中空纤维膜简介课件
中空纤维膜
中空纤维膜是—类高分子分离膜，具有不对称结构和对称结构。
中空纤维膜的外径一般为0.5-1.0mm，内径一般为0.2mm-0.7mm[8]，多功能层（即外压型）一般为外表面（即外压型），布满微孔表面的平均孔隙为3~l00mn。
它有纤维状的外形，具有自支撑作用。
它的致密层既位于纤维的内表面(如微滤膜和超滤膜)，也可位于纤维的外表面（如反渗透膜）。
气体分离膜的致密层可以在内表面，也可以在外表面。
中空纤维膜是特殊纤维的组成部分，并且中空纤维膜在这三十年中发展极快，它用的范围越来越广泛，已经受到全世界的关注。
中空纤维膜常用的高聚物原料：聚砜(PSF)、硝化纤维类(NC)、聚四氟乙烯(PTFE)、再生纤维素(RC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、醋酸纤维素(CA)、聚丙烯腈(PAN)、三醋酸纤维素、芳香聚酰胺、聚苯并咪唑（PBI）、聚氯乙烯(PVC)、聚醚、聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、磺化聚砜(SPSF)、聚醚砜(PES)等。
中空纤维膜是—类高分子分离膜，具有不对称结构和对称结构。
中空纤维膜的外径一般为0.5-1.0mm，内径一般为0.2mm-0.7mm[8]，多功能层（即外压型）一般为外表面（即外压型），布满微孔表面的平均孔隙为3~l00mn。
它有纤维状的外形，具有自支撑作用。
它的致密层既位于纤维的内表面(如微滤膜和超滤膜)，也可位于纤维的外表面（如反渗透膜）。
气体分离膜的致密层可以在内表面，也可以在外表面。
中空纤维膜是特殊纤维的组成部分，并且中空纤维膜在这三十年中发展极快，它用的范围越来越广泛，已经受到全世界的关注。
中空纤维膜常用的高聚物原料：聚砜(PSF)、硝化纤维类(NC)、聚四氟乙烯(PTFE)、再生纤维素(RC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、醋酸纤维素(CA)、聚丙烯腈(PAN)、三醋酸纤维素、芳香聚酰胺、聚苯并咪唑（PBI）、聚氯乙烯(PVC)、聚醚、聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、磺化聚砜(SPSF)、聚醚砜(PES)等。
《中空纤维膜》课件
热处理
对膜进行热处理，消除内应力，提高 机械性能和稳定性。
加工与裁剪
根据实际应用需求，对膜进行切割、 打孔、折叠等加工，以满足不同领域 的应用要求。
03
中空纤维膜的性能与测试
渗透性能
总结词
中空纤维膜的渗透性能是指水或特定溶质通过膜的速率，是评价膜性能的重要指 标之一。
详细描述
渗透性能主要受到膜孔径、孔隙率、材质和制膜工艺等因素的影响。渗透性能好 的中空纤维膜能够实现较高的水通量和脱盐率，适用于海水淡化、物料浓缩等领 域。
04
中空纤维膜的优缺点分析
优点
高通量
中空纤维膜具有较高的孔隙率和渗透 性能，能够实现高通量传输，提高产 水效率。
长寿命
中空纤维膜的化学和机械稳定性较好 ，使用寿命较长，降低了更换成本。
抗污染能力强
中空纤维膜具有较好的抗污染能力， 能够有效防止膜堵塞和膜污染，提高 产水质量。
易于清洗和再生
中空纤维膜可以采用反冲洗、化学清 洗等手段进行清洗和再生，操作简便 。
详细描述
化学稳定性涉及酸碱溶液、氧化还原介质、有机溶剂等方面的耐受能力。中空纤维膜需要在多种化学 环境下保持稳定的结构和性能，以适应不同的应用需求。
寿命与可靠性
总结词
中空纤维膜的寿命与可靠性是指其在长期使用过程中保持有效性能的能力，是评价膜经济性和可持续性的重要指 标。
详细描述
寿命与可靠性主要受到膜材质、制膜工艺、使用环境等因素的影响。中空纤维膜的寿命与其可靠性密切相关，长 寿命和可靠性的中空纤维膜能够降低更换成本和维护工作量，提高整体经济效益。
历史与发展
起源
中空纤维膜的研究始于20世纪60 年代，最初用于分离气体和液体 的研究。
中空纤维膜的通量
中空纤维膜的通量
【原创版】
目录
1.中空纤维膜的概念和结构
2.中空纤维膜的通量及其影响因素
3.提高中空纤维膜通量的方法
4.中空纤维膜的应用领域
正文
一、中空纤维膜的概念和结构
中空纤维膜是一种具有自支撑作用的膜，其外形像纤维状。
它是非对称膜的一种，致密层可位于纤维的外表面（如反渗透膜），也可位于纤维的内表面（如微滤膜、纳滤膜和超滤膜）。
中空纤维膜具有化学稳定性好、使用寿命长、通量高、抗污染、节省清洗用水等优点。
二、中空纤维膜的通量及其影响因素
中空纤维膜的通量是指单位时间内通过单位膜面积的流体量。
通量受到多种因素的影响，如膜的材质、结构、制备方法、操作条件等。
