膜分离基础图部分

11.Introduction1.1Applicationexamples(1)Oxygen-NitrogenSeparationCompressedAirN2-enrichedairO2-enrichedairMembrane膜分离基础图部分第1页21.Introduction1.1Applicationexamples(2)DesalinationofseawaterHighpressureSeawaterPotablewaterConcentratedseawaterMembrane膜分离基础图部分第2页3复合膜横截面CrosssectionofcompositemembraneSkinlayer(<1μm)表层Micropore微孔Supportlayer(100μm)支撑层膜分离基础图部分第3页4Classificationofmembrane/byshapeHollowfiber中空纤维Tubular管式Sheet平板膜分离基础图部分第4页5膜分离基础图部分第5页6umARELATIVESIZEOFCOMMONMATERIAL过滤对象MOLECULARWEIGHT分子量0.001100.011000.110001.01041010510010001061071002005,00020,000150,000500,000Aqueoussalts中水盐份Metalions金属离子Sugars蔗糖FILTRATIONTECHNO-LOGY过滤方法Pyrogens热源Virus病毒Colloidalsilica胶体硅Albuminprotein白蛋白Bacteria细菌Carbonblack碳黑Paintpigment颜料色素Yeastcells酵母Milledflour面粉Beachsand海滩沙砾Pollens花粉RO反渗透Ultrafiltration超滤Microfiltration微滤Particle

filtration普通过滤THEFILTRATIONSPECTRUM过滤谱图NF纳滤膜分离基础图部分第6页7RO,NF,UF,MF膜分离基础图部分第7页8纳滤软化水流程法国巴黎Mery-Sur-Oise纳滤饮用水处理厂

膜分离基础图部分第8页9陶瓷膜过滤净化器基本结构图

病房病毒空气电炉丝温度：100～200℃陶瓷膜过滤管引风机洁净空气膜分离基础图部分第9页10净化后空气陶瓷膜管（绕有加热电阻丝）炉内温度：120-200度病毒被滤除在陶瓷膜内壁或孔内-然后高温杀除病毒空气膜分离基础图部分第10页11高分子膜扩散解吸溶解气体分子高压侧高分压P1端原料侧气体分子低压侧低分压P2端渗透侧3.2气体膜分离原理溶解－扩散机理膜分离基础图部分第11页124.渗透蒸发4.1基本原理膜液相渗透相(汽相)料液渗余物冷凝器真空系统冷凝物膜分离基础图部分第12页135.LiquidMembrane

5.1EmulsionLM(w/o/w;o/w/o)InternalphaseLiquidmembranephaseExternalphaseSurfactant膜分离基础图部分第13页146.控制释放膜分离基础图部分第14页157.电渗析+++----膜分离基础图部分第15页1612.液流储能电池充电放电充电放电正极：VO2++H2O-eVO2++2H+E0=1.00V负极：V3++eV2+E0=-0.26V充电过程：正极失电子，发生氧化反应；负极得电子，发生还原反应放电过程：正负电极表面活性物质离子价态改变方向相反

研究最多全钒液流电池膜分离基础图部分第16页1712.液流储能电池膜分离基础图部分第17页18SymmetricmembraneAsymmetricmembrane膜分离基础图部分第18页19SymmetrymembraneAsymmetrymembrane膜分离基础图部分第19页20Thecross-sectionsofcompositemembranes膜分离基础图部分第20页21ScanningElectronMicroscopy(SEM)PoresizePoredistributionLayerthicknessMaterialcomposition膜分离基础图部分第21页22MembranesurfaceAFM膜分离基础图部分第22页23AFMSEMMembranesurface膜分离基础图部分第23页Plate-and-FrameModules膜分离基础图部分第24页TubularModules膜分离基础图部分第25页Spiral-WoundModules膜分离基础图部分第26页膜分离基础图部分第27页进水口耐压容器连接器膜组件密封圈端盖透过液浓缩液膜分离基础图部分第28页膜分离基础图部分第29页

进水浓水透过水多孔进水管浓水出口淡水出口密封中空纤维膜外径50－200μ内径25－42μ密封耐压容器膜分离基础图部分第30页31CoolingEvaporative动力学数据Kineticdata热力学数据Thermodynamicdata一、结晶介稳区——结晶过程操作区间（OperatingWindow）膜分离基础图部分第31页32Crystalsizedistribution(CSD)：

MeanSize，MS；Coefficientofvariation，CV平均粒径变异系数二、结晶中关键问题膜分离基础图部分第32页Figure6-8

Theprinciplediagramofelectrodialysis浓溶液稀溶液电极冲洗液原料液阳极阴极CACA

ConcentratedwaterRoom（浓室）Freshwaterroom（淡室）33AnionExchangeMembraneCationExchangeMembrane膜分离基础图部分第33页Fig.6-21comparisonofROandelectro-osmoticprocess34膜分离基础图部分第34页慢气边界层（难渗透组分）快气边界层(易渗透组分)原料侧渗透侧快慢组分浓度极化示意图推进力Concentrationpolarizationmodel膜分离基础图部分第35页

DrivingforceFastcomponentSlowcomponent4.4ConcentrationPolarization膜分离基础图部分第36页Single-stageandsingle-sectioncontinuousprocessRequiresahighsoluterejectionratio,highoperatingpressure.Otherwise,therecoveryofwaterisverylow.Rarelyusedinindustryproduciton.膜分离基础图部分第37页Single-stageandsingle-sectioncirculatingprocessHigherwaterrecoveryratio,lowerqualityofthepenetratewater膜分离基础图部分第38页Fig4-16(a)Double-stageprocessMulti-stageprocess膜分离基础图部分第39页膜分离基础图部分第40页膜分离基础图部分第41页4.6BasicflowsheetofROprocess

Fig.4-11SchematicdiagramofROdesalinizationprocess.膜分离基础图部分第42页在稳定状态下，被脱除（截留）组分浓度分布和易渗透组分浓度分布情况。（a）截留组分浓度分布（saltindesalinationofwaterbyreverseosmosis)（b）易渗透组分浓度分布（waterindehydrationofethanolbypervaporation)膜分离基础图部分第43页增加湍流，减小边界层厚度以减小浓差极化膜通量加大，浓差极化加大膜浓缩加大，浓差极化加大溶质扩散系数增大，浓差极化降低膜分离基础图部分第44页45O2removalinsemiconductorindustryfortheproductionofultrapurewater……8.25mg/L→<1mg/L超纯水制备、特种环境下氧气富集一、膜接触器及其相关过程膜分离基础图部分第45页46Basic