第六章 新型分离技术
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气体膜分离和渗透汽化。前四种膜分离技术在应用技术 上都相对较成熟，称为第一代膜技术；20世纪70年代末 实现工业应用的气体分离膜技术为第二代膜技术；80年 代开始应用的渗透汽化为第三代膜技术。其他膜分离过 程大多处于实验室研究和中试开发过程。
1.5 膜分离过程
种类 微滤MF 超滤UF 渗析DL
40年代：透析（dialysis） 50年代：电渗析（electrodialysis，ED） 60年代：反渗透（或称高滤reverse osmosis，RO，hyperfiltration）；
70年代：超滤（ultrafiltration，UF）和液膜（liquid membrane，LM）； 80年代：气体分离（gas separation，GS）；
推动力
压力差
孔径
0.025~14 μm 0.01~0.02 μm
应用 不溶物浓缩过滤，如除水、药液中的菌、啤 酒中的混浊物 分离溶液中的大分子、微粒，如制纯水、食 品药物浓缩，纸浆的废水处理 用于人工肾、化工食品中高聚物及低分子的 分离 利用离子交换膜选择透过性分离，如溶液脱 盐、碱的制备、重金属离子的回收
1.1 膜的定义
膜的广义定义：膜是两相之间的一个不连续区间，它 以特定的形式控制着物质的传递。 这一广义定义不包括膜的材料、结构等信息，属于宏
观层次的“黑箱”定义，而膜分离的研究开发往往需要在
微观层次上进行。 膜一般很薄，厚度从几微米至几百微米。膜可为固体、 液体或气体，常用的膜为多孔或非多孔的固相聚合的膜和 近年来发明的液膜。从生产和应用，固体膜都占99%以上。
（4）气体分离
混合气体在压差作用下通过分离膜，利用混合气中的 各组分分子在膜中的透过速率不同而达到分离的目的。
原料气 残留物
渗透物 气体膜分离过程示意图
特点：能耗低、操作简单、装置紧凑并可按处理量改变等。
应用：合成氨弛放气中回收氢气，天然气中分离CO2、空气、有机蒸气 或天然气的脱湿、燃烧废气中CO2的回收和燃烧废气脱硫等。
90年代：渗透汽化或称渗透蒸发（Pervaporation，PV）。
5、此外以膜为基础的其它新型分离过程，以及膜分离与其它分离过程 结合的集成过程(Integrated Membrane Process)也日益得到重视和发展。
自20世纪50年代膜分离技术发展以来，已有工业应
用的膜技术主要是微滤、超滤、反渗透、电渗析、渗析、
氢组分送往压缩机五段入口，贫氢组分送往燃烧炉燃烧。
经过近一年的运行，应用膜分离技术回收合成氨驰放气 取得了满意的效果，其具体表现在：A。工艺潜力大，净化回 收效率高。一级氢气回收装置氢气浓度和氢气回收率都达到
90%以上，并得到15%以上的浓氨水供碳化工段使用。B、能
耗低。C、流程简单，操作方便。本装置能同时对压力、液位、
中空纤维是一种形状较细的高强度空心管,能够自身支撑 膜.原液可以与中空纤维平行,也可以成径向流动,滤液只能 从一端引出. 特点:单位体积中所含过滤面积大,操作压力低,该膜不需支 撑材料,使用寿命长.但制造技术较复杂,原料液需预处理,易 堵塞,不易清洗.
四种膜组件的性能比较见下表：
螺旋卷式
填充密度/ （m2▪m-3） 200~800 中等 中等 较好 组件 复杂 较高 需要
3、螺旋卷式膜组件
结构:双层结构,中间为多孔支撑材料,两面均是膜,其 中三边密封,卷起来形成螺旋式组件,外面为压力容 器. 特点:充填密度高(＞900m2/m3),结构简单.但无法用 机械清洗,料液必须预处理,此外压降较大.
4、中空纤维式膜组件
结构:将数十万根中空纤维捆扎成纤维束弯成U型,装入圆柱 型耐压容器中,纤维端部只与一个端板粘合.
