發布日期:2018/2/8 16:52:46 瀏覽量:19623 【字體:
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一、膜技術概述:
膜過程是一門新興的多種學科交叉的新技術,已經成為工業上氣體分離、水溶液分離、化學產品和生化產品的分離與純化的重要過程,廣泛應用于食品、飲料加工、水處理、大規??諝夥蛛x、濕法冶金技術、氣體和液體燃料的生產以及石油化工制品生產等。
膜從廣義上講可以定義為兩相之間的一個不連續區間,它可以是固相,液相,甚至氣相的。 大多數的分離膜都是固體膜,目前,無論是從產量、產值、品種、功能或是應用對象上來講,固體膜都占 99% 以上,其中尤以有機高分子聚合物材料制備成的膜和其過程為主。無機膜近年來發展迅速。液膜也有其特點,但尚待發展。
物質選擇透過膜的推動力可分為兩類:一是外界能量,物質發生由低位到高位的轉移;二是化學位差,物質由高位向低位轉移。
膜分離過程的特點:高效;能耗(功耗)低;膜分離設備操作維護方便,運行穩定;規模和處理能力范圍很大。
二、膜材料與膜組件
1.膜材料及分類
具有分離功能的固體膜目前主要以有機高分子聚合物為膜材料。以無機膜為膜材料的分離膜近年來發展迅速。
膜的分類主要有四種方法:
膜的分類主要有四種方法 |
按膜的結構分類 |
按膜的用途分類 |
按膜的作用機理分類 |
天然膜 |
多孔膜 |
氣相系統中用膜 |
吸附性膜 |
合成膜 |
微孔介質 |
氣 - 液系統中用膜 |
擴散性膜 |
無機膜 |
大孔膜 |
液 - 液系統用膜 |
離子交換膜 |
高分子膜 |
非多孔膜 |
氣 - 固系統用膜 |
選擇滲透膜 |
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無機膜 |
液 - 固系統用膜 |
非選擇性膜 |
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聚合物膜 |
固 - 固系統用膜 |
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液膜 |
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2.膜組件
膜面積愈大,單位時間透過量愈多,因此,當膜分離技術實際應用時,要求開發在單位體積內具有最大膜面積的組件。目前主要有以下幾種形式:
板框式( Plate and Frame Module )、螺旋卷式 (Spiral Wound Module) 、圓管式 (Tubular Module) 、中空纖維式 (Hollow Fiber Module) 和毛細管式 (Capillary Module) 。前兩種使用平板膜,后三者使用管式膜。圓管式膜直徑 >10mm; 毛細管式- 0.5~10.0mm ;中空纖維式 <0.5mm> 。