其中，膜的材质和结构对通量的影响最为显著。
三、提高中空纤维膜通量的方法
提高中空纤维膜通量的方法主要有：
1.减小结晶度：通过热处理、与其他聚合物混合或采用不同的制备方法，降低膜的结晶度，从而提高通量。
2.改变膜的结构：如调整纤维膜的孔隙大小、分布和连通性，以提高通量。
3.优化操作条件：如提高操作压力、调整进料浓度、降低温度等，以
提高通量。
四、中空纤维膜的应用领域
中空纤维膜广泛应用于水处理、气体分离、液体分离和浓缩、生物医药等领域。
如在反渗透、纳滤、超滤等过程中，中空纤维膜作为过滤介质，能够有效地去除水中的微粒、细菌等污染物，提高水质。
总之，中空纤维膜具有很多优点，广泛应用于多个领域。
中空纤维式膜组件
中空纤维式膜组件中空纤维式膜组件是一种高效的膜分离技术，它广泛应用于水处理、制药、食品加工等领域。
本文将围绕中空纤维式膜组件展开阐述。
第一步：中空纤维式膜组件的结构中空纤维式膜组件由中空纤维膜、支撑件及外壳组成。
中空纤维膜是一种类似吸管的结构，内部为空心，外部有微小的孔隙。
其直径一般在0.1-2mm之间，长度可以根据需要定制。
支撑件主要用于固定和支撑中空纤维膜，在加压时起到支撑作用。
外壳是将中空纤维膜和支撑件封装起来的部分，通过外壳连接中空纤维膜和底部的出水管道。
第二步：中空纤维式膜组件的工作原理中空纤维式膜组件的工作原理类似于过滤器。
在加压的情况下，污水通过中空纤维膜的外侧，过滤出水则通过中空纤维膜的内侧流出。
中空纤维膜的孔隙大小可以根据不同的用途而设定，大型的孔隙可以过滤掉较大的颗粒和微生物，小型的孔隙可以过滤掉溶解在水中的离子和分子。
中空纤维式膜组件能够高效地分离污水中的各种杂质，从而降低了水的浑浊度和有害物质的含量。
第三步：中空纤维式膜组件的应用中空纤维式膜组件广泛应用于水处理、制药、食品加工等领域。
在水处理方面，中空纤维式膜组件可以用于处理污水、污泥、淡水等，其优点是过滤效果好、处理速度快、占地面积小等。
在制药方面，中空纤维式膜组件可以用于分离和提纯生物大分子，如蛋白质、酶、细胞等，其优点是分离效果好、操作简单、工艺可控等。
在食品加工方面，中空纤维式膜组件可以用于浓缩、脱水和提取食品中的有用成分，如果汁、乳制品、酒类等，其优点是保留了产品的营养成分和口感。
综上所述，中空纤维式膜组件是一种高效的膜分离技术，其结构简单、工作原理清晰、应用广泛。
在未来，中空纤维式膜组件将会成为水处理、制药、食品加工等领域的重要工具。
中空纤维式膜组件的结构怎样
中空纤维式膜组件的结构怎样？
中空纤维式膜是一种极细的空心膜管，它本身不需要支撑材料就可以耐很高的压力。
它实际上是一根厚壁的环柱体，纤维的外径有的细如人发，约为50～200μm，内径为25～42μm。
其特点是具有在高压下不产生形变的强度。
中空纤维膜组件的组装是把大量（有时是几十万或更多）的中空纤维膜，如图3-4-10那样弯成U形而装入圆筒形耐压容器内。
纤维束的开口端用环氧树脂浇铸成管板。
纤维束的中心轴部安装一根原水分布管，使原水径
向均匀流过纤维束。
纤维束的外部包以
网布使纤维束固定
并促进原水的湍流
状态。
淡水透过纤
维的管壁后，沿纤维的中空内腔，经管板放出；被浓缩了的原水则在容器的另一端排掉。
中空纤维式装置的主要优点是：单位体积内的有效膜表面积比率高，故可采用透水率较低而物理化学稳定性好的尼龙中空纤维。
该膜不需要支撑材料，寿命可达5年。
双向流(TWF)中空纤维膜分离系统
双向流TWF中空纤维膜分离系统一、双向流（TWF）中空纤维膜分离系统的主要用途●发酵液的除菌过滤●发酵液菌体的浓缩回用●酱油、醋等酿造产品的澄清过滤●果酒、药酒、低度白酒的澄清过滤●茶饮料、果汁饮料的澄清过滤●中药提取液的过滤和精制●其他浓度较大、黏度较大溶液体系的过滤二、双向流（TWF）膜分离系统的主要特点1.100%截留和浓缩发酵液中的酵母菌，产品收率最高可达到99%2.聚偏氟乙烯膜耐污染性最强、清洗恢复性能最好3. 在过滤过程中能不断地对膜进行自清洗，可以保持稳定的通量4. 中空纤维膜可以反向清洗，可以有效清除被截留物质对膜的污染5. 经过简单的水清洗，即可使膜性能得到较好的恢复6. 使用压力--变频技术，能适应物料浓度变化产生的压力变化7.设备占地面积小，投资少，维护简单，能耗低，运行成本低廉8. 模块化设计可适合各种规模的发酵液菌体截留精制生产。
三、双向流（TWF）膜分离原理在膜过滤过程中，随着过滤进行，膜表面会有被截留物质沉积形成污染。
过滤压力高，过滤速度快，则污染严重，反之压力低则污染轻。
在双向流膜过滤操作的第一阶段，原液从膜组件下部进入，回流浓缩液从上部流出（见图左）。
