分离工程-膜分离-20141009.pdf

膜分离 Membrane separation 主要内容 主要内容  膜分离技术概述  膜分离技术类型  膜材料及制备方法  膜分离技术中的问题  膜组件及分离设备 膜分离技术概述 膜分离技术概述 膜分离技术概述 膜分离 Membrane Separation 以选择性透过膜为分离介质，在膜两侧 浓缩液 一定推动力的作用下，使原料中的某组 分选择性地透过膜，从而使混合物得以 分离，以达到提纯、浓缩等目的的分离 渗出液 过程。 借助于一定孔径的薄膜，将不同大小、 不同形状或/和不同特性的物质颗粒或 分子进行分离、提纯或浓缩的新型分离 料液 技术。 膜分离技术概述 分离膜的概念与功能 • 在流体相（液体或气体）之间的一层薄的凝聚相物质， 流体相分隔开来成为两部分。 • a selective barrier that allows certain components in a mixture to pass through, but rejects others, thus achieving a separation. • 膜的厚度：通常 0.5mm • 在分离过程中的功能：物质的识别与透过，界面，反应场。 膜分离技术概述 膜分离技术概述 膜分离技术的地位和影响 被国际上公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前途、甚至会 导致一次工业革命的重大生产技术。美国官方文件称 “18世纪 电器改变了整个工业进程，而20世纪膜技术将改变整个面貌” ， “目前没有一种技术，能像膜技术这么广泛地被应用”。 世界各国研究的热点。 日本和欧洲则把膜技术作为21世纪的基 盘技术进行研究和开发。  “谁掌握了膜技术，谁就掌握了化学工业的未来”- Norman N. Li，美国科学院院士，著名华裔科学家。  已广泛应用于生物工程、化学、制药、饮料、电力、冶金、海 水淡化、资源再生等领域。 膜分离技术概述 膜分离技术概述 膜分离的特点 体积小，占地少，处理效率高，设备易于放大； 条件温和，可在室温或低温下操作，适宜于热敏感 物质分离浓缩； 化学与机械剪切作用小，减少失活； 无相转变（除渗透气化外），节能；  高效分离过程，可以实现高纯度的分离；  系统可密闭循环，不外加化学物质，防止外来污 染；  易于和反应或其他分离过程集成和耦合。 膜分离技术概述 膜分离技术概述 膜分离技术发展简史 1748年 Nelkt发现水能自动地扩散到装有酒精的猪膀胱内， 开创了膜渗 的研究。 1861年 Schmidt首先提出了超滤的概念。他提出，用比滤纸 孔径更小的棉胶膜或赛璐酚膜过滤时，