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文档简介

1、 水的软化及其技术伍娟娟概 念 天然水体由于自然循环和社会循环的缘由,使水中含有大量的矿物盐类等物质。其中,钙和镁以化合物的方式存在并成为主要成分,即称硬度。 去除水中部分或全部硬度的过程称为水的软化意义 由于水垢的堆积对人们的生活及消费均有很明显的影响,所以消费用水和生活用水均对硬度目的有一定的要求。软化的目的 防止锅炉水由于硬度而生垢浪费燃料、烧损部件、爆炸 防止Ca2+、Mg2+对工业冷却设备正常运转的影响传热系数低、导热性能差 防止影响造纸、纺织等行业产质量量 中心目的 消除不良影响,满足生活和工业用水的要求!国软化水行业的开展现状 软化水处置主要处理硬水所带来的水垢问题 国外:在美国

2、水质都很硬,所以他们的家用软化水处置设备已相当普及。 在兴隆国家的家居生活设备中,占家庭用水量90%的烹饪、洗涤、沐浴等用水运用的都是软水。 国内: 以水质较硬的华北、西北地域为主要市场,正处于萌芽期。目前产品终端销售主要集中在北京、上海地域。 国产软化水处置设备价钱相对较低,占有一定优势,但功能方面不及进口产品先进。运用领域 可广泛运用于蒸汽锅炉、热水锅炉、交换器、蒸发冷凝器、空调、直燃机等系统的补给水的软化。还可用于宾馆、饭店、写字楼、公寓等生活用水的处置及食品、饮料、酿酒、洗衣、印染、化工、医药等行业的软化水处置。开展前景 由于北方地域的水质较硬,从处理问题的角度看,软化水处置的前景还是

3、很不错的。南方地域由于水质相对较软,因此需求还不是很迫切。随着人们对运用软水认知度高的提高,软化水处置将迅速开展。常用的软化方法 离子交换法离子交换法 膜分别法膜分别法 电去离子软化法电去离子软化法 石灰法石灰法 加药法加药法 蒸馏法蒸馏法 掩蔽剂法掩蔽剂法 集成膜技术集成膜技术 电磁法电磁法离子交换法IE 采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来。 主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟。可以将硬度降至0。采用这种方式的软化水设备普通也叫做“离子交换器(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器)。 设备的规范任务流程 任务(有时叫做产水,下同)、反洗、吸盐(再生

4、)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的一切工序非常接 近,只是由于实践工艺的不同或控制的需求,能够会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为根底的软化水设备都是在这五个流程的根底上开展来的(其中,全自动软化水设备会添加盐水重注过程)。 反洗:任务一段时间后的设备,会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物,把这些污物除去后,离子交换树脂才干完全曝显露来,再生的效果才干得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入,从顶部流出,这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程普通需求5-15分钟左右。 吸盐(再生):即将盐水注入树脂罐体的过程,传统设备是采用盐泵将盐水注入,全自动的设备是采用公用的内置放

5、射器将盐水吸入(只需进水有一定的压力即 可)。在实践任务过程中,盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好,所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生,这个过 程普通需求30分钟左右,实践时间受用盐量的影响。 慢冲洗(置换):在用盐水流过树脂以后,用原水以同样的流速渐渐将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗,由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁 离子被钠离子交换,根据实践阅历,这个过程中是再生的主要过程,所以很多人将这个过程称作置换。这个过程普通与吸盐的时间一样,即30分钟左右。 快冲洗:为了将残留的盐彻底冲洗干净,要采用与实践任务接近的流速,用原水对树脂进展

6、冲洗,这个过程的最后出水应为达标的软水。普通情况下,快冲洗过程为5-15分钟。 膜分别法膜分别法典型的膜分别技术有微孔过滤典型的膜分别技术有微孔过滤(MF)、超滤、超滤(UF)、反浸透、反浸透(RO)、纳滤、纳滤(NF)、渗析、渗析(D)、电渗析电渗析(ED)及浸透蒸发及浸透蒸发( PV) 。膜上游 透膜 膜下游选择性透膜选择性透膜 微孔过滤技术微孔过滤技术微孔过滤和微孔膜的特点微孔过滤和微孔膜的特点 微孔过滤技术始于十九世纪中叶,是以静微孔过滤技术始于十九世纪中叶,是以静压差为推进力,利用筛网状过滤介质膜的压差为推进力,利用筛网状过滤介质膜的“筛分作用进展分别的膜过程。实施微孔筛分作用进展分

