以上关于反渗透膜.PPT

渗透蒸发技术 1. 渗透蒸发技术和渗透蒸发膜的特点 渗透蒸发是近十几年中颇受人们关注的膜分离 技术。渗透蒸发是指液体混合物在膜两侧组分的蒸 气分压差的推动力下，透过膜并部分蒸发，从而达 到分离目的的一种膜分离方法。可用于传统分离手 段较难处理的恒沸物及近沸点物系的分离。具有一 次分离度高、操作简单、无污染、低能耗等特点。 渗透蒸发的实质是利用高分子膜的选择性透过 来分离液体混合物。其原理如图6所示。由高分 子膜将装置分为两个室，上侧为存放待分离混合物 的液相室，下侧是与真空系统相连接或用惰性气体 吹扫的气相室。混合物通过高分子膜的选择渗透， 其中某一组分渗透到膜的另一侧。由于在气相室中 该组分的蒸气分压小于其饱和蒸气压，因而在膜表 面汽化。蒸气随后进入冷凝系统，通过液氮将蒸气 冷凝下来即得渗透产物。渗透蒸发过程的推动力是 膜内渗透组分的浓度梯度。 图6a 渗透蒸发分离示意图(真空气化) 图6b 渗透蒸发分离示意图(惰性气体吹扫) 3. 渗透蒸发技术应用领域 渗透蒸发作为一种无污染、高能效的膜分离技 术已经引起广泛的关注。该技术最显著的特点是很 高的单级分离度，节能且适应性强，易于调节。 目前渗透蒸发膜分离技术已在无水乙醇的生产 中实现了工业化。与传统的恒沸精馏制备无水乙醇 相比，可大大降低运行费用，且不受汽—液平衡的 限制。 除了以上用途外，渗透蒸发膜在其他领域的应 用尚都处在实验室阶段。预计有较好应用前景的领 域有：工业废水处理中采用渗透蒸发膜去除少量有 毒有机物（如苯、酚、含氯化合物等）；在气体分 离、医疗、航空等领域用于富氧操作；从溶剂中脱 除少量的水或从水中除去少量有机物；石油化工工 业中用于烷烃和烯烃、脂肪烃和芳烃、近沸点物、 同系物、同分异构体等的分离等。 分离膜的基本功能是从物质群中有选择地透过或输送特定的物质，如颗粒、分子、离子等。或者说，物质的分离是通过膜的选择性透过实现的。几种主要的膜分离过程及其传递机理如表1所示。 表1 几种主要分离膜的分离过程 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 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 溶质、盐 非对称性膜复合膜 膜过程 推动力 传递机理 透过物 截留物 膜类型 渗析 浓度差 溶质的扩散传递 低分子量物、离子 溶剂 非对称性膜 电渗析 电位差 电解质离子的 选择传递 电解质离子 非电解质， 大分子物质 离子交换膜 气体分离 压力差 气体和蒸汽的 扩散渗透 气体或蒸汽 难渗透性气 体或蒸汽 均相膜、复合膜，非对称膜 渗透蒸发 压力差 选择传递 易渗溶质或溶剂 难渗透性溶 质或溶剂 均相膜、复合膜，非对称膜 液膜分离 浓度差 反应促进和 扩散传递 杂质 溶剂 乳状液膜、支撑液膜 续上表 电去离子软化法 这种新方法将电渗析与离子交换有机地结 合在一起，离子交换剂靠水电离产生的H+离子自行再生。 电去离子软水设备，再生不用食盐，不增加排水含盐量，设备无人值守，自动连续运行，使用方便，运行费用低，环保和经济效益显著。 电去离子软化器的示意图 电去离子软化过程的离子交换层谱 加药法 向水中加入专用的阻垢剂，可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性，从而使水垢不能析出、沉积。 1、定义：基于溶度积原理,加入某些药剂,把水中钙、镁离子转变成为难溶化合物使之沉淀析出。 2、工艺组成： 原水（加药） →混合 →反应 →沉淀 →过滤 →消毒 石灰法 使用石灰软化硬水的方法称为石灰软化法 石灰法：向水中加入石灰，主要是用于处理大流量的高硬水，只能将硬度降到一定的范围。 原理：主要利用了加入的OH-和水中原有的HCO3- 蒸馏法 单级闪蒸SSF：热海水经一个闪急蒸馏进行蒸发产生淡水的过程。 多级闪蒸MSF：经过加热的海水，依次通过多个温度、压力逐级降低的闪蒸室，进行蒸发冷凝的蒸馏淡化方法。用得最多,90% 压气闪蒸VC 多效闪蒸MED 单级闪蒸 多级闪蒸示意图 掩蔽剂法 利用络合物的掩蔽性去除水中硬度或利用络合物的掩蔽性使络合物中的离子失去原离子反应性的方法。（并不一定真正去除） 电磁法 采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性，从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形成。 其特点是：设备投资小，安装方便，运行费用低；但是效果不够稳定性，没有统一的