膜分离及膜分离技术思维导图

膜分离技术 是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过 半透膜 时，实现选择性分离的技术，半透膜又称 分离膜 或滤膜， 膜壁 布满小孔，根据 孔径 大小可以分为：微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等，膜分离采用错流过滤或死端过滤 方式 。

膜分离及膜分离技术

• 概述
  • 基本原理：速率取决于与膜表面接触的混合物进入膜内的速率和进入膜内后从膜表面扩散到膜的另一表面的速率
  • 操作方式：死端过滤——将原料液置于膜的上游，在压力差的推动下，水和小于膜孔的颗粒透过膜，大于模孔的颗粒则被膜截流；错流过滤——水流在膜表面产生法向力和切向力
  • 技术特点：不发生相变化，能耗低无副产物；不需要加入化学药剂，减少二次污染物，节省原料；条件温和；分离和浓缩同步进行，提高效率；操作简单，易维护
• 分类
  • 材料：有机膜、无机膜
  • 几何形状：管式膜，毛细管式膜，中空纤维膜
  • 原理：微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗析、电渗析、渗透汽化、气体分离、液膜分离
  • 分离过程：压力差、浓度差、电位差、温度差
  • 结构
    • 固膜：对称膜、非对称膜、复合膜
    • 液膜：乳状液膜、支撑液膜、包容液膜
• 组件
  • 平板式：采用平片膜，仿板框式压滤机制造而成。组件有系紧螺栓式和耐压容器式两种
  • 卷式膜组件：是一个或多个膜袋以特殊的网做隔片，围绕一个中心管卷绕而成，形成一个或多个膜卷
  • 管式膜组件：管式膜组件一般由圆管式膜及膜支撑体等构成。分为内压式和外压式，又分为单管式和束管式
  • 毛细管式膜组件：在排列方式上分为轴流式、径流式、卷筒式。按运行方式分为内压式和外压式
  • 中空纤维膜组件：在结构上是非对称的，其抗压性靠自身非对称结构支撑。有纤维状外形，具有支撑作用。
  • 由于卷式膜组件和中空纤维膜组件的单位体积处理过高，大型装置采用这两种组件较多，而一般小型装置采用平板膜组件或管式膜组件
• 利用天然或人工制备的具有选择透过性的薄膜对双组分或多组分的液体或气体进行分离分级提纯或富集