7、别的膜过程。实施微孔过滤的膜称为微孔膜。过滤的膜称为微孔膜。微孔膜的主要优点为:微孔膜的主要优点为: 孔径均匀,过滤精度高。能将液体中一切大孔径均匀,过滤精度高。能将液体中一切大于制定孔径的微粒全部截留;于制定孔径的微粒全部截留; 孔隙大,流速快。普通微孔膜的孔密度为孔隙大,流速快。普通微孔膜的孔密度为107孔孔/cm2,微孔体积占膜总体积的,微孔体积占膜总体积的7080。由由于膜很薄,阻力小,其过滤速度较常规过滤介质快于膜很薄,阻力小,其过滤速度较常规过滤介质快几十倍;几十倍; 无吸附或少吸附。微孔膜厚度普通在无吸附或少吸附。微孔膜厚度普通在90150m之间,因此吸附量很少,可忽略不计。之间

8、,因此吸附量很少,可忽略不计。 无介质零落。微孔膜为均一的高分子资料,无介质零落。微孔膜为均一的高分子资料,过滤时没有纤维或碎屑零落,因此能得到高纯度的过滤时没有纤维或碎屑零落,因此能得到高纯度的滤液。滤液。 微孔膜的缺陷:微孔膜的缺陷: 颗粒容量较小,易被堵塞;颗粒容量较小,易被堵塞; 运用时必需有前道过滤的配合,否那运用时必需有前道过滤的配合,否那么无法正常任务。么无法正常任务。超滤技术超滤技术超滤和超滤膜的特点超滤和超滤膜的特点 超滤技术始于超滤技术始于 1861 年,其过滤粒径介于微滤和年,其过滤粒径介于微滤和反浸透之间,约反浸透之间,约510 nm,在,在 0.10.5 MPa 的静

9、压的静压差推进下截留各种可溶性大分子,如多糖、蛋白质差推进下截留各种可溶性大分子,如多糖、蛋白质、酶等相对分子质量大于、酶等相对分子质量大于500的大分子及胶体,构成的大分子及胶体,构成浓缩液,到达溶液的净化、分别及浓缩目的。浓缩液,到达溶液的净化、分别及浓缩目的。2. 超滤膜技术运用领域超滤膜技术运用领域 超滤膜的运用也非常广泛,在作为反浸透预处超滤膜的运用也非常广泛,在作为反浸透预处理、饮用水制备、制药、色素提取、阳极电泳漆和理、饮用水制备、制药、色素提取、阳极电泳漆和阴极电泳漆的消费、电子工业高纯水的制备、工业阴极电泳漆的消费、电子工业高纯水的制备、工业废水的处置等众多领域都发扬着重要作

10、用。废水的处置等众多领域都发扬着重要作用。 超滤技术主要用于含分子量超滤技术主要用于含分子量500500,000的微粒的微粒溶液的分别,是目前运用最广的膜分别过程之一,溶液的分别,是目前运用最广的膜分别过程之一,它的运用领域涉及化工、食品、医药、生化等。它的运用领域涉及化工、食品、医药、生化等。超滤膜截留分子量确实定超滤膜安装超滤膜安装反浸透技术反浸透技术1. 反浸透原理及反浸透膜的特点反浸透原理及反浸透膜的特点 浸透是自然界一种常见的景象。人类很早以前浸透是自然界一种常见的景象。人类很早以前就曾经自觉或不自觉地运用浸透或反浸透分别物就曾经自觉或不自觉地运用浸透或反浸透分别物质。目前,反浸透技