（2）非多孔型膜（Nonporous Membranes）
也称致密膜，孔径率小于10％，孔径5～
10Å，由金属、无机物或高分子材料制成。孔结 构无法在显微镜下分辨，用气、液的渗透或气 体吸附法等间接描述。其渗透阻力与膜厚度成 正比，因此，该类膜很薄（50～50000Å），也 称为超薄膜。
（3）非对称膜
（5）复合膜
用坚韧的材料制备支撑基体，然后在多孔
支撑层上以各种方法制备超薄脱盐层，具有高
的溶质分离率和透过速度。
1.5 膜分离过程发展
1、1748年Abbe Nollet发现水能自发地渗透到装有酒精溶液的猪膀胱内的
现象，成为人们开始认识和研究膜分离过程的标志。
2、直到19世纪中叶Graham转变，成为一项高效节能的新分离技术。 3、1925年以来，差不多每十年就有一项新的膜过程在工业上得到应用： 4、30年代：微孔过滤（microfiltration，MF），
上述两种方法进行了认真的调查、论证，决定采用 膜分离法回收弛放气中的氢气。 按12万t/a合成氨设计膜分离系统，暂设五组分离膜， 且留有扩产的余量，其工艺流程如下：合成系统送来的 高压驰放气经调节阀减压至12MPa进入水洗塔，由高压 水泵送来的软水由塔顶喷淋净化气体，得到15%的氨水 送往碳化工段，水洗后的氨气含量低于200mg/L，经过 预热器预热至40~50℃后送往膜分离组进行分离，然后富
（4）通常在温和条件下进行，因而特别适用于热敏性物质 的分离、分级浓缩与富集； （5）适用广泛（有机物或无机物的分离、特殊溶液体系如 共沸物的分离） ；
（6）膜的性能可以灵活调节；
（7）膜组件简单，可实现连续操作，易与其他分离过程或 反应过程耦合，易自控和维修，易于放大。
1.3 膜材料
材料 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。 特点 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。
负荷重、驰放气量大、氨损失等问题。
目前弛放气中氢气的回收方法通常有变压吸附法和
膜渗透分离法。采用变压吸附法分离回收弛放气，其纯
度可达99％ ，但回收率低，一般在60％ ～80％之间，
对于氢气回收率要求高的合成氨厂，不宜应用。膜分离
法采用特制的中空纤维束组成膜分离器，根据弛放气中 各组分对中空纤维膜管壁渗透能力的不同达到分离气体 的目的。它具有设备少、工艺流程简单、投资和占地面 积小、操作灵活、氢气收率高(可达9o％)、氢气纯度可 以调节等特点。
由于组分的通量与膜厚成反比，因此要达
到高的渗透通量，必须使膜尽可能薄。非对称 膜由一层很薄的致密表面（活性层）和一个置 于其下的多孔支撑层构成，活性层对传质过程 起关键作用，决定了膜的分离性能。
（4）离子交换膜
由碳氢链构成的基膜和固定的离子官能团
组成。若固定离子是酸性的，则为阳离子交换
膜；若为碱性的，则为阴离子交换膜。
纤维素
聚Biblioteka Baidu胺
尼龙-6(NY-6)、尼龙-66(NY具亲水性能，较耐碱而不耐酸，在酮、 66)、芳香聚酰胺(PI)、芳香聚 酚、醚及高相对分子质量醇类中，不 酰胺酰肼(PPP)、聚苯砜对苯 易被浸蚀，孔径型号也较多。 二甲酰(PSA) 聚砜(PS)、聚醚砜 (PES)微滤 膜 聚偏氟乙烯膜(PVDF)、聚四 氟乙烯膜(PTFE)、聚全氟磺 酸 具有良好的化学稳定性和热稳定性， 耐辐射，机械强度较高。 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。
液过滤、血液灌流和血浆分离等多 种治疗方法上得到应用。
原液
（2）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。
p>
半透膜 半透膜
半透膜
稀溶液