这时，进液口（下端）压力高，膜的下半段的因过滤速度快而污染逐渐加重，而回流浓缩液出口（上端）压力很低，膜的上半段污染较轻。
当过滤进行一段时间以后，进入第二阶段，即通过阀门切换，原液和回流浓缩液的方向进行倒换（见图右）。
原液从污染较轻的上部进入，上端压力高，过滤主要在上半段进行，下端压力很低，回流浓缩液迅速通过，对已污染较重的下半段膜表面进行冲刷，污染物脱落，使膜的性能得以恢复。
阀门的周期性（自动或手动）倒换使两个阶段循环进行，在过滤的同时进行冲刷清洗，使膜一直在良好的状态下工作，可以长期保持较高的通量。
四、双向流（TWF）膜分离系统使用的膜元件膜材质：聚偏氟乙烯（PVDF）规格：φ90×1106 mm过滤形式：内压型膜孔径：0.1μm单支膜面积：4 m2使用温度：5~45℃PH:2~10五、双向流（TWF）膜分离系统的标准机台配置MIF-910 型聚偏氟乙烯微滤膜组件40支膜面积为160m2设备主机占地面积为1.2×3.5m2单台功率4 kw.h处理一般发酵液的透过流量为4~5 m3/h装置为不锈钢机架，ABS或UPVC管路系统，流向切换可选择自动或手动操作变频控制不锈钢泵。
中空纤维膜用途
中空纤维膜用途
中空纤维膜是一种常见的膜分离技术，具有许多应用场景。
其主要用途如下：
1.污水处理：中空纤维膜可以用于污水处理，有效地去除水中的悬浮物、胶体、微生物等污染物，实现污水净化。
2.饮用水处理：中空纤维膜具有良好的过滤性能，可以有效去除水中的微生物、重金属离子、有机物等污染物，确保饮用水安全。
3.浓缩与分离：中空纤维膜可用于溶液的浓缩、分离和提纯，具有能耗低、操作简便等优点。
4.生物制药：中空纤维膜可用于生物制药领域的分离、浓缩、纯化等工艺过程，提高药品的纯度和收率。
5.食品工业：中空纤维膜可用于食品工业中的脱盐、脱苦、脱辣等处理，提高食品的品质。
6.化工行业：中空纤维膜在化工行业中可用于溶剂的回收、有害物质的去除等工艺过程。
7.半导体制造：中空纤维膜可用于半导体制造过程中的湿式清洗、废水处理等环节，保证生产环境的洁净度。
8.医药领域：中空纤维膜可用于血液净化、腹水浓缩等医疗领域，挽救患者生命。
总之，中空纤维膜在多个领域具有广泛的应用前景，为我国
的环保、民生、科技发展等方面做出了重要贡献。
中空纤维膜详细版.ppt
优选
20
2. 3 含氟高分子类
• 聚偏氟乙烯（PVDF)中空纤维膜是一种新兴膜材料, 可以在140摄氏度下高温灭菌和射线消毒等特点。 聚偏氟乙烯中空纤维多孔膜的径向断面结构一般 为非对称结构,即由分离皮层与多孔支撑层组成。 聚偏氟乙烯中空纤维膜组件单位体积装填密度大, 组件产水量大,分离孔径在 0.05-0.22 m,过滤精 度高且动态过滤,抗阻塞能力强及无相态变化,不 需要在水中投加絮凝剂,对过滤体系无污染。
优选
17
高膜的亲水性和耐污性能; 或者采用不同种类的 醇对聚砜中空纤维基膜进行预处理,研究了醇处理 对膜性能的影响;利用聚砜中空纤维膜内表面作为 接枝层,进行动态表面光接枝聚合反应的研究,改 善膜的亲水性和截留率。
• B 聚醚砜
• 聚醚砜(PES)又称聚苯醚砜,是一种综合性能优良 的聚合物膜材料。
8
中空纤维式膜组建
优选
9
• 中空纤维膜组件的最大特点是单位装填膜面积比 所有其他组件大, 最高可达到30000m2/m3。中空 纤维膜组件也分为外压式和内压式。将大量的中 空纤维安装在一个管状容器内,中空纤维的一端以 环氧树脂与管外壳壁固封制成膜组件。料液从中 空纤维组件的一端流人, 沿纤维外侧平行于纤维束 流动,透过液则渗透通过中空纤维壁进入内腔,然后 从纤维在环氧树脂的固封头的开端引出,原液则从 膜组件的另一端流出。
优选
15
1. 3 半熔融纺丝
• 半熔融纺丝是向纤维中心供气,纺丝料液从贮桶经 计量泵、过滤器后,进入喷口呈环形的喷丝板,喷 出的中空纤维可直接进入凝胶浴或先进入挥发通 道,使纤维冷却(或受热)或部分溶剂挥发后进入凝 胶浴,再经漂洗干燥后,收集在滚筒上。此方法适 用于三醋酸纤维素(CTA)制备中空反渗透膜或纳滤 膜。
中空纤维膜 孔径-概述说明以及解释
中空纤维膜孔径-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述中空纤维膜（Hollow Fiber Membrane）作为一种重要的分离膜材料，在膜分离领域中具有广泛的应用前景。
其独特的结构和优异的性能使其在水处理、气体分离、生物医药等领域得到了越来越多的关注和研究。
中空纤维膜由成千上万个微小的空心纤维组成，每根纤维的外层是固体膜材料，内部是空心的。
相比于传统的平板膜及空心纤维膜，中空纤维膜具有较大的表面积和更高的通量。
而中空纤维膜孔径的控制则是决定其分离性能的重要因素之一。