11、术曾经开展成为一种普遍运用质。目前,反浸透技术曾经开展成为一种普遍运用的现代分别技术。在海水和苦咸水的脱盐淡化、超的现代分别技术。在海水和苦咸水的脱盐淡化、超纯水制备、废水处置等方面,反浸透技术有其他方纯水制备、废水处置等方面,反浸透技术有其他方法不可比较的优势。法不可比较的优势。图图4 浸透与反浸透原理表示图浸透与反浸透原理表示图 浸透和反浸透的原理如以下图所示。浸透和反浸透的原理如以下图所示。假设用一张只能透过水而不能透过溶质的半透假设用一张只能透过水而不能透过溶质的半透膜将两种不同浓度的水溶液隔开,水会自然地透过膜将两种不同浓度的水溶液隔开,水会自然地透过半透膜浸透从低浓度水溶液向高浓度

12、水溶液一侧迁半透膜浸透从低浓度水溶液向高浓度水溶液一侧迁移,这一景象称浸透图移,这一景象称浸透图4a。这一过程的推进力。这一过程的推进力是低浓度溶液中水的化学位与高浓度溶液中水的化是低浓度溶液中水的化学位与高浓度溶液中水的化学位之差,表现为水的浸透压。学位之差,表现为水的浸透压。 随着水的浸透,高浓度水溶液一侧的液面升高,随着水的浸透,高浓度水溶液一侧的液面升高,压力增大。当液面升高至压力增大。当液面升高至H时,浸透到达平衡,两时,浸透到达平衡,两侧的压力差就称为浸透压图侧的压力差就称为浸透压图4b。浸透过程到达。浸透过程到达平衡后,水不再有浸透,浸透通量为零。平衡后,水不再有浸透,浸透通量为

13、零。 假设在高浓度水溶液一侧加压,使高浓度水溶液假设在高浓度水溶液一侧加压,使高浓度水溶液侧与低浓度水溶液侧的压差大于浸透压,那么高浓侧与低浓度水溶液侧的压差大于浸透压,那么高浓度度水溶液中的水将经过半透膜流向低浓度水溶液侧,水溶液中的水将经过半透膜流向低浓度水溶液侧,这一过程就称为反浸透图这一过程就称为反浸透图4c。 反浸透技术所分别的物质的分子量普通小于反浸透技术所分别的物质的分子量普通小于500,操作压力为操作压力为 2100MPa。 用于实施反浸透操作的膜为反浸透膜。反浸透用于实施反浸透操作的膜为反浸透膜。反浸透膜大部分为不对称膜,孔径小于膜大部分为不对称膜,孔径小于0.5nm,可截留

14、溶,可截留溶质分子。质分子。2. 反浸透与超滤、微孔过滤的比较反浸透与超滤、微孔过滤的比较 反浸透、超滤和微孔过滤都是以压力差为推进反浸透、超滤和微孔过滤都是以压力差为推进力使溶剂经过膜的分别过程,它们组成了分别溶液力使溶剂经过膜的分别过程,它们组成了分别溶液中的离子、分子到固体微粒的三级膜分别过程。中的离子、分子到固体微粒的三级膜分别过程。 普通来说,分别溶液中分子量低于普通来说,分别溶液中分子量低于500的低分子的低分子物质,应该采用反浸透膜;分别溶液中分子量大于物质,应该采用反浸透膜;分别溶液中分子量大于500的大分子或极细的胶体粒子可以选择超滤膜,而的大分子或极细的胶体粒子可以选择超滤

15、膜,而分别溶液中的直径分别溶液中的直径0.110m的粒子应该选微孔膜。的粒子应该选微孔膜。 以上关于反浸透膜、超滤膜和微孔膜之间的分以上关于反浸透膜、超滤膜和微孔膜之间的分界并不是非常严厉、明确的,它们之间能够存在一界并不是非常严厉、明确的,它们之间能够存在一定的相互重叠。定的相互重叠。表表3 3 反浸透、超滤和微孔过滤技术的原反浸透、超滤和微孔过滤技术的原理和操作特点比较理和操作特点比较分离技术类型反渗透超滤微孔过滤膜的形式表面致密的非对称膜、复合膜等非对称膜,表面有微孔微孔膜膜材料纤维素、聚酰胺等聚丙烯腈、聚砜等纤维素、PVC等操作压力 /MPa21000.10.50.010.2分离的物质

