膜分离ppt(1)
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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。
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。
《膜分离技术》课件
控制运行参数
根据实际运行情况，调整压力、流量等运行 参数，优化处理效果。
应急处理
针对突发故障或水质异常情况，采取相应的 应急处理措施，确保系统稳定运行。
04
膜分离技术的优势与局限 性
优势
高效分离
膜分离技术能够高效地分离混合物中 的不同组分，实现高纯度产品的制备 。
节能环保
膜分离过程通常在常温下进行，能耗 较低，且不产生有害物质，符合绿色 环保理念。
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THANKS
膜分离技术需要使用特定的化学品进行清洗和维护，因此化学品成本 也是需要考虑的因素。
环境效益分析
减少污染排放
膜分离技术可以有效地减少工业 废水中的有害物质排放，减轻对 环境的污染。
节约资源
膜分离技术可以提高资源的利用 率，减少浪费，对环境保护具有 积极的影响。
提高生产效率
膜分离技术可以优化生产流程， 提高生产效率，降低能耗和资源 消耗，从而减少对环境的负面影 响。
特点
孔径分布均匀、过滤精度 高、阻力小。
03
膜分离技术的工艺流程
原水预处理
去除大颗粒杂质
通过过滤、沉淀等方法去除原水中较大的颗粒、悬浮物和杂质。
降低浊度
通过加入絮凝剂、沉淀等方法降低原水的浊度，提高水质清晰度。
调节pH值
根据不同膜材料的特性，通过加酸或加碱调节原水的pH值至适宜 范围。
膜组件的安装与调试
2
膜分离技术可以有效地去除医药产品中的杂质和 有害物，膜分离技术的应用前 景越来越广阔，为新药研发和生产提供了新的技 术支持。
06
膜分离技术的经济效益分 析
投资成本分析
设备购置成本
膜分离技术的设备购置成本较高，包括膜组件、泵、管道等。
膜分离技术PPT
优化膜结构
通过改变膜孔径、孔道形状和分布等结构参数，提高 膜的分离性能和通量。
强化传质过程
采用促进传递、电场辅助等方法强化传质过程，提高 分离效率。
降低能耗
优化操作条件，如降低操作压力、提高操作温度等， 以降低膜分离过程的能耗。
面临挑战及解决思路
膜污染问题
开发抗污染膜材料、优化操作条件和 采用清洗技术等措施减轻膜污染问题。
石油化工
用于油品脱硫、脱蜡、脱色等石油加工过程，以及化工原料的分 离和提纯。
环保领域
应用于废气处理、重金属回收、垃圾渗滤液处理等环保工程。
05 膜污染与防治策略
膜污染类型及成因分析
无机物污染
由水中的金属离子、矿物质等无机物在膜表面积聚形成，降低膜的 通量。
有机物污染
水中的有机物，如腐殖质、蛋白质等，在膜表面吸附和沉积，导致 膜孔堵塞。
污水处理
采用膜生物反应器（MBR） 技术，结合膜分离和生物 处理，提高污水处理效率 和水质。
气体分离领域应用实例
氧气、氮气分离
工业气体分离
利用气体分离膜的选择透过性，从空 气中分离出氧气和氮气。
应用于合成气、氨分解气等工业气体 的分离和纯化。
天然气处理
通过膜分离技术去除天然气中的二氧 化碳、硫化氢等酸性气体，提高天然 气品质。
创新膜制备技术展望
1 2
3D打印技术
利用3D打印技术实现膜材料的精确控制和复杂 结构的制造，提高膜的分离性能和机械强度。
表面改性技术
通过表面涂覆、接枝等方法对膜表面进行改性， 提高膜的选择性、通量和抗污染性能。
3
纳பைடு நூலகம்技术
利用纳米技术制造纳米孔道或纳米结构，提高膜 的分离精度和效率，同时降低能耗。
通过改变膜孔径、孔道形状和分布等结构参数，提高 膜的分离性能和通量。
强化传质过程
采用促进传递、电场辅助等方法强化传质过程，提高 分离效率。
降低能耗
优化操作条件，如降低操作压力、提高操作温度等， 以降低膜分离过程的能耗。
面临挑战及解决思路
膜污染问题
开发抗污染膜材料、优化操作条件和 采用清洗技术等措施减轻膜污染问题。
石油化工
用于油品脱硫、脱蜡、脱色等石油加工过程，以及化工原料的分 离和提纯。
环保领域
应用于废气处理、重金属回收、垃圾渗滤液处理等环保工程。
05 膜污染与防治策略
膜污染类型及成因分析
无机物污染
由水中的金属离子、矿物质等无机物在膜表面积聚形成，降低膜的 通量。
有机物污染
水中的有机物，如腐殖质、蛋白质等，在膜表面吸附和沉积，导致 膜孔堵塞。
污水处理
采用膜生物反应器（MBR） 技术，结合膜分离和生物 处理，提高污水处理效率 和水质。
气体分离领域应用实例
氧气、氮气分离
工业气体分离
利用气体分离膜的选择透过性，从空 气中分离出氧气和氮气。
应用于合成气、氨分解气等工业气体 的分离和纯化。
天然气处理
通过膜分离技术去除天然气中的二氧 化碳、硫化氢等酸性气体，提高天然 气品质。
创新膜制备技术展望
1 2
3D打印技术
利用3D打印技术实现膜材料的精确控制和复杂 结构的制造，提高膜的分离性能和机械强度。
表面改性技术
通过表面涂覆、接枝等方法对膜表面进行改性， 提高膜的选择性、通量和抗污染性能。
3
纳பைடு நூலகம்技术
利用纳米技术制造纳米孔道或纳米结构，提高膜 的分离精度和效率，同时降低能耗。
膜分离 (Membrane Separation)PPT课件
Na+ +
固定离子
Cl-
正极 阴离子交换膜 负极