中空纤维膜孔径的大小直接影响着对不同颗粒物质的分离效果。
孔径较大的中空纤维膜可以实现高通量的分离过程，适用于对大分子物质和悬浮液等进行处理；而孔径较小的中空纤维膜则可以对细菌、病毒等微生物进行有效的拦截和分离。
因此，中空纤维膜孔径的控制非常关键，对于不同领域中的应用具有重要意义。
本文将重点探讨中空纤维膜孔径的重要性，包括其在水处理、气体分离以及生物医药等领域的具体应用。
同时，通过对中空纤维膜孔径的研究现状和发展趋势进行剖析，为进一步提高中空纤维膜的分离效率和应用性能提供有益的参考。
接下来，本文将从中空纤维膜的定义和特点出发，详细介绍中空纤维膜孔径的重要性，并对其应用前景、研究现状和发展趋势进行深入探讨，以期为中空纤维膜领域的研究者提供一些有价值的参考和启示。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织结构和每个章节的主要内容。
以下是针对该文章目录的一个可能的描述：文章结构：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
概述部分简要介绍了中空纤维膜孔径的重要性。
文章结构部分详细说明了整篇文章的组织结构。
目的部分阐述了本文的研究目标。
正文部分包括中空纤维膜的定义和特点以及中空纤维膜孔径的重要性两个章节。
其中，中空纤维膜的定义和特点章节介绍了中空纤维膜的基本概念和其独特的结构。
中空纤维膜孔径的重要性章节阐述了孔径对中空纤维膜性能的影响和应用意义。
中空纤维膜简介解读
21
江苏苏净集团有限公司
JIANGSU SUJING GROUP CO.,LTD.
3.4超滤组件应用
1. 饮用水：家用净水器就是活性炭吸附技术与UF技术 杂化的成功范例。 2. RO装置的前处理：海水淡化、高纯水处理等，对RO 膜的保护安全运行，而且也提高了产品水的质量。 3. 食品方面的浓缩、提纯以及回收等。
氧化剂
次氯酸钠
27
江苏苏净集团有限公司
JIANGSU SUJING GROUP CO.,LTD.
五、发展前景及展望
随着水污染的日益严重、水资源的短缺, 在水污 染控制和水资源化方面被受到广泛的重视,且具有广阔 的应用前景。 虽然膜有着无可比拟的优点,但是它的缺点也是很 突出的,如能耗高、成本高、膜污染、膜材料和膜组件 没有实现标准化等。 1.开发新的膜材料以提高膜通量，高强度、耐溶 性、抗氧化和抗污染能力 2.开发新的集成工艺和优化处理方法,扩大应用范 围、降低成本、实现标准化 3.寻求技术新突破，深入纳滤、反渗透的研究
4. 医药废水以及生物制品的精致和提纯。
5. 环境工程的应用：石油化工废水、印染纺织废水、
金属及电子加工废水、生活污水等。
22
江苏苏净集团有限公司
JIANGSU SUJING GROUP CO.,LTD.
四、MBR膜组件
配胶 固定撒粉 切头抹胶 整理膜丝
晾丝
二次配胶
另端浇铸
切头粘壳
分装保存
MBR膜组件工艺流程图
反溶解，导致出现连贯的大指状孔。 • 甘油处理：进行保湿作用，从低浓度到高浓度充 分交换，减少膜中水分，降低液体的表面张力。 • 膜的收缩：发生在湿态保存时的失水，收缩变形 使膜孔径大幅度下降，孔径分布不均匀，严重时 还会造成膜的破裂。 当膜与高浓度溶液接触时，由于膜中水分急剧地 向溶液中扩散而失水，也会造成膜的变形收缩。
中空纤维膜
超滤过程无相转化，常温下操作，对热敏性物质的分离尤为适宜，并具有良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能， 能在60℃以下，pH为2-11的条件下长期连续使用。
决定膜的分离效果的是膜的物理结构，孔的形状和大小。微孔膜的规格目前有十多种，孔径范围为0.1～75 μm，膜厚120～150&μm。
种类
混合纤维酯微孔滤膜;硝酸纤维素滤膜;聚偏氟乙烯滤膜;醋酸纤维素滤膜;再生纤维素滤膜;聚酰胺滤膜;聚四 氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜等。技术常用于电子工业、半导体、大规模集成电路生产中使用的高纯水等的进一 步过滤。
中空纤维膜
非对称膜
01 简介
03 种类
目录
02 原理 04 技术应用
05 应用领域
07 相关产品
目录
06 采用方案
பைடு நூலகம்
中空纤维膜是指外形像纤维状，具有自支撑作用的膜。中空纤维膜是以聚砜、二甲基乙酰胺为原料加工成中 空内腔的纤维丝，再除以高渗透性聚合物，具有选择性渗透特性。由于水蒸气、氢、氨和二氧化碳渗透较快,而甲 烷、氮、氩、氧和一氧化碳等渗透较慢,这样就使渗透快的与渗透慢的分离。中空纤维丝的外径通常是500~600 pum、内径为200~300 pum,做成3一6米的纤维束装入耐高压金属壳体内，纤维束一端被密封，另一端用特殊配方 的环氧树脂粘结在一起。