16、分子量小于500的小分子物质分子量大于500的大分子和细小胶体微粒0.110m的粒子分离机理非简单筛分,膜的物化性能对分离起主要作用筛分,膜的物化性能对分离起一定作用筛分,膜的物理结构对分离起决定作用水的渗透通量 /(m3.m-2.d-1)0.12.50.5520200工工业业运运用用的的反反浸浸透透安安装装工业工业运用运用的反的反浸透浸透安装安装的膜的膜组件组件之间之间的衔的衔接接纳滤技术纳滤技术nanofiltration, NF1. 纳滤膜的特点纳滤膜的特点 纳滤膜是八十年代在反浸透复合膜根底上开发纳滤膜是八十年代在反浸透复合膜根底上开发出来的,是超低压反浸透技术的延续和开展分支,出来的

17、,是超低压反浸透技术的延续和开展分支,早期被称作低压反浸透膜或松散反浸透膜。目前,早期被称作低压反浸透膜或松散反浸透膜。目前,纳滤膜已从反浸透技术中分别出来,成为独立的分纳滤膜已从反浸透技术中分别出来,成为独立的分离技术。离技术。 纳滤膜的孔径为纳米级,介于反浸透膜纳滤膜的孔径为纳米级,介于反浸透膜(RO)(RO)和超和超滤膜滤膜(UF)(UF)之间,因此称为之间,因此称为“纳滤。纳滤。 纳滤膜的表层较纳滤膜的表层较RORO膜的表层要疏松得多,但较膜的表层要疏松得多,但较UFUF膜的要致密得多。因此其制膜关键是合理调理表膜的要致密得多。因此其制膜关键是合理调理表层的疏松程度,以构成大量具纳米级

18、的表层孔。层的疏松程度,以构成大量具纳米级的表层孔。 纳滤膜主要用于截留粒径在纳滤膜主要用于截留粒径在0.11nm,分子量,分子量为为1000左右的物质,可以使一价盐和小分子物质透左右的物质,可以使一价盐和小分子物质透过,具有较小的操作压过,具有较小的操作压0.51MPa。其被分别。其被分别物质的尺寸介于反浸透膜和超滤膜之间,但与上述物质的尺寸介于反浸透膜和超滤膜之间,但与上述两种膜有所交叉。两种膜有所交叉。 纳滤恰好填补了超滤与反浸透之间的空白纳滤恰好填补了超滤与反浸透之间的空白, ,它能截它能截留透过超滤膜的那部分小分子量的有机物留透过超滤膜的那部分小分子量的有机物, ,透析被反浸透析被反

19、浸透膜所截留的无机盐。而且,纳滤膜对不同价态离子透膜所截留的无机盐。而且,纳滤膜对不同价态离子的截留效果不同的截留效果不同, ,对单价离子的截留率低对单价离子的截留率低(10%-80%),(10%-80%),对对二价及多价离子的截留率明显高于单价离子二价及多价离子的截留率明显高于单价离子(90%)(90%)以上。以上。 目前关于纳滤膜的研讨多集中在运用方面,而有目前关于纳滤膜的研讨多集中在运用方面,而有关纳滤膜的制备、性能表征、传质机理等的研讨还关纳滤膜的制备、性能表征、传质机理等的研讨还不够系统、全面。进一步改良纳滤膜的制造工艺,不够系统、全面。进一步改良纳滤膜的制造工艺,研讨膜资料改性,将

20、可极大提高纳滤膜的分别效果研讨膜资料改性,将可极大提高纳滤膜的分别效果与清洗周期。与清洗周期。2. 纳滤膜及其技术的运用领域纳滤膜及其技术的运用领域 纳滤技术最早也是运用于海水及苦咸水的淡化纳滤技术最早也是运用于海水及苦咸水的淡化方面。由于该技术对低价离子与高价离子的分别特方面。由于该技术对低价离子与高价离子的分别特性良好,因此在硬度高和有机物含量高、浊度低的性良好,因此在硬度高和有机物含量高、浊度低的原水处置及高纯水制备中颇受瞩目;在食品行业原水处置及高纯水制备中颇受瞩目;在食品行业中,纳滤膜可用于果汁消费,大大节省能源;在医中,纳滤膜可用于果汁消费,大大节省能源;在医药行业可用于氨基酸消费