高分子膜中间有足够大的孔隙，水中的离子 在膜孔隙通道（比膜厚度大得多）中电迁移运 动。例如，在水溶液中, 阴离子交换膜的活性 基团会发生离解，留下的是带正电荷的固定基 团，构成了强烈的正电场。在外加直流电场作 用下，根据异电相吸原理，溶液中带负电的阴 离子就可被它吸引、传递而通过离子交换膜到 另一侧，而带正电荷的阳离子则离子膜上固定 负电荷基团的排斥不能通过交换膜。
静压膜分离操作
1) 膜的选择性
2) 常用被分离溶质的截留率/去留率表示：
3)
R = (CF－CP)/ CF×100%
4) CF：原液浓度, CP：透过液中溶质浓度。
2) 浓度极化现象
通常沉淀溶液过滤时会出现“滤饼”现象, 使滤膜
孔洞受阻变小, 流速变慢。
对于实际过程, 膜的排除率应修正为：
(CM －CP) / (CF－CP) = exp (JV /k) JV ： 膜 透 过 流 束 (cm2/cm·s) ； k ： 物 质 移 动 系 数
根据溶质与流动载体之间的可逆化学反应提出了促进传递概念上世纪60年代中期bloch等采用支撑液膜研究了金属提取过程黎念之发明乳化液膜推演出了促进传递膜的新概念并导致了后来各种新型液膜的发明?湿法冶金?废水处理?核化工?气体分离?有机物分离?生物制品分离与生物医学分离?化学传感器与离子选择性电极液膜过程和萃取类似但它的萃取与反萃取分别发生在膜的两侧界面溶质从料液相萃入膜相并扩散到膜相另一侧再被反萃入接收相由此实现萃取与反萃取的内耦合
应用：
➢ 低聚糖的分离和精制 ➢ 果汁的高浓度浓缩
多肽和氨基酸的分离
离子与荷电膜之间存在道南(Donnan) 效应,即相同电荷排斥 而相反电荷吸引的作用。氨基酸和多肽在等电点时是中性的, 当高于或低于等电点时带正电荷或负电荷。由于一些纳滤膜带 有静电官能团, 基于静电相互作用, 对离子有一定的截留率, 可 用于分离氨基酸和多肽。纳滤膜对于处于等电点状态的氨基酸 和多肽等溶质的截留率几乎为零, 因为溶质是电中性的并且大 小比所用的膜孔径要小。而对于非等电点状态的氨基酸和多肽 等溶质的截留率表现出较高的截留率, 因为溶质离子与膜之间 产生静电排斥, 即Donnan 效应而被截留。
《膜分离技术》PPT课件
蛋白质、无机盐
缓冲液
精选ppt
无机盐
34
2. 微 滤
以多孔薄膜为过滤介质，压力差为推动力，利用 筛分原理使不溶性粒子（0.1-10um）得以分离的 操作。操作压力0.05-0.5MPa。
精选ppt
35
• 微滤应用 1) 除去水/溶液中的细菌和其它微粒； 2) 除去组织液、抗菌素、血清、血浆蛋白 质等多种溶液中的菌体； 3) 除去饮料、酒类、酱油、醋等食品中的 悬浊物、微生物和异味杂质。
F
精选ppt
11
17.1 膜材料 与膜的制造
精选ppt
12
膜材料的特性
• 对于不同种类的膜都有一个基本要求：
– 耐压：膜孔径小，要保持高通量就必须施加较高的压 力，一般膜操作的压力范围在0.1~0.5MPa，反渗透 膜的压力更高，约为1~10MPa
– 耐高温:高通量带来的温度升高和清洗的需要 – 耐酸碱：防止分离过程中，以及清洗过程中的水解； – 化学相容性：保持膜的稳定性； – 生物相容性：防止生物大分子的变性； – 成本低；
孔膜，其孔隙大小在电镜的分辨范围内。
精选ppt
28
4完整性试验
• 本法用于试验膜和组件是 否完整或渗漏。
• 将超滤器保留液出口封闭， 透过液出口接上一倒置的 滴定管。自料液进口处通 入一定压力的压缩空气， 当达到稳态时，测定气泡 逸出速度，如大于规定值， 表示膜不合格。
× 保留液 出口封闭
压缩空气
• 透析过程中透析膜内无流体流动，溶质 以扩散的形式移动。
精选ppt
32
透析原理图
大分子
透析膜 小分子
水分子
精选ppt
33
透析法的应用
常用于除去蛋白或核酸样品中的盐、变性剂、还原剂之类 的小分子杂质，
缓冲液
精选ppt
无机盐
34
2. 微 滤
以多孔薄膜为过滤介质，压力差为推动力，利用 筛分原理使不溶性粒子（0.1-10um）得以分离的 操作。操作压力0.05-0.5MPa。
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35
• 微滤应用 1) 除去水/溶液中的细菌和其它微粒； 2) 除去组织液、抗菌素、血清、血浆蛋白 质等多种溶液中的菌体； 3) 除去饮料、酒类、酱油、醋等食品中的 悬浊物、微生物和异味杂质。
F
精选ppt
11
17.1 膜材料 与膜的制造
精选ppt
12
膜材料的特性
• 对于不同种类的膜都有一个基本要求：
– 耐压：膜孔径小，要保持高通量就必须施加较高的压 力，一般膜操作的压力范围在0.1~0.5MPa，反渗透 膜的压力更高，约为1~10MPa
– 耐高温:高通量带来的温度升高和清洗的需要 – 耐酸碱：防止分离过程中，以及清洗过程中的水解； – 化学相容性：保持膜的稳定性； – 生物相容性：防止生物大分子的变性； – 成本低；
孔膜，其孔隙大小在电镜的分辨范围内。
精选ppt
28
4完整性试验
• 本法用于试验膜和组件是 否完整或渗漏。
• 将超滤器保留液出口封闭， 透过液出口接上一倒置的 滴定管。自料液进口处通 入一定压力的压缩空气， 当达到稳态时，测定气泡 逸出速度，如大于规定值， 表示膜不合格。
× 保留液 出口封闭
压缩空气
• 透析过程中透析膜内无流体流动，溶质 以扩散的形式移动。
精选ppt
32
透析原理图
大分子
透析膜 小分子
水分子
精选ppt
33
透析法的应用
常用于除去蛋白或核酸样品中的盐、变性剂、还原剂之类 的小分子杂质，
