温海涛膜分离技术.ppt

表征膜性能的参数 水通量：在一定条件下(0.35MPa,25°C)，测量单位面积膜透过一定量纯水所需的时间。 截留率和截断分子量 截留率:膜对溶质的截留能力以截留率R来表示。 截留曲线 表征膜性能的参数 截断分子量 定义为相当于一定截留率(90%或95%）的分子量，用以估计孔径的大小。 孔道特征 包括孔径，孔径分布，空隙度。 完整性试验 用于试验膜和组件是否完整或渗漏。 膜的污染与清洗 膜的污染与清洗 膜清洗 A、试剂：水、盐溶液、稀酸、稀碱、表面活性剂、络合剂、氧化剂和酶溶液等。 B、原则：去污能力好，对膜无损害，成本最低。 C、方法：反向清洗，试剂置换，化学降解消化。 E、预防：膜的预处理(用乙醇浸泡聚砜膜)，料液预处理(调pH，预过滤)，开发抗污染膜，临界压力操作等。 膜的应用 膜 海水淡化 工业废水处理 城市废水资源化 天然气 生物质利用 能源 水资源 传统工业 生态环境 除尘 CO2 控制 制 药 食 品 化工与石化 电 子 冶 金 燃料电池 洁净燃烧 工业应用与未来发展 海水、苦咸水的淡化制取生活用水，硬水软化制备锅炉用水，高纯水的制备。近年来，家用饮水机及直饮水给水系统中的应用更体现了其优越性。 在医药、食品工业中用以浓缩药液、果汁、咖啡浸液等。与常用的冷冻干燥和蒸发脱水浓缩等工艺比较，反渗透法脱水浓缩成本较低，而且产品的疗效、风味和营养等均不受影响。 印染、食品、造纸等工业中用于处理污水，回收利用废业中有用的物质等。 工业应用与未来发展 工业应用的反渗透装置 工业应用与未来发展 洋姜提取膜工艺 陶瓷膜分离、纳滤、反渗透 集成新工艺的处理量达12000吨 工业应用与未来发展 膜材料：加快研制具有更好的耐酸碱、热、耐压、耐有机溶剂性能、抗氧化、抗污染性能、清洗性能好的高聚物膜、无机膜和生物膜材料。 集成膜过程：在解决某一具体分离目标时，综合利用几个膜 过程，使之各尽所长往往能达到最大限度的分离 效果，取得最佳的经济效益。 提前祝老师五一节快乐，大家五一玩的开心 LOGO 膜分离技术 报告人：温海涛 培养单位：山西煤化所 膜分离技术 各种膜分离原理 膜与膜组件及表征 膜的污染与清洗 发展背景 膜（Membrane)目前还没有一个精确、完整的定义。一种最通用的广义定义是： 膜是两相之间的一个不连续区间。 膜是分隔开两种流体的一个薄的阻挡层。也就是说，膜是指分隔两相界面，并以特定的形式限制和传递各种化学物质。  发展背景 奠定基础阶段. 发展阶段 深化发展阶段. 发展过程 50年代 60~70年代 80年代至今 1944 William Kolff 初次成功使用了人工肾 1950 Juda，Mcrae 合成膜的研究，发明了电渗析，微孔过滤和血液透析等分离工程 1960 Loeb-Sourirajan 相转化法制出了非对称反渗透膜 1968 N.N.Li 发明了液膜 1980 Cadotte 制出了界面反应聚合复合膜 简要膜科学发展 主要的膜分离法： 微滤（Microfiltration, MF） 超滤（Ultrafiltration, UF） 反渗透（Reverse osmosis, RO） 透析（Dialysis, DS） 电渗析（Electrodialysis, ED） 渗透气化（Pervaporation, PV） 各种膜分离原理 各种膜分离原理 常见膜分离类型 各种膜分离原理 膜与被分离物质尺寸之间的关系. 反渗透 膜两侧压力相等的情况下，在浓差的作用下作为溶剂的水分子从溶质浓度低的一侧向浓度高的一侧通过，这种现象称为渗透。促使水分子透过的推动力称为渗透压。 如果欲使高浓度溶液中的溶剂透过膜到低浓度的一侧，则可在高浓度的一侧施加压力，压力必需大于此渗透压，这种操作称为反渗透。 溶质浓度越高，渗透压越大。 渗透压 反渗透 应用：海水淡化 工业用水软化 Inc.应用 反渗透膜没有明显孔道结构，透过机理一般通过“溶解－扩散”模型描述。假设溶质或溶剂首先溶解在膜中，然后扩散通过膜。 超滤和微滤 超滤和微滤都是利用膜的筛分性质，以压差为传质推动力。膜具有明显的孔道结构，主要用于截留高分子溶质或固体微粒。 超滤主要用于高分子溶质之间或高分子与小分子之间的分离，利用分子量的差别进行分离。浓缩，脱盐，或纯化。微滤一般用于悬浮液的过滤，在生物分离中广泛用于菌体的分离和浓缩，细胞碎片的去除。 孔径：微滤超滤纳滤 透析 利用具有一定孔径大小、高分子溶质不能透过的亲水膜将含有高分子溶质和其它小分子溶质的溶液与纯水或缓冲液分隔，由于膜两侧的溶质浓度不同，在浓差的作用下，高分子溶液中的小分子溶质（例如无机盐）透向水侧，水侧的水分子透向溶液侧，这即为透析。 性质：透析膜一