感谢观看
采用方案
双向流（TWF）中空纤维膜分离系统连续膜过滤系统（CMF）膜生物反应器（MBR）浸入式帘式膜抽滤可根据 曝气池尺寸灵活定制膜技术在国内已开始广泛应用，膜技术推广也已进入成熟期，采用膜技术进行污染物与水分 子进行分离，可将宝贵的水资源进行二次利用，同时污染物中的贵重金属离子也可以过滤浓缩回收使用，经济效 益十分可观，知名石化、羊绒制造、饮料、医药、城市污水处理等单位已大规模应用，不占地，不耗费能源，投 资收益明显，前景极为广阔。
中空纤维膜简介
FILTRATION RO TECHNO- 反渗透
LOGY
过滤方法
Microfiltration 微滤 Ultrafiltration 超滤
NF 纳滤
Particle filtration 一般过滤
3. 按膜的形态分 类
膜组件的结构及型 式取决于膜的形状,工业 上应用的膜组件主要有中 空纤维式、管式、螺旋卷 式、板框式等四种型式。 管式和中空纤维式组件也 可以分为内压式和外压式 两种。
过滤对象
Metal ions 金属离子
Pyrogens 热源
Virus 病毒
Sugars 蔗糖
Colloidal silica 胶体硅
Albumin protein 白蛋白
Yeast cells 酵母
Beach sand 海滩沙砾
Bacterlled flour 面粉
1.2 膜的分类
1. 按膜的材料分类
类别
膜材料
举例
纤维素酯类 纤维素衍生物类 醋酸纤维素，硝酸纤维素，乙基纤维素等
聚砜类
聚砜，聚醚砜，聚芳醚砜，磺化聚砜等
非纤维素酯 类
聚酰(亚)胺类 聚酯、烯烃类 含氟(硅)类
其他
聚砜酰胺，芳香族聚酰胺，含氟聚酰亚胺等
涤纶，聚碳酸酯，聚乙烯，聚丙烯腈等 聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚二甲基硅氧烷 等 壳聚糖，聚电解质等
1.开发新的膜材料以提高膜通量，高强度、耐溶 性、抗氧化和抗污染能力
2.开发新的集成工艺和优化处理方法,扩大应用 范围、降低成本、实现标准化
3.寻求技术新突破，深入纳滤、反渗透的研究
科技成就梦想 创新引领未来
敬请各位领导和同事提宝贵意见
3. 食品方面的浓缩、提纯以及回收等。 4. 医药废水以及生物制品的精致和提纯。 5. 环境工程的应用：石油化工废水、印染纺织废水、
中空纤维膜ppt课件
3. 2 石化工业
• 在石化工业的生产过程中,需要处理大量的废水、 分离和净化不同的气流和大量的不同等级的油田 采出水,中空纤维膜以独特的优点发挥了重要的作 用。近年来,膜法提氢、膜法富氧、膜法富氮等技 术已成功实施工业化应用,且已经从原先的废旧资 源回收发展到环境保护及净化领域,气体膜分离技 术得到了飞跃的发展。以酰亚胺中空纤维膜以及 不同材料涂层的聚砜中空纤维复合膜为代表,在气 体分离领域中的应用已日渐成熟。
• 近年来,国内工作科研人员对聚偏氟乙烯膜进行了 大量的研究,用不同的方法改善膜的亲水性能,提 高了膜的孔隙率和通水量。如:将PVC或亲水聚合 物材料(PMMA 增 韧 剂 、 改性聚醚硅油等)对聚偏氟 乙烯材料进行共混改性;研究高分子添加剂、表面 活性剂、非溶剂等混合复配纺丝添加剂及纺丝液 中聚偏氟乙烯树脂固含量对膜性能的影响;对聚偏 氟乙烯滤膜进行辐照接枝改性的研究。
2. 3 含氟高分子类
• 聚偏氟乙烯（ PVDF)中空纤维膜是一种新兴膜材料 , 可以在140 摄氏度下高温灭菌和射线消毒等特点 。聚偏氟乙烯中空纤维多孔膜的径向断面结构一 般为非对称结构,即由分离皮层与多孔支撑层组成 。聚偏氟乙烯中空纤维膜组件单位体积装填密度 大, 组件产水量大,分离孔径在 0.05-0.22 m,过 滤精度高且动态过滤,抗阻塞能力强及无相态变化 ,不需要在水中投加絮凝剂,对过滤体系无污染。
中空纤维膜氧透过率
中空纤维膜是一种具有微孔结构的薄膜材料，其在氧气透过率方面具有重要的应用价值。
本文将从中空纤维膜的定义和特点出发，系统性地介绍中空纤维膜在氧气透过率方面的研究现状、影响因素和应用前景，以期对中空纤维膜氧气透过率的理解提供全面而深入的认识。
一、中空纤维膜的定义和特点中空纤维膜是一种由微孔结构组成的薄膜材料，其具有高比表面积、多孔性和高孔隙率等特点。
中空纤维膜通常由聚合物等材料制备而成，其微孔结构可以通过调控工艺参数和材料组成来实现对膜的性能进行调整，从而满足不同领域的需求。
由于其独特的结构特点，中空纤维膜被广泛应用于气体分离、膜蒸馏、膜反应器等领域。