浓溶液
稀溶液
浓溶液
稀溶液
浓溶液
渗透
平衡
反渗透
（3）超滤
原理：溶液在压力差的作用下，溶剂和小于膜孔径的溶 质由膜透过，而大于膜孔径的溶质则被截留，从而达到溶液 的净化、分离和浓缩。 超滤应用非常广泛，从家用净水器到现代化工业生产。
A+B 溶液 A 溶液
B 溶液
驰放气量及温度实行自控，并能及时进入自动报警与连锁停
车等自我保护状态。D、投资少，效益大。一次性投资90万元， 半年即可全部回收。 采用此技术回收驰放气中氢，缓解了合成氨装置的负荷， 使其生产能力提高20%以上，有效地保证了原料气的正常消 耗。经对比核算，年可增产氨气2%，经济效益可观。该技术 减少了放空量，社会效益显著。
压力差 浓度差
1.5~10nm
电渗析 ED 反渗透 RO
电位差 压力差
1~10nm
0.0001~0.001 从溶液中分离出溶剂，如海水脱盐，溶液、 μm 食品脱水。
纳米过滤 NF
压力差
2nm
介于超滤和反渗透之间，从溶液中分离出相 对分子质量300~1000的物质的膜分离过程， 如制药、纯水制造、废水处理。
近年来膜技术发展迅速，广泛应用于化工、 生物、食品、饮料加工，污水处理，冶金技术， 气体和液体燃料的生产等。
河南颖青化工有限公司（原临颍县化肥厂）是年产
合成氨10万t、尿素13万t、碳铵10万t、甲醇1.5万t、 甲醛2.5万t以及2*6000kW的热电联供的综合型化工企 业。在生产过程中，1h排放驰放气1400~2000Nm3， 驰放气组成为：氢气57%，氮气19%，甲烷12%，氩 气5%，氨气7%。放出的驰放气若充分回收，每年可 多生产合成氨2000多t，并能较好地解决合成工段设备
1.6 膜 分 离 设 备
1、平板式膜组件
特点:膜组件中原溶液 流过平坦的矩形通道, 充填密度可以达到 100~400m2/m3,能 量较少,整个元件均可 更换.
2、管式膜组件
结构:膜呈软管形式置于耐压管内 侧,支撑管和膜之间安装一个薄的 多孔聚乙烯管,也取到支撑作用. 特点:流动状态好,流速易控制,易 清洗,无死角,适宜于含固体较多的 原料液的处理,机械除杂质较容易, 还可以调整流动状态,防止浓差极 化现象和污染. 与平板膜比较,管膜的制备条件 难以控制,单位体积中所含过滤面 积较小,压降大,管口密封较困难.
中空纤维
500~30000 大 差 差 组件 复杂 较高 需要
管式
30~328 小 极优 优 膜或组件 简单 中 不需要
板框式
30~500 中等 好 好 膜 非常复杂 低 需要
聚砜
含氟材 料
1.4 几种典型膜的结构和性能
（1）微孔膜（Microporous Membranes） 由纤维素酯等高分子材料在一定条件下制成的 高度均匀的多孔薄膜，属筛网过滤介质，可制成指 定孔径。对于液体，微孔应小于100,000Å；对于气
体分离，微孔为50～100Å，具体取决于气体运动的
平均自由程。
第六章 新型分离技术
第一节 概述
分离技术在其他科学技术的带动以及社会发展的需求刺
激下，近年来获得了很大的进步，新的技术不断涌现，并不 断发展和完善。 本章主要介绍膜分离和超临界流体萃取等新型分离技术。
第二节 膜分离
膜（Membrane）分离是一种新兴的多种学 科交叉的高效分离技术。与传统的分离技术相比， 具有分离效率高、能耗低（无相变），可实现连 续分离，易与其他技术相结合，易于放大，膜性 能可调节，无污染等优点。
1.2 膜分离特点
膜的分离作用是借助膜在分离过程中的选择渗透作用， 使混合物分离，宏观上相似于“过滤”。 物质选择性透过膜的能力可分为两类，一类是借助外 界能量，物质发生由低区位向高区位的流动；另一类是以 化学位差为推动力，物质发生由高位向低位的流动。
膜分离过程共同的特点：