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能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经 济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之 一
膜分离发展过程
我国膜分离的发展历史
开始研究离子交换 膜和电渗析
开始研究RO、UF展了渗透汽化、膜萃 取、膜蒸馏和膜反应等新膜 过程的研究，并着手进行膜
• 纳滤（NF）
• 是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术， 其截留分子量在80～1000 的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性， 其在制药、生物化工、 食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。
• 对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截 留率来表征，通常截留率范围在60～90%，相应截留分子量范围在100～ 1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐 与浓缩的同时进行。
技术的推广应用工作
一直在进步
国内主要的膜研究和推广单位： 1）气体分离：大连化学物理研究所（天邦膜公司） 2）液体分离：杭州水处理技术中心（西斗门公司）
天津纺织工学院（膜天公司） 3）无机膜：南京工业大学（久吾高科）
中国科技大学
03 常见膜分离及其机理
常见膜分离及其机理
膜应具的 特性
①膜通量大，即在单位时间内膜透过的液体量应 足够大； ②截留率适宜，要求对杂质有较大的截留率，对 药物成分的截留率较低； ③机械强度高，耐冲击； ④化学稳定性好； ⑤抗污染能力强； ⑥孔径分布窄，截留效率高； ⑦易于维护与更换，能做到随装置规模的改变而 改变； ⑧自动化水平高。
反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，对NaCl的截留率在98% 以上，出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、 胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子，在生产纯净水、软化水、无 离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛，如垃圾渗滤液的 处理。
常见膜分离及其机理
对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征， 通常截留分子量范围在1000～300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白 质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子 有机物的分离纯化、除热源。
常见膜分离及其机理
反渗透（RO）
是利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的 选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。 反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分，因具有产水水质高、运行成本低、 无污染、操作方便运行可靠等诸多优点 ，而成为海水和苦咸水淡化，以及纯 水制备的最节能、最简便的技术.目前已广泛应用于医药、电子、化工、食品、 海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。
膜材料的发展趋势
膜材料及膜结构对膜分离技术的应用及膜分离效率有着非常 深刻的影响。分离膜及膜材料的开发主要是:合成新的功能高 分子;开发新的高分子合金;膜表面的化学改性;复合膜(有机/无 机有机/有机以及无机/无机复合膜)的制备;开发新的制膜工艺, 提高透过速率及分离选择性以进一步降低分离成本等。
此外,膜的污染及清洗也是膜分离技术研究的一个重点问题。
02 膜分离发展过程
膜分离发展过程
膜分离特点
A 膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛
起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、 浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、 分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征
应用范围
B 目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、
• 对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在 0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为 一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
常见膜分离及其机理
超滤（UF）
