文档介绍：第9章膜滤技术
概述
膜滤的定义
膜的一般定义是:膜是分离两相和作为选择性传
递物质的屏障。
膜的示意见图9-1。
图9-1 选择性透过膜的定义
1、按膜结构分类
2、按化学组成分类
3、按分离机理分类
根据分离机理,膜大致可分为多孔膜、无孔膜和载体膜。
4、按几何形状分类
在工业上应用并实现商品化的膜组件主要有平
板型、圆管型、螺旋卷型和中空纤维型,相应
的膜的几何形状分为平板式、管式、毛细管式
和中空纤维式。
后三种皆为管状膜,它们的差别主要是直径不
同:
直径>10mm的为管式膜;
~10mm之间的是毛细管式膜;
直径<。管状膜直径越小,
则单位体积里的膜面积越大。
二、膜分离的定义和分类
1、膜分离的定义
膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质,在
两侧加以某种推动力时,原料一侧的组分选择
性地透过膜,从而达到分离或提纯的目的。
2、膜分离的方法
膜分离的方法有反渗透、纳滤、超滤、微滤、
透析、电渗析、载体促进传递、渗透汽化、膜
精馏、膜萃取和气体分离等膜分离过程。
本章主要简述反渗透、纳滤、超滤、微滤和电
渗析。
微滤和超滤
微滤
1、原理
在压差推动力作用下进行的液相分离过程,属于精
密过滤,但由于膜孔较大,无渗透压,可在较低压力下
工作。一般几公斤。
分离机理:小孔筛分作用。在一定的压力差作用
下,原料液中水和小的溶质粒子从高压侧透过膜到低压
侧,产生透过液,而被膜节流的大粒子组分使剩余虑
液中的浓度增大成为浓缩液。
分离范围:截留分子量超过500000的更大的分
子。
2、微滤的操作模型
1、死端过滤
也称无流动过滤,其操作简便易行,适用于实验
室等小规模场合,%的料
液通常采用这种形式;%-%
的料液通则需进行预处理;而对于固体含量超过
%的料液通常采用错流过滤过程。
2、错流过滤错流操作对减少浓差极化和结垢
是必要和可能的,近年来微滤的错流操作技术发
展很快,有代替死端过滤的趋势。
超滤
一、超滤原理
超滤用于截留水中胶体大小的颗粒,而水和低
分子量溶质则允许透过膜。超滤膜的平均孔径介于
反渗透膜和微孔滤膜之间。均以压力差为推动力的
反渗透、超滤、微孔过滤之间的大致区分如表9-1
所示。
超滤膜多为不对称结构,由一层极薄(通常小
于1 μ m )、具有一定尺寸孔径的表皮层和一层较
厚(通常为125 μ m 左右)、具有海绵状或指状结构的
多孔层组成。前者起分离作用,后者起支撑作用。