21、、抗生素回收等方面;在药行业可用于氨基酸消费、抗生素回收等方面;在石化消费的催化剂分别回收等方面更有着不可比较石化消费的催化剂分别回收等方面更有着不可比较的作用。的作用。MF蛋白质细菌MW 1umROUFFNFNF正好介于正好介于UFUF和和RORO之间,截留分子量大约在之间,截留分子量大约在300 - 1000300 - 1000。电渗析电渗析 在盐的水溶液如氯化钠溶液中置入阴、阳在盐的水溶液如氯化钠溶液中置入阴、阳两个电极,并施加电场,那么溶液中的阳离子将移两个电极,并施加电场,那么溶液中的阳离子将移向向阴极,阴离子那么移向阳极,这一过程称为电泳。阴极,阴离子那么移向阳极,这一过程称为电泳

22、。如如果在阴、阳两电极之间插入一张离子交换膜阳离果在阴、阳两电极之间插入一张离子交换膜阳离子交换膜或阴离子交换膜,那么阳离子或阴离子子交换膜或阴离子交换膜,那么阳离子或阴离子会会选择性地经过膜,这一过程就称为电渗析。选择性地经过膜,这一过程就称为电渗析。 电渗析的中心是离子交换膜。在直流电场的作电渗析的中心是离子交换膜。在直流电场的作用下,以电位差为推进力,利用离子交换膜的选择用下,以电位差为推进力,利用离子交换膜的选择透过性,把电解质从溶液中分别出来,实现溶液的透过性,把电解质从溶液中分别出来,实现溶液的淡化、浓缩及钝化;也可经过电渗析实现盐的电淡化、浓缩及钝化;也可经过电渗析实现盐的电解,

23、制备氯气和氢氧化钠等。解,制备氯气和氢氧化钠等。 正极正极 阴离子交换膜阴离子交换膜 负极负极+固定离子固定离子Cl-Na+-+阳极阳极阴极阴极Cl-Na阳膜阳极室阳极室Cl-Cl-Cl-NaNaCl-NaNaCl-Cl-NaNa浓缩室淡化室淡化室浓缩室阴极室阴极室阴膜阳膜阴膜v电渗析过程原理图电渗析过程原理图3. 电渗析技术运用领域电渗析技术运用领域 自电渗析技术问世后,其在苦咸水淡化,饮用自电渗析技术问世后,其在苦咸水淡化,饮用水及工业用水制备方面展现了宏大的优势。水及工业用水制备方面展现了宏大的优势。 随着电渗析实际和技术研讨的深化,我国在电随着电渗析实际和技术研讨的深化,我国在电渗析主

24、要安装部件及构造方面都有宏大的创新,仅渗析主要安装部件及构造方面都有宏大的创新,仅离子交换膜产量就占到了世界的离子交换膜产量就占到了世界的1/3。我国的电渗析。我国的电渗析安装主要由国家海洋局杭州水处置技术开发中心生安装主要由国家海洋局杭州水处置技术开发中心生产,现可提供产,现可提供200m3/d规模的海水淡化安装。规模的海水淡化安装。 中草药有效成分的分别和精制:经过电渗析普中草药有效成分的分别和精制:经过电渗析普通可以把中草药提取液分别分成无机阳离子和生物通可以把中草药提取液分别分成无机阳离子和生物碱、无机阴离子和有机酸、中性化合物和高分子化碱、无机阴离子和有机酸、中性化合物和高分子化合物

25、三部分。合物三部分。 电渗析技术在食品工业、化工及工业废水的处电渗析技术在食品工业、化工及工业废水的处理方面也发扬着重要的作用。特别是与反浸透、纳理方面也发扬着重要的作用。特别是与反浸透、纳滤等精过滤技术的结合,在电子、制药等行业的高滤等精过滤技术的结合,在电子、制药等行业的高纯水制备中扮演重要角色。纯水制备中扮演重要角色。 实践运用的实践运用的电渗析器电渗析器 电渗析的中心是离子交换膜。在直流电场的作电渗析的中心是离子交换膜。在直流电场的作用下,以电位差为推进力,利用离子交换膜的选择用下,以电位差为推进力,利用离子交换膜的选择透过性,把电解质从溶液中分别出来,实现溶液的透过性,把电解质从溶液