二、中空纤维膜在氧气透过率方面的研究现状1. 实验研究：许多学者通过实验方法对中空纤维膜的氧气透过率进行了研究。
他们通过搭建不同类型的透气装置，测量不同条件下中空纤维膜的氧气透过率，并对其透过机理进行了深入探讨。
2. 模拟计算：一些研究者运用计算模拟手段，对中空纤维膜的微孔结构和表面性质进行建模和仿真，以期揭示其对氧气透过率的影响规律，并为进一步优化中空纤维膜的设计提供理论指导。
三、中空纤维膜氧气透过率的影响因素1. 膜材料：中空纤维膜的氧气透过率受制于其所采用的膜材料，包括聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚醚酮等。
不同的材料具有不同的孔隙结构和表面性质，因而对氧气透过率产生显著影响。
2. 膜结构：中空纤维膜的结构参数，如孔径、孔隙率、壁厚等，对其氧气透过率具有重要影响。
合理设计和调控中空纤维膜的结构参数，有助于提高其氧气透过率。
3. 操作条件：操作条件，如温度、压力、气体浓度等，对中空纤维膜的氧气透过率也有一定影响。
在实际应用中，需要充分考虑这些操作条件对膜性能的影响。
四、中空纤维膜在氧气透过率方面的应用前景中空纤维膜在氧气透过率方面具有广阔的应用前景。
首先，在医疗领域，中空纤维膜可以应用于人工肺、氧气供给系统等医疗设备中，提高氧气输送效率，改善患者生命体征。
其次，在工业领域，中空纤维膜可用于氧气制备、氧气纯化等领域，提高工业生产效率，降低能耗成本。
中空纤维
1 引言中空纤维是横截面沿轴向具有空腔的一种重要的异形纤维，中空结构赋予了纤维良好的保暖性、蓬松性等特定性能与风格。
中空纤维膜对水、气、血液等介质的吸附能力，以及作为复合材料时和基体材料的结合能力，在一定程度上不仅提高了纤维的刚度和硬挺度，而且还提高了纤维的抗弯性能和耐磨性能，中空纤维膜在过滤分离领域有着重要应用。
中空纤维的品种极其丰富、发展迅速，其原料从最初的涤纶发展到锦纶、丙纶、粘胶、维纶、聚砜、碳纤维等；纤维孔数从单孔发展到四孔、七孔、九孔等；中空截面也从圆形发展到三角形、四边形、梅花形等；同时，经过特殊纺丝工艺或后整理得到的抗菌、远红外、阻燃、芳香、阳离子改性等功能中空纤维也不断涌现。
这些变化和发展拓宽了中空纤维的应用前景并刺激了市场需求，中空纤维从最初主要作为具有保暖和蓬松性能的絮填料发展到广泛用作膜分离、填充、玩具制品、地毯、人造毛皮、高级仿毛面料、高级无纺制品等的材料，在纺织、服装、医疗和废水处理等行业发挥重要作用。
尤其是最近几年，具有非常大的面积，体积比率的多孔中空纤维．在工业和医药领域的分离技术方面的应用越来越广泛．我国对中空纤维的市场需求量成级数增长。
1990年前市场需求量不到lOkt，而到1998年市场需求量在200kt以上，至2002年底市场的消费量已在400kt以上。
面对如此巨大的增长势头，国内各生产厂不断扩大产能并开发新的品种，同时关于中空纤维的生产工艺、结构和性能等研究也开展得如火如荼。
2 中空纤维的发展概况中空纤维通常是由熔融纺丝或湿法纺丝技术纺制而成的，国内外研究较多的是熔纺的保暖性三维卷曲中空纤维及湿纺或熔纺中空纤维膜.2．1 三维卷曲中空纤维中空纤维最早出现于1965年杜邦的防污尼龙工业中，利用纤维内空隙纳污和利用光反射、折射原理藏污。
1968年，日本东洋纺公司采用异形喷丝板开发出中空涤纶短纤，用来制造中空聚酯絮棉，命名为埃斯阿波，并进行了工业化生产。
杜邦、Eastman公司也紧随其后纺出中空涤纶。
中空纤维
相较日常厚重保暖面料而言，更容易透湿，干爽舒适 。
超滤膜
中空纤维超滤膜组件的特点如下： 1)壳体采用抗冲击的ABS料，承压能力在16KG以上，并且壁厚加厚1mm,完全可承受进水可能出现的各种压力 冲击，确保在冲击水压下不会出现破裂现象，避免了超滤膜在使用的过程中长期受压，材质产生蠕变引起漏水。 2)每一支HUF90膜装填1400根膜丝，长度加长100mm，增大了15%的膜面积，有效膜面积高于国内任何一家的 同种规格的产品。提高了产水量。 3)端盖为半球凸出结构，与传统的端面平面结构相比，使进水在端面膜丝的分布更均匀，并且壁厚加厚1mm， 确保在冲击水压下不破裂。 4)壳体与螺纹套之间的粘接选用法国进口胶水粘接，粘接长度加长了，连接间隙均匀一致。在使用过程中不 会出现漏水.脱胶现象，并且完全达到卫生标准。 5)端盖与壳体的连接螺纹采用锯齿型螺纹，增大了扭距和负载，不会出现滑牙.漏水现象。 6)膜的有效面积大，水通量大，纯水通量1800升，远高于国内同种规格产品。 7)耐压与防漏结构设计，确保HUF90中空纤维超滤膜不会出现漏水、脱胶、滑牙、暴胶等现象。
2、水气混合清洗法：将净化过的压缩空气与水流一道进入超滤膜内，水气混液会在膜表面剧烈的搅运作用而 去除比较坚实的杂质。效果比较好，但应注意压缩空气的压力与流量;