是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1nm之间。超滤是 一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理 解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜 为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小 的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
(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。
膜分离技术优点
常温下进行 有效成分损失极少，特别
适用于热敏性物质，如抗生 素等医药、果汁、酶、蛋白 的分离与浓缩
04 膜分离技术的发展趋势
膜分离技术的发展趋势
膜技术的发展趋势
目前，发达国家对膜分离的研究，在颇大程度上是致力于 对膜分离过程传质机理的研究及相应数学模型的建立。这 一研究的每一项重大进展，都将为分离膜的发展提供技术 基础和依据。这是膜技术发展的最关键环节，它几乎涵盖 了膜技术的每一侧面，其进展将直接影响膜技术的发展和 应用
The end， thank you!
新型化工分离技术 · 膜分离
汇报人：韩冰心
小组成员：陈欣蕊、崔向成、 韩冰心、韩德华、韩铭轩、 胡晓丽
01 膜分离技术简介 02 膜分离发展过程 03 常见膜分离及其机理 04 膜分离技术的发展趋势
01 膜分离技术简介
膜分离技术简介
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
无化学变化 典型的物理分离过程， 不用化学试剂和添加 剂，产品不受污染
选择性好 可在分子级内进行物质 分离，具有普遍滤材无 法取代的卓越性能
1 2 34 5 6
无相态变化 保持原有的风味
选择性好 可在分子级内进行物质 分离，具有普遍滤材无 法取代的卓越性能
能耗低 只需电能驱动，能耗极 低，其费用约为蒸发浓 缩或冷冻浓缩的1/31/8
常见膜分离及其机理
常见膜分离及其机理
1 2 微滤（MF） 常见膜分离
3 4 反渗透（RO）
超滤（UF） 纳滤（NF）
常见膜分离及其机理
• 微滤（MF）
• 又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜 的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚 碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜 的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细 菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。
膜分离发展过程
我国膜分离的发展历史
开始研究离子交换 膜和电渗析
开始研究RO、UF展了渗透汽化、膜萃 取、膜蒸馏和膜反应等新膜 过程的研究，并着手进行膜
• 纳滤（NF）
• 是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术， 其截留分子量在80～1000 的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性， 其在制药、生物化工、 食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。
• 对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截 留率来表征，通常截留率范围在60～90%，相应截留分子量范围在100～ 1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐 与浓缩的同时进行。
技术的推广应用工作
一直在进步
国内主要的膜研究和推广单位： 1）气体分离：大连化学物理研究所（天邦膜公司） 2）液体分离：杭州水处理技术中心（西斗门公司）
天津纺织工学院（膜天公司） 3）无机膜：南京工业大学（久吾高科）
中国科技大学
03 常见膜分离及其机理
常见膜分离及其机理
膜应具的 特性
①膜通量大，即在单位时间内膜透过的液体量应 足够大； ②截留率适宜，要求对杂质有较大的截留率，对 药物成分的截留率较低； ③机械强度高，耐冲击； ④化学稳定性好； ⑤抗污染能力强； ⑥孔径分布窄，截留效率高； ⑦易于维护与更换，能做到随装置规模的改变而 改变； ⑧自动化水平高。
反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，对NaCl的截留率在98% 以上，出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、 胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子，在生产纯净水、软化水、无 离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛，如垃圾渗滤液的 处理。
常见膜分离及其机理
对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征， 通常截留分子量范围在1000～300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白 质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子 有机物的分离纯化、除热源。