26、中分别出来,实现溶液的淡化、浓缩及钝化;也可经过电渗析实现盐的电淡化、浓缩及钝化;也可经过电渗析实现盐的电解,制备氯气和氢氧化钠等。解,制备氯气和氢氧化钠等。 正极正极 阴离子交换膜阴离子交换膜 负极负极+固定离子固定离子Cl-Na+-+阳极阳极阴极阴极Cl-Na阳膜阳极室阳极室Cl-Cl-Cl-NaNaCl-NaNaCl-Cl-NaNa浓缩室淡化室淡化室浓缩室阴极室阴极室阴膜阳膜阴膜v电渗析过程原理图电渗析过程原理图MF蛋白质细菌MW 1umROUFFNFNF正好介于正好介于UFUF和和RORO之间,截留分子量大约在之间,截留分子量大约在300 - 1000300 - 1000。NF 纳滤

27、膜的分类与分别浸透蒸发技术浸透蒸发技术1. 浸透蒸发技术和浸透蒸发膜的特点浸透蒸发技术和浸透蒸发膜的特点 浸透蒸发是近十几年中颇受人们关注的膜分别浸透蒸发是近十几年中颇受人们关注的膜分别技术。浸透蒸发是指液体混合物在膜两侧组分的蒸技术。浸透蒸发是指液体混合物在膜两侧组分的蒸气分压差的推进力下,透过膜并部分蒸发,从而达气分压差的推进力下,透过膜并部分蒸发,从而达到分别目的的一种膜分别方法。可用于传统分别手到分别目的的一种膜分别方法。可用于传统分别手段较难处置的恒沸物及近沸点物系的分别。具有一段较难处置的恒沸物及近沸点物系的分别。具有一次分别度高、操作简单、无污染、低能耗等特点。次分别度高、操作简

28、单、无污染、低能耗等特点。 浸透蒸发的本质是利用高分子膜的选择性透过浸透蒸发的本质是利用高分子膜的选择性透过来分别液体混合物。其原理如图来分别液体混合物。其原理如图6所示。由高分所示。由高分子膜将安装分为两个室,上侧为存放待分别混合物子膜将安装分为两个室,上侧为存放待分别混合物的液相室,下侧是与真空系统相衔接或用惰性气体的液相室,下侧是与真空系统相衔接或用惰性气体吹扫的气相室。混合物经过高分子膜的选择浸透,吹扫的气相室。混合物经过高分子膜的选择浸透,其中某一组分浸透到膜的另一侧。由于在气相室中其中某一组分浸透到膜的另一侧。由于在气相室中该组分的蒸气分压小于其饱和蒸气压,因此在膜表该组分的蒸气分

29、压小于其饱和蒸气压,因此在膜表面汽化。蒸气随后进入冷凝系统,经过液氮将蒸气面汽化。蒸气随后进入冷凝系统,经过液氮将蒸气冷凝下来即得浸透产物。浸透蒸发过程的推进力是冷凝下来即得浸透产物。浸透蒸发过程的推进力是膜内浸透组分的浓度梯度。膜内浸透组分的浓度梯度。图图6a 浸透蒸发分别表示图浸透蒸发分别表示图(真空气化真空气化)液相室气相室膜真空泵冷凝液冷凝器图图6b 浸透蒸发分别表示图浸透蒸发分别表示图(惰性气体吹扫惰性气体吹扫)液相室气相室膜冷凝液冷凝器惰性气体惰性气体净化利用3. 浸透蒸发技术运用领域浸透蒸发技术运用领域 浸透蒸发作为一种无污染、高能效的膜分别技浸透蒸发作为一种无污染、高能效的膜分

