膜分离工艺及其设备.ppt

* 截断分子量范围约为 MWCO300～1000 ，，实现高相对分子量和低相对分子量有机物的分离. * 低压力下仍具有较高脱盐性能； 分离分子量相差不大但带相反电荷的小分子（短肽、氨基酸、抗生素）。 * 构造简单，可单独更换膜片； 可作为试验机，将各种膜样品同时安装在一起进行性能检测； 压降较小，线速度可达1~5m/s，且不易堵塞； 为促进膜组件内的湍流效果，不少厂家将原液导流板的表面设计成各式凹凸或波纹结构或在膜面配置筛网等物。 * 其中三个边沿被密封而粘结成膜袋状，另一个开放的边沿与一根多孔中心产品水(液)收集管连接，在膜袋外部的原水侧再垫一层网眼型间隔材料（隔网），也就是把膜~多孔支撑体~膜~原水侧隔网依次叠合， * * * 按膜的材料分类，天然膜和人工合成膜。 按膜的结构，可分为对称膜和非对称膜。对称膜，又称均质膜，指各向均质的致密或多孔膜，物质在膜中各处的渗透速率相同。非对称膜由一个极薄的致密皮层和一个多孔支撑层组成。 按膜的性质分类，膜固态膜、液膜、气膜。目前主要为固膜，制备固膜的材料一般为有机高分子； 按用途和膜的作用机理分类，主要是液体分离膜。它一般用于进行液体混合物的分离。选择渗透膜，也有文献称之为致密被动膜。 * * * (1)芳香族聚酰胺 第二代反渗透膜材料，用于中空纤维膜的制备。 (2)脂肪族聚酰胺 由它们制备的织布(府绸)和不织布用于反渗透膜和气体分离复合膜的支撑底布，超细尼龙纤维的不织布也可直接用于微滤。 (3)聚砜酰胺 常用于微滤膜和超滤膜材料。 (4)交联芳香聚酰胺 用于反渗透膜材料的制备，但具有不耐氯的缺点。 * 尤其是经磺化处理的磺化聚砜膜，膜表面带正电荷，在啤酒过滤时，带正电荷的大分子蛋白质在被截留的同时，不会堵塞膜孔，有利于膜的清洗。 * 聚4-甲基-1-戊烯(PMP) 是一种新型聚烯烃材料， 除了具有通用聚烯烃材料的特性外，它还具有非常突出的光学性能、机械性能、耐高温性以及电学性能等。 * * 目前的超滤膜和反渗透膜多为不对称膜。一般而言，超滤膜多为指状结构，反渗透膜多为海绵状结构，微滤膜以对称结构为主，新型无机陶瓷膜多为不对称膜。 * * 这样超薄层所用的单体品种多，用量少，可用性能好，价格低，而不必生产大量的聚合物，也不必担心聚合物批量间的差异；超薄层可呈交联的网状而不溶，这一点不对称膜是难以实现的；通过选择单体，控制工艺条件和交联度等，来获得高脱除率和高通量的脱盐超薄层，其pH值应用范围宽，化学稳定性好，耐生物降解，以及可满足特定的要求等。 * 随着过滤的进行，膜孔的表面和膜滤孔的纳污空间会很快被填塞和覆盖，过滤速度会越来越慢直至停止。 * 由于被滤液的流动方向与膜面相切，所以膜面上暂时性的覆盖物会被不断流入的液体所带走，这样膜滤孔就会恢复其过滤功能，因此过滤效率较高。 * 在对啤酒进行过滤时，啤酒中的蛋白质、葡聚糖等胶体物质会不断在膜面上积聚，当积聚浓度超过凝胶化浓度时，便会在膜面上形成凝胶层，使过滤速度急剧下降。此时若加大进口压力，反而会加大凝胶化。通常把刚形成凝胶层时的压力称为临界压力。在膜过滤操作中，操作压力应低于临界压力 * 与相转化法制备的非对称膜相比复合膜具有以下特点 ①可以分别优选不同的膜材料制备致密皮层(超薄脱盐层)和多孔支撑层，使它们的功能分别达到最佳化。 ②可以用不同方法制备高交联度和带离子性基团的致密皮层，从而使膜对无机物，特别是对有机低分子具有良好的分离率，以及良好的物理化学稳定性和耐压密性。 ③大部分复合膜可制成干膜，有利于膜的运输和保存。 按被滤液和滤清液在膜面两侧上的流动方向的不同来分： 静态膜过滤（又称死端式膜过滤或传统膜过滤） 错流膜过滤（又称动态膜过滤或切线膜过滤） 静态膜过滤 是指被滤液的流动方向和滤清液的流动方向都与膜面呈垂直方向的过滤方式。 这种方式仅适合于被滤液中固体物质、胶体物质及微生物等可截留物质含量很低的膜过滤。 错流膜过滤 被滤液的流动方向与膜面相切，滤清液的流动方向与膜面垂直的过滤方式。 错流过滤的结果是：得到滤清液和被截留的浓缩物。 错流膜过滤 静态膜过滤 滤膜的性能参数 孔道特征 特征：膜的孔道特征包括孔径、孔径分布和孔隙率。超滤膜和微滤膜的孔径、孔径分布和孔隙率可通过电子显微镜直接观测到。 微滤膜最大孔径：可用泡点法(bubble point method)测定。在膜表面覆盖一层水，用水湿润膜孔，从下面通入空气，当压力升高到有稳定的气泡冒出时称为泡点，此时的压力称为泡点压力。基于空气压力克服表面张力将水从膜孔毛细管中推出的动量平衡，得到计算最大孔径公式 式中，?为水的表面张力；pb为泡点压力；?为水与膜面的接着角度。因为亲水膜可被水