3、热水及纯水冲洗法：热水(30℃～40℃)冲洗膜表面，对那些粘稠而又有热溶性的杂质去除效果明显。纯 水溶解能力强。纯水循环冲洗效果比较好;
4、负压反向冲洗法：是一种从膜的负面向正面进行冲洗方法，对内外有致密层的中空纤维或毛细管超滤膜是 比较适宜的 。
利用某种化学药品与膜面有害物质进行化学或溶解作用来达到清洗的目的。
1、酸洗法：常用的酸有盐酸、草酸、柠檬酸等。配制后溶液的PH值因材质类型而定。例如CA膜清洗液 PH=3～4，其他PS、SPS、PAN、PVDF等膜PH=1～2。利用水泵循环操作或者浸泡0.5～1h，对去除无机杂质效果好;
中空纤维
1 引言中空纤维是横截面沿轴向具有空腔的一种重要的异形纤维，中空结构赋予了纤维良好的保暖性、蓬松性等特定性能与风格。
中空纤维膜对水、气、血液等介质的吸附能力，以及作为复合材料时和基体材料的结合能力，在一定程度上不仅提高了纤维的刚度和硬挺度，而且还提高了纤维的抗弯性能和耐磨性能，中空纤维膜在过滤分离领域有着重要应用。
中空纤维的品种极其丰富、发展迅速，其原料从最初的涤纶发展到锦纶、丙纶、粘胶、维纶、聚砜、碳纤维等；纤维孔数从单孔发展到四孔、七孔、九孔等；中空截面也从圆形发展到三角形、四边形、梅花形等；同时，经过特殊纺丝工艺或后整理得到的抗菌、远红外、阻燃、芳香、阳离子改性等功能中空纤维也不断涌现。
这些变化和发展拓宽了中空纤维的应用前景并刺激了市场需求，中空纤维从最初主要作为具有保暖和蓬松性能的絮填料发展到广泛用作膜分离、填充、玩具制品、地毯、人造毛皮、高级仿毛面料、高级无纺制品等的材料，在纺织、服装、医疗和废水处理等行业发挥重要作用。
尤其是最近几年，具有非常大的面积，体积比率的多孔中空纤维．在工业和医药领域的分离技术方面的应用越来越广泛．我国对中空纤维的市场需求量成级数增长。
1990年前市场需求量不到lOkt，而到1998年市场需求量在200kt以上，至2002年底市场的消费量已在400kt以上。
面对如此巨大的增长势头，国内各生产厂不断扩大产能并开发新的品种，同时关于中空纤维的生产工艺、结构和性能等研究也开展得如火如荼。
2 中空纤维的发展概况中空纤维通常是由熔融纺丝或湿法纺丝技术纺制而成的，国内外研究较多的是熔纺的保暖性三维卷曲中空纤维及湿纺或熔纺中空纤维膜.2．1 三维卷曲中空纤维中空纤维最早出现于1965年杜邦的防污尼龙工业中，利用纤维内空隙纳污和利用光反射、折射原理藏污。
1968年，日本东洋纺公司采用异形喷丝板开发出中空涤纶短纤，用来制造中空聚酯絮棉，命名为埃斯阿波，并进行了工业化生产。
杜邦、Eastman公司也紧随其后纺出中空涤纶。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
100
1000
10 4
10 5
10 6
10 7
MOLECULAR WEIGHT
分子量
100 200 5,000 20,000 150,000
500,000
Aqueous salts 中水盐份
Carbon black 碳黑
Paint pigment 颜料色素
RELATIVE SIZE OF
COMMON MATERIAL
当膜与高浓度溶液接触时，由于膜中水分急剧地 向溶液中扩散而失水，也会造成膜的变形收缩。
PPT学习交流
15
三、超滤膜组件
超滤膜组件工艺流程图
PPT学习交流
16
3.1工艺操作注意要点
1. 装丝的时候注意防止擦损膜丝 2. 切头注意余量，抹胶控制胶量并完全堵死 3. 安装注意零部件的紧固 4. 在不同的环境条件，控制甩油程度 5. 加胶分两步骤，离心去除气泡；减少发热量 6. 浇铸之前模具需要抹黄油，之后继续放置3d固化
过滤对象
Metal ions 金属离子
Pyrogens 热源
Virus 病毒
Sugars 蔗糖
Colloidal silica 胶体硅
Albumin protein 白蛋白
Yeast cells 酵母
Beach sand 海滩沙砾
Bacteria 细菌
Pollens 花粉
Milled flour 面粉
PPT学习交流
13
圆度 、毛刺
喷丝板的调节： 及时调圆 调
PPT学习交流
机械调节
纺丝微
14
2.3后处理
• 水处理：继续充分进行扩散交换，防止溶剂再次 反溶解，导致出现连贯的大指状孔。
• 甘油处理：进行保湿作用，从低浓度到高浓度充 分交换，减少膜中水分，降低液体的表面张力。
• 膜的收缩：发生在湿态保存时的失水，收缩变形 使膜孔径大幅度下降，孔径分布不均匀，严重时 还会造成膜的破裂。
胶体和超过 截留分子量 的分子
非对称性膜
纳滤
压力差 离子大小及电荷