（1）膜分离过程中被分离的物质大都不发生相 的变化，能耗通常较低； （2）一般无需从外界加入其他物质，从而节约 资源和保护环境； （3）可以实现分离与浓缩、分离与反应同时进 行，大大提高了过程效率；
（1）渗析
在一半透膜两侧的两种溶液中
的小分子溶质或溶剂通过膜进行交 换，而大分子被截留在各自的一侧 的现象，称为渗析。 人工肾是渗析过程最成功的范 例。自1943年Kolff 用醋酸纤维素膜 制成的人工肾对血液进行透析治疗
A 溶质 x1 x2 渗出液 溶剂+扩散分子 水 渗析液 水或溶剂
B
尿毒症获得成功后，渗析技术在血
1.5 膜分离过程
种类 微滤MF 超滤UF 渗析DL
40年代：透析（dialysis） 50年代：电渗析（electrodialysis，ED） 60年代：反渗透（或称高滤reverse osmosis，RO，hyperfiltration）；
70年代：超滤（ultrafiltration，UF）和液膜（liquid membrane，LM）； 80年代：气体分离（gas separation，GS）；
推动力
压力差
孔径
0.025~14 μm 0.01~0.02 μm
应用 不溶物浓缩过滤，如除水、药液中的菌、啤 酒中的混浊物 分离溶液中的大分子、微粒，如制纯水、食 品药物浓缩，纸浆的废水处理 用于人工肾、化工食品中高聚物及低分子的 分离 利用离子交换膜选择透过性分离，如溶液脱 盐、碱的制备、重金属离子的回收
1.1 膜的定义
膜的广义定义：膜是两相之间的一个不连续区间，它 以特定的形式控制着物质的传递。 这一广义定义不包括膜的材料、结构等信息，属于宏
观层次的“黑箱”定义，而膜分离的研究开发往往需要在
微观层次上进行。 膜一般很薄，厚度从几微米至几百微米。膜可为固体、 液体或气体，常用的膜为多孔或非多孔的固相聚合的膜和 近年来发明的液膜。从生产和应用，固体膜都占99%以上。
（4）气体分离
混合气体在压差作用下通过分离膜，利用混合气中的 各组分分子在膜中的透过速率不同而达到分离的目的。
原料气 残留物
渗透物 气体膜分离过程示意图
特点：能耗低、操作简单、装置紧凑并可按处理量改变等。
应用：合成氨弛放气中回收氢气，天然气中分离CO2、空气、有机蒸气 或天然气的脱湿、燃烧废气中CO2的回收和燃烧废气脱硫等。
90年代：渗透汽化或称渗透蒸发（Pervaporation，PV）。
5、此外以膜为基础的其它新型分离过程，以及膜分离与其它分离过程 结合的集成过程(Integrated Membrane Process)也日益得到重视和发展。
自20世纪50年代膜分离技术发展以来，已有工业应
用的膜技术主要是微滤、超滤、反渗透、电渗析、渗析、
氢组分送往压缩机五段入口，贫氢组分送往燃烧炉燃烧。
经过近一年的运行，应用膜分离技术回收合成氨驰放气 取得了满意的效果，其具体表现在：A。工艺潜力大，净化回 收效率高。一级氢气回收装置氢气浓度和氢气回收率都达到
90%以上，并得到15%以上的浓氨水供碳化工段使用。B、能
耗低。C、流程简单，操作方便。本装置能同时对压力、液位、
中空纤维是一种形状较细的高强度空心管,能够自身支撑 膜.原液可以与中空纤维平行,也可以成径向流动,滤液只能 从一端引出. 特点:单位体积中所含过滤面积大,操作压力低,该膜不需支 撑材料,使用寿命长.但制造技术较复杂,原料液需预处理,易 堵塞,不易清洗.
四种膜组件的性能比较见下表：
螺旋卷式
填充密度/ （m2▪m-3） 200~800 中等 中等 较好 组件 复杂 较高 需要
3、螺旋卷式膜组件
结构:双层结构,中间为多孔支撑材料,两面均是膜,其 中三边密封,卷起来形成螺旋式组件,外面为压力容 器. 特点:充填密度高(＞900m2/m3),结构简单.但无法用 机械清洗,料液必须预处理,此外压降较大.
4、中空纤维式膜组件
结构:将数十万根中空纤维捆扎成纤维束弯成U型,装入圆柱 型耐压容器中,纤维端部只与一个端板粘合.