30、别技术曾经引起广泛的关注。该技术最显著的特点是很术曾经引起广泛的关注。该技术最显著的特点是很高的单级分别度,节能且顺应性强,易于调理。高的单级分别度,节能且顺应性强,易于调理。 目前浸透蒸发膜分别技术已在无水乙醇的消费目前浸透蒸发膜分别技术已在无水乙醇的消费中实现了工业化。与传统的恒沸精馏制备无水乙醇中实现了工业化。与传统的恒沸精馏制备无水乙醇相比,可大大降低运转费用,且不受汽相比,可大大降低运转费用,且不受汽液平衡的液平衡的限制。限制。 除了以上用途外,浸透蒸发膜在其他领域的应除了以上用途外,浸透蒸发膜在其他领域的应用尚都处在实验室阶段。估计有较好运用前景的领用尚都处在实验室阶段。估计有较好

31、运用前景的领域有:工业废水处置中采用浸透蒸发膜去除少量有域有:工业废水处置中采用浸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、业中用于烷烃和烯烃、脂肪烃和芳烃、近沸点物、同系物、同分异构体等的分别等。同系物、同分异构体等的分别等。 分别膜的根本功能是从物质群中有选分别膜的根本功能是从物质群中有选择地透过或保送特定的物质,如颗

32、粒、分择地透过或保送特定的物质,如颗粒、分子、离子等。或者说,物质的分别是经过子、离子等。或者说,物质的分别是经过膜的选择性透过实现的。几种主要的膜分膜的选择性透过实现的。几种主要的膜分别过程及其传送机理如表别过程及其传送机理如表1所示。所示。表表1 几种主要分别膜的分别过程几种主要分别膜的分别过程膜过程膜过程推动推动力力传递机理传递机理透过物透过物截留物截留物膜类型膜类型微滤微滤压力压力差差颗粒大小形状颗粒大小形状水、溶剂溶解水、溶剂溶解物物悬浮物颗粒悬浮物颗粒纤维多孔膜纤维多孔膜超滤超滤压力压力差差分子特性大小形分子特性大小形状状水、溶剂小分水、溶剂小分子子胶体和超过胶体和超过截留分子量截

33、留分子量的分子的分子非对称性膜非对称性膜纳滤纳滤压力压力差差离子大小及电荷离子大小及电荷水、一价离子、水、一价离子、多价离子多价离子有机物有机物复合膜复合膜反渗透反渗透压力压力差差溶剂的扩散传递溶剂的扩散传递水、溶剂水、溶剂溶质、盐溶质、盐非对称性膜非对称性膜复合膜复合膜膜过程膜过程推动力推动力传递机理传递机理透过物透过物截留物截留物膜类型膜类型渗析渗析浓度差浓度差溶质的扩散传溶质的扩散传递递低分子量物、离低分子量物、离子子溶剂溶剂非对称性膜非对称性膜电渗析电渗析电位差电位差电解质离子的电解质离子的选择传递选择传递电解质离子电解质离子非电解质,非电解质,大分子物质大分子物质离子交换膜离子交换膜

34、气体分离气体分离压力差压力差气体和蒸汽的气体和蒸汽的扩散渗透扩散渗透气体或蒸汽气体或蒸汽难渗透性气难渗透性气体或蒸汽体或蒸汽均相膜、复均相膜、复合膜,非对合膜,非对称膜称膜渗透蒸发渗透蒸发压力差压力差选择传递选择传递易渗溶质或溶剂易渗溶质或溶剂难渗透性溶难渗透性溶质或溶剂质或溶剂均相膜、复均相膜、复合膜,非对合膜,非对称膜称膜液膜分离液膜分离浓度差浓度差反应促进和反应促进和扩散传递扩散传递杂质杂质溶剂溶剂乳状液膜、乳状液膜、支撑液膜支撑液膜续上表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 合在一同,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,不添加排水含盐量,设备无人值守,自动延续运转,运用方便,运转费用低,环保和经济效益显著。电去离子软化器的表示图电去离子软化过程的离子交换层谱加药法 向水中参与公用的阻垢剂,可以改动钙镁离子与碳酸根离子结合的特性,从而使水垢不能析出、堆积。 1、定义:基于溶度积原理,参与某些药剂,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 反响 沉淀 过滤 消毒石灰法 运用石灰软化硬水的方

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