膜分离技术1ppt课件

膜分离技术简介，2007年7月，目录，发展简史，基础知识，常用技术和设备简介，特点和前景，谢谢。人类对膜现象的研究始于1748年。然而，它花了200多年才实现膜的功能和服务于人类。通史(20世纪):30年代：微孔过滤40年代：透析50年代：电渗析60年代：反渗透70年代：超滤和液膜80年代：气体分离90年代：渗透蒸发，1。发展简史、国内研究史、离子交换膜研究始于1958年；1965年，反渗透膜的探索开始了。1966年，聚乙烯非均相离子交换膜在上海化工厂投入运行，为电渗析的工业应用奠定了基础。20世纪70年代，电渗析、反渗透、超滤、微滤膜及其组件相继研发，并进入推广应用阶段。20世纪80年代中期，我国气体分离膜的研究取得了很大进展。20世纪90年代，科技部组织了无机陶瓷微滤膜产业化技术的科技研究，推动了陶瓷微滤膜的产业化进程。膜的定义：在一定的流动相中(液体或气体)，有一薄层凝聚相物质，它把流动相分成两部分，这个薄层就是膜。其厚度小于0.5毫米。(2)分类：可根据不同孔径(或截止分子量)分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。无机膜(微滤膜，如陶瓷膜和金属膜)和有机膜(由高分子材料制成，如醋酸纤维素、聚醚砜、聚醚砜、芳香族聚酰胺、多氟聚合物等。)。根据对称膜(均质膜)的结构：结构和方向独立的不对称膜(非均质膜):结构和方向相关的，活性层：过滤(0.1-1 m)支撑层：支撑(100-200 m)，(3)膜性能参数MWCO，通量，压缩能力，酸碱度适用范围，对热和温度的稳定性等。(4)膜污染和清洗污染：在使用过程中，尽管操作条件不变，膜的通量仍然逐渐减少的现象。不可逆的，必须在消除前清洗。浓差极化：可逆，可通过改变操作条件来消除；清洁：氢氧化钠：水解蛋白质、皂化脂肪、溶解某些生物大分子、酸：硝酸、磷酸、盐酸(去除无机物)、表面活性剂：十二烷基硫酸钠(乳化、润湿、分散生物大分子等)。)，氧化剂：NaClO(强氧化能力)，酶：一般不使用，但如果你想去除一些多糖，淀粉酶有一定的作用。有机溶剂：20%-50%的乙醇可用于膜装置的灭菌和除油。但是，该系统必须满足防爆要求。原理：膜分离技术利用选择性多孔膜作为分离介质，使分离出的溶液在一定的驱动力(如压力差、浓度差、电位差等)下通过膜。)，低分子溶质通过膜，大分子溶质被截留，从而分离溶液中不同分子量的物质，达到分离、浓缩和纯化的目的。原理图、3。膜分离过程的类型，4.膜过滤方式：消声过滤以压力为驱动力，料液流向垂直于膜表面，渗透液方向与料液方向一致。错流过滤(错流过滤)的渗透方向垂直于进料方向，而进料液体的流动方向平行于滤膜表面。进料以一定流速冲洗膜表面，以降低浓差极化效应。例如，微滤主要根据料液中的固体含量来确定，0.5%基本采用错流过滤。常用技术的分类，压力驱动膜过程及其各自的分离特性，1。微滤分类：一般分为板框式(板式)、中空纤维式、管状、盘绕式等结构。应用：浓缩、脱盐、分离、纯化、热原去除、缓冲液置换等。两种压差p=p输入-p输出(回流液体的循环功率)一般调节在10psi左右：泵速，回流阀pt=(p输入-p0) (p输出-p0)*1/2=(p输入-p输出)*1/2-p0(膜过滤驱动力)，轴向和横向压差，pt对通量的影响，低压：通量与pt成比例增加，例如随着压力增加，形成浓差极化层。趋势变得更慢，例如，B的压力继续增加：浓度极化层达到凝胶层浓度，并且通量不随pt变化，例如，C，膜两侧的平均压力差，3。纳滤是反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，孔径范围在几纳米左右。与其他压力驱动的膜分离工艺相比，它出现的较晚。与反渗透相比，它的操作压力较低，所以纳滤也被称为“低压反渗透”或“洛赛罗反渗透”。应用：食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、生物医药、生物发酵、精细化工、环保产业.纳滤膜，纳滤膜的三大特点，MWCO介于反渗透膜和超滤膜之间，一般为150 1000道尔顿；科学家推测，表面分离层可能具有大约1毫米的微孔结构，所以它被称为“纳滤”。纳滤膜对无机盐有一定的截留率，因为其表面分离层由聚电解质组成，并与离子有静电相互作用。超低压力大流量，即仍能在超低压力(0.1兆帕14.7磅/平方英寸)下工作，且流量较大。反渗透原理：在压力下通过反渗透膜分离溶液中的溶剂和溶质的过程。应用：美国是第一个将宇航员的尿液回收到纯水中的国家。医学界也使用反渗透来清洗肾脏(血液透析)。工业应用已经应用于海水淡化、超纯水的制备、从发酵液中分离溶剂等。特点：无需添加任何杀菌剂或化学物质，因此不会发生化学相变。Vivaflow50回旋加速器/切向流超滤器，Viva阿司匹林系列超滤和浓缩离心管，25毫米可变膜针式过滤器，(玻璃型)溶剂过滤器，4。设备简介：QuixStand中空纤维柱系统、Pellicon超滤系统、不锈钢圆柱形正压过滤器、0.1m2陶瓷膜实验设备五、膜分离技术的特点、高效分离过程、低能耗、工作温度接近室温、纯物理过程、质量稳定性好、连续操作灵活性强、环保性强、无污染投资少、分离技术比较、问题与前景、膜材料研究薄弱、许多需要进口膜组件的原料性能低。 膜技术的种类和种类很少，目前的膜大多是化学制剂，这容易造成小规模的二次污染产业，应用领域技术成果的产业化转化过程缓慢，研究新的膜材料，开发和研究新的高分子膜材料。 研发新的成膜技术，进一步制备超薄、高度均匀、无缺陷的不对称薄膜。新型膜分离技术与传统工艺技术有机结合，膜技术的研究成果不断从实验室推向工业应用。推进无机膜的发展。无