（2）非多孔型膜（Nonporous Membranes）
也称致密膜，孔径率小于10％，孔径5～
10Å，由金属、无机物或高分子材料制成。孔结 构无法在显微镜下分辨，用气、液的渗透或气 体吸附法等间接描述。其渗透阻力与膜厚度成 正比，因此，该类膜很薄（50～50000Å），也 称为超薄膜。
（3）非对称膜
（5）复合膜
用坚韧的材料制备支撑基体，然后在多孔
支撑层上以各种方法制备超薄脱盐层，具有高
的溶质分离率和透过速度。
1.5 膜分离过程发展
1、1748年Abbe Nollet发现水能自发地渗透到装有酒精溶液的猪膀胱内的
现象，成为人们开始认识和研究膜分离过程的标志。
2、直到19世纪中叶Graham转变，成为一项高效节能的新分离技术。 3、1925年以来，差不多每十年就有一项新的膜过程在工业上得到应用： 4、30年代：微孔过滤（microfiltration，MF），
上述两种方法进行了认真的调查、论证，决定采用 膜分离法回收弛放气中的氢气。 按12万t/a合成氨设计膜分离系统，暂设五组分离膜， 且留有扩产的余量，其工艺流程如下：合成系统送来的 高压驰放气经调节阀减压至12MPa进入水洗塔，由高压 水泵送来的软水由塔顶喷淋净化气体，得到15%的氨水 送往碳化工段，水洗后的氨气含量低于200mg/L，经过 预热器预热至40~50℃后送往膜分离组进行分离，然后富
（4）通常在温和条件下进行，因而特别适用于热敏性物质 的分离、分级浓缩与富集； （5）适用广泛（有机物或无机物的分离、特殊溶液体系如 共沸物的分离） ；
（6）膜的性能可以灵活调节；
（7）膜组件简单，可实现连续操作，易与其他分离过程或 反应过程耦合，易自控和维修，易于放大。
1.3 膜材料
材料 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。 特点 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。
负荷重、驰放气量大、氨损失等问题。
目前弛放气中氢气的回收方法通常有变压吸附法和
膜渗透分离法。采用变压吸附法分离回收弛放气，其纯
度可达99％ ，但回收率低，一般在60％ ～80％之间，
对于氢气回收率要求高的合成氨厂，不宜应用。膜分离
法采用特制的中空纤维束组成膜分离器，根据弛放气中 各组分对中空纤维膜管壁渗透能力的不同达到分离气体 的目的。它具有设备少、工艺流程简单、投资和占地面 积小、操作灵活、氢气收率高(可达9o％)、氢气纯度可 以调节等特点。
由于组分的通量与膜厚成反比，因此要达
到高的渗透通量，必须使膜尽可能薄。非对称 膜由一层很薄的致密表面（活性层）和一个置 于其下的多孔支撑层构成，活性层对传质过程 起关键作用，决定了膜的分离性能。
（4）离子交换膜
由碳氢链构成的基膜和固定的离子官能团
组成。若固定离子是酸性的，则为阳离子交换
膜；若为碱性的，则为阴离子交换膜。
纤维素
聚Biblioteka Baidu胺
尼龙-6(NY-6)、尼龙-66(NY具亲水性能，较耐碱而不耐酸，在酮、 66)、芳香聚酰胺(PI)、芳香聚 酚、醚及高相对分子质量醇类中，不 酰胺酰肼(PPP)、聚苯砜对苯 易被浸蚀，孔径型号也较多。 二甲酰(PSA) 聚砜(PS)、聚醚砜 (PES)微滤 膜 聚偏氟乙烯膜(PVDF)、聚四 氟乙烯膜(PTFE)、聚全氟磺 酸 具有良好的化学稳定性和热稳定性， 耐辐射，机械强度较高。 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。
液过滤、血液灌流和血浆分离等多 种治疗方法上得到应用。
原液
（2）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。
p>
半透膜 半透膜
半透膜
稀溶液
浓溶液
稀溶液
浓溶液
稀溶液
浓溶液
渗透
平衡
反渗透
（3）超滤
原理：溶液在压力差的作用下，溶剂和小于膜孔径的溶 质由膜透过，而大于膜孔径的溶质则被截留，从而达到溶液 的净化、分离和浓缩。 超滤应用非常广泛，从家用净水器到现代化工业生产。
