《氢化工基础》课件——9、膜分离技术.ppt

膜分离技术膜分离操作的特点与传统的分离操作相比，膜分离具有以下特点：1、膜分离是一个搞笑高效分离过程，可以实现高纯度的分离；2、大多数膜分离过程不发生相变化，因此能耗较低；3、膜分离通常在常温下进行，特别适合处理热敏性物料；4、膜分离设备本身没有运动的部件，可靠性高，操作、维护十分方便；膜生物反应器技术取得间歇发酵可提高反应器效率15－80倍渗透汽化膜分离技术比传统共沸蒸馏节能60％生产装置总投资为传统分离方法总投资的40－80%650kcal/l130kcal/l7wt%乙醇1380kcal/l42wt%乙醇93wt%乙醇99.8wt%乙醇980kcal/l350kcal/l(~90%ES)(~33%ES)纤维素发酵蒸馏蒸馏脱水透醇膜60wt%乙醇99.8wt%乙醇透水膜传统过程:发酵速率低、能耗大膜生物反应器：实现连续生产，降低操作成本膜分离技术膜技术用于生物质资源开发脱盐装置的共同单元：供给水吸入系统预处理系统反渗透膜产品水后处理动力回收系统水源供水泵预处理系统高压泵反渗透膜单元后处理系统分配汽提、消毒能量回收系统浓液排放典型脱盐系统单元可降低能耗25～40％冲击式水轮泵反转泵膜分离技术典型膜应用过程－反渗透重力过滤器海水氯气FeClSO4阳离子聚电介质搅拌槽絮凝槽活性炭过滤器氯气0.5?m筒式过滤器阻垢剂加酸（H2SO4）去膜组件海水淡化预处理系统0.5?m筒式过滤器去膜组件深进水加酸阻垢剂软化水处理中的预处理膜分离技术典型膜应用过程－反渗透应用1、海水和苦咸水淡化2、废水和有害废水的处理工业废水市政废水3、化学加工工业的应用电镀和金属抛光工业造纸工业纺织工业石油工业电力工业4、食品加工工业的应用水处理产品回收浓缩和脱水分馏5、地下水和地表水的处理6、纳滤的应用废水处理产品脱盐浓缩膜分离技术典型膜应用过程－反渗透操作方式批式浓缩：全循环、部分循环供料－排放全过滤供料槽供料泵调节阀渗透液全循环V0C0=VtCt+A?0tJ(t)Cp(t)dtRi=1-Cp/CrVCF=V0/VrCr=C0(VCF)Ri膜分离技术典型膜应用过程－超滤应用牛奶中的应用：牛奶脱脂、蛋白预浓缩、降低乳糖含量果汁澄清：替代离心过滤、果胶酶处理、用硅藻土预涂地真空过滤等，果汁产量高。发酵液处理：回收抗生素等排放液处理：造纸工业回收磺化木质素、脱油、脱脂等膜分离技术典型膜应用过程－超滤终端微滤的应用1、制药溶液的消毒2、饮料的澄清60年代初，聚合物膜在啤酒业得以应用，90％以上应用于啤酒、果汁饮料、矿泉水等过程中。3、半导体生产工业中液体的纯化气体过滤器：去除气体中的微粒和胶体、菌体等超纯水生产中预处理和最终供水4、选择性分析应用消毒过滤的目的：a、最终消毒，即热敏感制药产品细菌的总去除；B、降低细菌含量，以保持注射液组分中热源的低含量；c、去除注射液中无机和有机粒子，去除在加工过程中产生的带悬浮粒子的气体。可应用的领域：1）一般服务：注射用水、气体、蒸汽的除菌；2）合成非经肠道药；膜分离技术典型膜应用过程－微滤膜分离技术典型膜应用过程－微滤膜分离技术典型膜应用过程－微滤MPH膜技术概述

基本概念膜(Membrane)是什么？有何特性？膜，是指在一种流体相内或是在两种流体相之间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相通的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用。膜的特性：不管膜多薄,它必须有两个界面。这两个界面分别与两侧的流体相接触。膜传质有选择性，它可以使流体相中的一种或几种物质透过，而不允许其它物质透过。膜技术概述

基本概念膜分离过程原理：以选择性膜为分离介质，通过在膜两边施加一个推动力（如浓度差、压力差或电位差等）时，使原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离提纯的目的。通常膜原料侧称为膜上游，透过侧称为膜下游。膜上游膜膜下游选择性透膜膜技术

分离膜种类:分离膜高分子膜液体膜生物膜带电膜非带电膜阳离子膜阴离子膜过滤膜精密过滤膜超滤膜纳米滤膜反渗透膜膜技术1、按膜的材料分类类别膜材料举例纤维素酯类纤维素衍生物类醋酸纤维素，硝酸纤维素，乙基纤维素等非纤维素酯类