常见膜分离及其机理
反渗透（RO）
是利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的 选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。 反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分，因具有产水水质高、运行成本低、 无污染、操作方便运行可靠等诸多优点 ，而成为海水和苦咸水淡化，以及纯 水制备的最节能、最简便的技术.目前已广泛应用于医药、电子、化工、食品、 海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。
膜材料的发展趋势
膜材料及膜结构对膜分离技术的应用及膜分离效率有着非常 深刻的影响。分离膜及膜材料的开发主要是:合成新的功能高 分子;开发新的高分子合金;膜表面的化学改性;复合膜(有机/无 机有机/有机以及无机/无机复合膜)的制备;开发新的制膜工艺, 提高透过速率及分离选择性以进一步降低分离成本等。
此外,膜的污染及清洗也是膜分离技术研究的一个重点问题。
02 膜分离发展过程
膜分离发展过程
膜分离特点
A 膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛
起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、 浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、 分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征
应用范围
B 目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、
• 对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在 0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为 一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
常见膜分离及其机理
超滤（UF）
是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1nm之间。超滤是 一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理 解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜 为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小 的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
(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。
膜分离技术优点
常温下进行 有效成分损失极少，特别
适用于热敏性物质，如抗生 素等医药、果汁、酶、蛋白 的分离与浓缩
04 膜分离技术的发展趋势
膜分离技术的发展趋势
膜技术的发展趋势
目前，发达国家对膜分离的研究，在颇大程度上是致力于 对膜分离过程传质机理的研究及相应数学模型的建立。这 一研究的每一项重大进展，都将为分离膜的发展提供技术 基础和依据。这是膜技术发展的最关键环节，它几乎涵盖 了膜技术的每一侧面，其进展将直接影响膜技术的发展和 应用
The end， thank you!
新型化工分离技术 · 膜分离
汇报人：韩冰心
小组成员：陈欣蕊、崔向成、 韩冰心、韩德华、韩铭轩、 胡晓丽
01 膜分离技术简介 02 膜分离发展过程 03 常见膜分离及其机理 04 膜分离技术的发展趋势
01 膜分离技术简介
膜分离技术简介
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
无化学变化 典型的物理分离过程， 不用化学试剂和添加 剂，产品不受污染
选择性好 可在分子级内进行物质 分离，具有普遍滤材无 法取代的卓越性能
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无相态变化 保持原有的风味
选择性好 可在分子级内进行物质 分离，具有普遍滤材无 法取代的卓越性能
能耗低 只需电能驱动，能耗极 低，其费用约为蒸发浓 缩或冷冻浓缩的1/31/8
常见膜分离及其机理
常见膜分离及其机理
1 2 微滤（MF） 常见膜分离
3 4 反渗透（RO）
超滤（UF） 纳滤（NF）
常见膜分离及其机理
• 微滤（MF）
• 又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜 的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚 碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜 的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细 菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。