A+B 溶液 A 溶液
B 溶液
驰放气量及温度实行自控，并能及时进入自动报警与连锁停
车等自我保护状态。D、投资少，效益大。一次性投资90万元， 半年即可全部回收。 采用此技术回收驰放气中氢，缓解了合成氨装置的负荷， 使其生产能力提高20%以上，有效地保证了原料气的正常消 耗。经对比核算，年可增产氨气2%，经济效益可观。该技术 减少了放空量，社会效益显著。
压力差 浓度差
1.5~10nm
电渗析 ED 反渗透 RO
电位差 压力差
1~10nm
0.0001~0.001 从溶液中分离出溶剂，如海水脱盐，溶液、 μm 食品脱水。
纳米过滤 NF
压力差
2nm
介于超滤和反渗透之间，从溶液中分离出相 对分子质量300~1000的物质的膜分离过程， 如制药、纯水制造、废水处理。
近年来膜技术发展迅速，广泛应用于化工、 生物、食品、饮料加工，污水处理，冶金技术， 气体和液体燃料的生产等。
河南颖青化工有限公司（原临颍县化肥厂）是年产
合成氨10万t、尿素13万t、碳铵10万t、甲醇1.5万t、 甲醛2.5万t以及2*6000kW的热电联供的综合型化工企 业。在生产过程中，1h排放驰放气1400~2000Nm3， 驰放气组成为：氢气57%，氮气19%，甲烷12%，氩 气5%，氨气7%。放出的驰放气若充分回收，每年可 多生产合成氨2000多t，并能较好地解决合成工段设备
1.6 膜 分 离 设 备
1、平板式膜组件
特点:膜组件中原溶液 流过平坦的矩形通道, 充填密度可以达到 100~400m2/m3,能 量较少,整个元件均可 更换.
2、管式膜组件
结构:膜呈软管形式置于耐压管内 侧,支撑管和膜之间安装一个薄的 多孔聚乙烯管,也取到支撑作用. 特点:流动状态好,流速易控制,易 清洗,无死角,适宜于含固体较多的 原料液的处理,机械除杂质较容易, 还可以调整流动状态,防止浓差极 化现象和污染. 与平板膜比较,管膜的制备条件 难以控制,单位体积中所含过滤面 积较小,压降大,管口密封较困难.
中空纤维
500~30000 大 差 差 组件 复杂 较高 需要
管式
30~328 小 极优 优 膜或组件 简单 中 不需要
板框式
30~500 中等 好 好 膜 非常复杂 低 需要
聚砜
含氟材 料
1.4 几种典型膜的结构和性能
（1）微孔膜（Microporous Membranes） 由纤维素酯等高分子材料在一定条件下制成的 高度均匀的多孔薄膜，属筛网过滤介质，可制成指 定孔径。对于液体，微孔应小于100,000Å；对于气
体分离，微孔为50～100Å，具体取决于气体运动的
平均自由程。
第六章 新型分离技术
第一节 概述
分离技术在其他科学技术的带动以及社会发展的需求刺
激下，近年来获得了很大的进步，新的技术不断涌现，并不 断发展和完善。 本章主要介绍膜分离和超临界流体萃取等新型分离技术。
第二节 膜分离
膜（Membrane）分离是一种新兴的多种学 科交叉的高效分离技术。与传统的分离技术相比， 具有分离效率高、能耗低（无相变），可实现连 续分离，易与其他技术相结合，易于放大，膜性 能可调节，无污染等优点。
1.2 膜分离特点
膜的分离作用是借助膜在分离过程中的选择渗透作用， 使混合物分离，宏观上相似于“过滤”。 物质选择性透过膜的能力可分为两类，一类是借助外 界能量，物质发生由低区位向高区位的流动；另一类是以 化学位差为推动力，物质发生由高位向低位的流动。
膜分离过程共同的特点：
（1）膜分离过程中被分离的物质大都不发生相 的变化，能耗通常较低； （2）一般无需从外界加入其他物质，从而节约 资源和保护环境； （3）可以实现分离与浓缩、分离与反应同时进 行，大大提高了过程效率；
（1）渗析
在一半透膜两侧的两种溶液中
的小分子溶质或溶剂通过膜进行交 换，而大分子被截留在各自的一侧 的现象，称为渗析。 人工肾是渗析过程最成功的范 例。自1943年Kolff 用醋酸纤维素膜 制成的人工肾对血液进行透析治疗
A 溶质 x1 x2 渗出液 溶剂+扩散分子 水 渗析液 水或溶剂
B
尿毒症获得成功后，渗析技术在血