ~ 0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 MPa
压差 1~ 10 MPa
浓度差
电位差
压差1~10 Mpa 浓度差
渗透边的分压下 降
浓度差
膜材料
材料
特点
纤 二醋酸纤维素 (CDA)、三醋酸纤 成孔性、亲水性好、价廉易得，使用温 维 维素 (CTA)、硝化纤维素(CN)， 度范围较广，可耐稀酸，不适用于酮类， 素 混合纤维素(CN-CA)、乙基纤维 酯类、强酸和碱类等液体的过滤。
砜
辐射，机械强度较高。
含 聚偏氟乙烯膜(PVDF)、聚四氟乙 化学稳定性好，耐高温。如PTFE膜，－
氟 烯膜(PTFE)、聚全氟磺酸
40～260oC，可耐强酸，强碱和各种有
材
机溶剂。具疏水性，可用于过滤蒸气及
料
腐蚀性液体。
膜组件
一、板框式
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。
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
四、中空纤纬式膜组件
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。
膜分离过程简介
一、反渗透
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。
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
常见的膜分离过程
过程
膜
微滤
对称细孔高分子膜 孔径0.03~10 nm
超滤
非对称多孔膜 孔径1~20 nm
反渗透
非对称性或复合膜 孔径0.1~1 nm
渗析(透析
非对称离子交换膜 孔径1~10 nm
电渗析
阴、阳离子交换膜 孔径1~10 nm
气体分离
均质膜和非对称膜
渗透汽化
复合膜
液膜
液体保存在多孔膜中
主要功能
滤除 50 nm的颗粒
滤除 5~100 nm的颗 粒
水溶液中溶解盐类 的脱除
水溶液中无机酸、 盐的脱除
水溶液中酸、碱、 盐的脱除
滤除 50 nm的颗粒
第一节膜分离技术
第一节 膜分离技术
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。
素(EC)等。
聚 尼龙-6(NY-6)、尼龙-66(NY- 具亲水性能，较耐碱而不耐酸，在酮、 酰 66)、芳香聚酰胺(PI)、芳香聚酰 酚、醚及高相对分子质量醇类中，不易 胺 胺酰肼(PPP)、聚苯砜对苯二甲酰 被浸蚀，孔径型号也较多。
(PSA)
聚 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
三、螺旋式膜组件
螺旋卷式膜组件是将做好的平板膜密封成膜袋，在两膜 盐、生袋理活间性物衬质的以分离网状间隔材料并紧密地卷绕在多孔中心管上制成。
滤在盐(渗如盐如反(原缩原缩一如渗渗二一1聚化滤盐如反二水常滤二 原缩滤滤1盐尼 一23--密密))除一、透P、P渗理。理。般P透透醋般砜学除、P渗醋溶用除醋理。除除、龙般TTTT低对封 封半 生 现 生 透 ： ： 是 现 压 现 酸 是 (稳 生 透 酸 液 的 酸： 生 -是FFFF56P分温EEEE~(圈圈S透理象理：溶溶指象：象纤指定理：纤中膜纤 溶理指膜膜膜膜N5555)1子度0000、((Y膜活：活在液液利：渗：维利性活在维酸是维 液活利0，，，，原 原-量、0nnnn6聚两性即性浓在在用即透即素用好性浓素、醋素 在性用－－－－mmmm溶溶)n的酸、醚侧物纯物溶压压膜纯过纯膜，物溶碱酸压物膜m的的的的4444液液(((不碱CCC0000尼砜的的质溶质液力力对溶程溶对耐质液、纤力质对颗颗颗颗))DDD～～～～挥度；；龙颗AAA两的剂的一差差流剂达剂流高的一盐维差的流粒粒粒粒(2222)))P发等-6666粒、、、种分通分侧的的体通平通体温分侧的素的分体E60000的物6S三 三 三oooo溶离过离加作作混过衡过混。离加脱和作离混()CCCCN有理微醋醋醋液半压用用合半时半合压除硝用合，，，，Y机化滤-酸酸酸中透，下下物透半透物，酸下物可可可可6物学膜6纤纤纤的膜使，，中膜透膜中使纤，中耐耐耐耐)、条、维维维小由膜溶溶不由膜由不膜维溶不强强强强药件芳素素素分纯两剂剂同纯两纯同两素剂同酸酸酸酸物特香子溶侧和和组溶侧溶组侧等和组，，，，(((与别聚CCC溶剂的小小分剂形剂分的混小分强强强强TTT溶敏酰AAA质一压于于的一成一的压合于的碱碱碱碱)))解感胺、、、或侧差膜膜选侧的侧选差组膜选和和和和的的(硝硝硝溶向大孔孔择向压向择大成孔择P各各各各I盐生化化化)剂溶于径径性溶差溶性于。径性种种种种、类物纤纤纤通液溶的的渗液液渗溶的渗有有有有芳；物维维维过一液溶溶透一一透液溶透机机机机。香质素素素膜侧的质质的侧侧的的质的溶溶溶溶聚。(((进的渗由由特的的特渗由特剂剂剂剂CCC酰NNN行自透膜膜点自自点透膜点。。。。胺)))，，，交发压透透来发发来压透来酰混混混换流过过分流流分过分((肼合合合，动，，离动动离，离(ppP纤纤纤>>而过而而流过过流而流PP维维维大程大大体程程体大体)))、素素素分。于于混。。混于混，，聚(((子膜膜合合膜合溶溶CCC苯NNN被孔孔物物孔物剂剂---砜CCC截径径的的径的从从AAA对留的的操操的操)))溶溶、、、苯在溶溶作作溶作液液乙乙乙二各质质过过质过一一基基基甲自则则程程则程侧侧纤纤纤酰的被被被向向维维维(一截截截纯纯P素 素 素S侧 留 留 留溶溶A(((EEE)的，，，剂剂CCC)))现从从从一一等等等象而而而侧侧。。。，达达达液液称到到到流流为溶溶溶动动透液液液。。析的的的。净净净化化化、、、分分分离离离和和和浓浓浓 滤除 50 nm的颗粒
水、有机物的分离
盐、生理活性物质 的分离
推动力
压差 ~ 0.1 MPa
压差 ~ 0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 MPa
压差 1~ 10 MPa
浓度差
电位差
压差1~10 Mpa 浓度差
渗透边的分压下 降
浓度差
膜材料
材料
特点
纤 二醋酸纤维素 (CDA)、三醋酸纤 成孔性、亲水性好、价廉易得，使用温 维 维素 (CTA)、硝化纤维素(CN)， 度范围较广，可耐稀酸，不适用于酮类， 素 混合纤维素(CN-CA)、乙基纤维 酯类、强酸和碱类等液体的过滤。
砜
辐射，机械强度较高。
含 聚偏氟乙烯膜(PVDF)、聚四氟乙 化学稳定性好，耐高温。如PTFE膜，－
氟 烯膜(PTFE)、聚全氟磺酸
40～260oC，可耐强酸，强碱和各种有
材
机溶剂。具疏水性，可用于过滤蒸气及
料
腐蚀性液体。
膜组件
一、板框式
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。
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
四、中空纤纬式膜组件
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。
膜分离过程简介
一、反渗透