第三章膜脱离器.ppt

第三章 膜分离器 　　分离膜只有组装成膜分离器，并与机、泵、过滤器、阀、仪表、管路等装配成流程才能完成分离任务。分离器选择、设计和制做的好坏，直接影响到分离过程最终完成的效果。 膜分离器应尽量保证： 原料侧与透过侧的流体有良好的流动状态，如无浓度差极化、无反混、密封性良好等。 在单位体积的分离器内有较大的分离膜的面积。 操作费用小，制造成本低。 能适应操作条件，安全可靠，易维护等。 板框式膜分离器 管式膜分离器 螺旋卷式膜分离器 中空纤维式膜分离器 膜分离器形式的选择 板框式膜分离器(Plate-and-Frame Modules) 板框式膜分离器(Plate-and-Frame Modules)特点： 是以传统的压滤机为原型最早被 设计开发的膜分离器。 制造成本较高 对密封要求极严格 应用相对较少，主要用于特殊的膜分离过程中，如电渗析、渗透蒸发以及小规模的超滤和反渗透。 管式膜分离器(Tubular Modules) 最早应用于1961年，将管式膜和制成管状的支撑体装在一起，或将膜直接制在支撑管上，然后用单管或管束装在壳体内制成分离器，其结构类似于列管式换热器。 内压管式膜：原料物流走管内，透过物流走管外，则称为内压管式膜分离器； 外压管式膜：原料物流走管外，物质在推动力下由管外向管内渗透，渗透物流走管内，称为外压管式膜分离器。 管式膜分离器 膜填装密度太低， 成本较高 所以逐渐被螺旋卷式和中空纤维式膜分离器所代替。 有较好的物流流动状态和较强的抗污染能力，因此，它们仍在一些超滤、纳米过滤过程中应用。 螺旋卷式膜分离器(Sprial-Wound Modules) UOP公司1964年开发出的一种新型膜组件。 将两张长方形的平板膜叠合，并将其中的三个边密封、粘结成信封装的膜袋，在膜袋内夹有间隔材料或支撑材料，再将膜袋另一侧开口边与一根多孔收集管密封连接。 膜袋的数目称为叶数，有一叶、二叶、四叶或更多叶的分离器。 四叶螺旋卷式分离器示意图见下图。 中空纤维膜分离器 从广义的概念来说是管式膜分离器的一种。 但中空纤维膜在分离器内不需要支撑物，是自身支撑。 中空纤维膜可分为两种结构 一种结构如图a，中空纤维束装在耐压的金属壳体中，纤维束一端封闭，一端开口，原料流体走纤维外侧，在推动力的作用下，可渗透物质由纤维外侧渗透进纤维丝内，并从纤维束的开口端排出。 另一种结构如图b，纤维束两端都是开口的，原料流体可以走丝外，亦可走丝内，同样渗透流体亦可走丝外或丝内。原料流体走丝内时，中空纤维所能承受的压力，不如走丝外时高。 膜分离器的选择主要考虑以下因素 成本 膜的填装密度 抗污染能力 膜材料制成相应的膜是否有限制 是否适合特定的操作条件 各种形式的膜分离器的主要特征 * * *