水、一价离子、 多价离子
有机物
复合膜
反渗透 压力差 溶剂的扩散传递
水、溶剂
PPT学习交流
溶质、盐
非对称性膜复 合膜
6
THE FILTRATION SPECTRUM 过滤谱图
um 0.001
0.01
0.1
1.0
10
100
1000
A
10
PPT学习交流
3
1.1 膜分离技术发展简史
1748年，耐克特（A. Nelkt）发现水能自动地扩散到装有酒精的猪膀 胱内，开创了膜渗透的研究。
1861年，施密特（A. Schmidt）首先提出了超过滤的概念。按现代 观点看，这种过滤应称为微孔过滤。
1961年，米切利斯（A. S. Michealis）等人制成了可截留不同分子量 的膜，这种膜是真正的超过滤膜。
式、板框式等四种型式。
管式和中空纤维式组件也
可以分为内压式和外压式
两种。
PPT学习交流
8
四种膜组件的综合性比较
PPT学习交流
9
二、中空纤维膜纺丝工艺
聚合物
相转化是指将均质的制膜
液通过溶剂的挥发或向溶液
溶剂 均质制膜液
添加剂
加入非溶剂或加热制膜液， 流涎法制成平板型、圆管型；纺丝法制PPT学习交流
17
3.2气压检漏
中空纤维膜简介
苏净研究院中空纤维膜项目组
PPT学习交流
1
目录
一、膜分离技术概述
二、中空纤维膜纺丝工艺
三、超滤膜组件
四、MBR膜组件
五、发展前景及展望
PPT学习交流
2
一、膜分离技术概述
膜(Membrane)是什么？
所谓的膜，是指在一种流体相内或是在两种流体相
之间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相通的两 部分，并能使这两部分之间产生传质作用。
膜材料
举例
纤维素酯类 纤维素衍生物类 醋酸纤维素，硝酸纤维素，乙基纤维素等
聚砜类
聚砜，聚醚砜，聚芳醚砜，磺化聚砜等
非纤维素酯 类
聚酰(亚)胺类 聚酯、烯烃类 含氟(硅)类
其他
聚砜酰胺，芳香族聚酰胺，含氟聚酰亚胺等
涤纶，聚碳酸酯，聚乙烯，聚丙烯腈等 聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚二甲基硅氧烷 等 壳聚糖，聚电解质等
PPT学习交流
5
2. 按膜的分离原理及适用范围分类
根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微虑膜、 超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。
膜过程 推动力
传递机理
透过物
截留物
膜类型
微滤 压力差 颗粒大小形状 水、溶剂溶解物 悬浮物颗粒 纤维多孔膜
超滤
压力差 分子特性大小形状 水、溶剂小分子
FILTRATION RO
Microfiltration
TECHNO- 反渗透
微滤
LOGY
Ultrafiltration 超滤
Particle filtration
过滤方法
NF 纳滤
PPT学习交流
一般过滤
7
3. 按膜的形态分
类
膜组件的结构及型
式取决于膜的形状,工业
上应用的膜组件主要有中
空纤维式、管式、螺旋卷
蒸出部分溶剂
相转化制膜工艺中最重要的
凝固液浸渍
方法是L—S型制膜法。
水洗 后处理
L—S法制备 工艺流程框图
PPT学习交流
非对称膜
10
2.1中空纤维膜的结构
双皮层结构
表面膜孔结构
PPT学习交流
11
PVDF超滤膜公称孔 径为0.1µm，过滤精度高， 对菌类和病原体的去除率
99.9%，使其获得优良的 产水品质。
1015
铸膜液温颜度色
6020
纺丝室的温度
3.干程高度：是一个传热的过程，空气中的微量水 蒸气在膜表面发生延迟相分离，形成比较致密的皮层。
4.凝固浴温度：溶剂与凝固液的双向扩散作用，瞬时相 分离发生，形成指状孔。当超过一定温度时，由于温 度过高，则反而在中空纤维膜的表面形成致密的皮层，
从而导致中空纤维膜的水通量急剧下降。
PVDF超滤膜孔径分布
0.0
0.1
0.2
0.3
PES超滤膜孔径
孔径um
分布窄，孔径分布在
0.009—0.011µm之间，
对于100,000 dalton的 过滤精度达到99.99%
PES超滤膜孔径分布
以上，因此，它具有
优异的过滤精度。
0.01
0.03
PPT学习交流
孔径um
12
2.2纺丝影响因素
1.制膜液的均匀性：排料均匀 2.温度控制
50年代初，为从海水或苦咸水中获取淡水，开始了反渗透膜的研究。
自上世纪60年代中期以来，膜分离技术真正实现了工业化。首先出
现的分离膜是超过滤膜（简称UF膜）、微孔过滤膜（简称MF膜）和反渗
透膜（简称RO膜）。以后又开发了PPT许学习多交流其它类型的分离膜。
4
1.2 膜的分类
1. 按膜的材料分类
类别