新型分离技术.doc

1、分离过程：是指根据混合物中不同组分间某些性质的差异,通过度离剂的作用将混合物提成两个或多个组成彼此不同的产物的过程。

2、膜分离：运用膜对不同组分的选择性渗透的原理来分离混合物的过程。

3、固膜分离过程涉及：微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、气体分离、渗透汽化、膜蒸馏、膜萃取、膜吸取等。应用：海水淡化，超纯水制备，废水解决，果汁、饮料、酒等的除菌、澄清，空气中氧－氮分离，乙醇－水的分离，血液透析……

4、制备有机高分子非对称膜的一种常用方法：相转化法：高分子由液相（溶剂中）转变为固相，其中最重要的是沉浸凝胶法，也叫L－S（Loeb-Sourirajan）法。

5、有机膜的贮存：有机高分子膜易受到光、热、空气（氧气）、微生物等的作用使分离性能下降、寿命减少，所以膜要避光，贮存温度在5-30℃

6、微滤：（微孔过滤）是以静压差为推动力,运用微滤膜的“筛分”作用进行分离的膜过程。小于膜孔的物质通过膜,大于膜孔的粒子被阻拦在膜面上。

7、微滤的操作模式：（1）终端过滤(死端过滤)被截留颗粒在膜表面形成颗粒层(滤饼)，且随时间的延长,不断增厚和压实,使过滤阻力增长,在操作压差不变的情况下,膜通量下降。操作是间歇的,要周期性地停下来清除滤饼或更换膜。用于解决量小或固含量低的时候。

（2）错流过滤料液以切线方向流过膜表面(与透过液成错流）,料液流经膜表面产生的高剪切力可使沉积在膜表面的颗粒扩散返回主体流,从而被带出微滤组件。

8、微滤分离机理：（1）膜表面截留：①机械截留:截留比孔径大或相称的微粒(筛分作用)

②吸附截留③架桥截留表面截留易清洗,但杂质捕获量相对较少。（2）膜内部截留：

内部截留，杂质捕获量较多,但不易清洗。

9、超滤（超过滤）：以压力差为推动力的膜分离过程。在压差作用下,料液中的溶剂及小的溶质从高压料液侧透过超滤膜,而尺寸比膜孔径大的溶质被膜截留。

1、膜的分类:从材料来源上可分为：天然膜和合成膜。合成膜又分为：无机膜和有机高分子膜。根据膜的结构可分为：多孔膜（微孔膜，孔径1nm以上）和致密膜（均质膜、无孔膜、非多孔膜，孔径1nm以下）。按膜断面的物理形态可分为对称膜和非对称膜。非对称膜由极薄的起分离作用的表面活性层和其下部的多孔支撑层构成。非对称膜又分为转相膜（由相转化法制成，其表面层和支撑层由同种材料构成）和复合膜（表面层和支撑层由两种不同的材料制成）。根据膜的形状可分为：平板膜、管式膜、中空纤维膜等。根据用途可分为：微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、渗透汽化膜、气体分离膜、离子互换膜、渗析膜等。

2、管式膜有内压式与外压式之分：对内压式，膜在支撑多孔管内壁，应用时进料在管内，透过物在管外，即管内压力高，管外压力低。外压式正好相反。

9.膜组件：可分为两种构造类型与五种结构形式：（1）板式膜:①平板式膜组件②（螺旋)卷式膜组件（2）管状膜:③管式膜组件④毛细管膜组件⑤中空纤维膜组件。其区别大体是管式膜（支撑在多孔管上10毛细管膜0.5~10中空纤维膜O.5将2mm下称中空纤维膜

10.各种膜组件比较

?

圆管式

板框式

螺旋卷式

中空纤维式

膜装填密度(m2/m3)

30~300

150~500

600~l600

16000~30000

每m2成本

高

高

低

低

组件结构

简朴

复杂

较复杂

较复杂

膜更换方式

更换膜(内压)或组件(外压)

更换膜

更换组件

更换组件

膜更换成本

较低(内压)或较高(外压)

较低

较高

较高

流动形态

湍流

层流

湍流

层流

抗污染能力

很好

好

中

差

膜清洗难易

(内压)易(外压)难

易

难

难

料液预解决规定

低

较低

较高

高

产生压降

低

中

中

高

能否高压操作

可以,有一定困难

可以,有一定困难

能

能

14.微滤膜的类型与特性类型：①对称型：通孔型、网络型。②非对称型特性：①孔径较为均一，过滤精度较高，平均孔径(标称孔径)是微滤膜的一项重要性能指标,也是选膜的依据之一。②孔隙率高一般高达70%以上，每平方厘米约有107~1011个孔，这类微孔膜的过滤速率比同等截留能力的滤纸至少快40倍。③膜薄厚度一般在90~150μm(无机微滤膜例外)，这不仅有助于增大过滤速率,并且可减少因液体被膜吸附而导致的损失。

16.微滤的应用：a医药方面：注射液、抗生素、疫苗、血浆等的除菌、除微粒。b食品方面：饮用水、果汁、饮料、啤酒、白酒、酱油等的除菌、澄清。超纯水制备、废水解决等.c作为反渗透等膜分离过程的预解决技术

超滤②在膜表面及微孔内吸附；③膜孔的堵塞。

3.超滤膜性能表征：①纯水渗透速率(水通量）指单位时间单位膜面积上透过的纯水的体积,一般在20～10