膜技术研究进展

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1、膜分离技术的研究进展及其应用关键字膜分离分类原理生产应用展望摘耍木文介绍了膜分离技术的原理及适用范F用，简要概括了膜分离技术在医药生产、化工生产、口酒除浊过滤中的应用进展，并对其应用前景进行了展望。正文膜分离技术是近年來发展起來的可用于样品预处理的新方法，根据不同材料的膜对不同化学性质的有机分子具有特征的选择分离性质，从而达到萃取分离目的。1概念用天然或人工合成膜，以外界能虽或化学位差作推动力，对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法，统称为膜分离法。膜分离法可用丁•液相和气相，对液和分

2、离，可以用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其它微粒的水溶液体系等［1］。2膜分离的分类和原理II前，膜分离主要包括渗透、反渗透、超滤、透析、电渗析、液膜技术、气体渗透和渗透蒸发等方法，下面将列出其中几种方法的基木分离原理与适用范围。2.1透析透析是利用膜两侧的浓度差从溶液中分离出小分子物质的过程。如果通过渗透组分的不断传递能够获得很人的浓度梯度，则利用该法就可获得良好的分离效果。工业上曾利用透析从人造毛或合成丝厂的纤维素废液屮回收NaOH,但这方面最著名的应用例子是对慢性肾病患者的治疗［2］

3、。2.2反渗透利丿IJ反渗透膜选择性地只透过溶剂(通常是水)的性质，通过对溶液施加压力来克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液屮分离出。海水或苦咸水的淡化是反渗透的最主要应用［3］,目前反渗透技术比较成熟，应用范围也十分广泛。2.3超滤应用孔径l-20nm或更大的超滤膜來过滤含有大分了或微细粒了的溶液，使大分了或微细粒子从溶液中分离的过程称为超滤。与反渗透类似，超滤的推动力也是压力差，在溶液侧加压而使溶剂透过膜。与反渗透不同的是，在超滤过程中小分子溶质与溶剂-•起通过超滤膜。超滤用于从水溶液中分离高

4、分了化合物与微细粒了，使用适当孔径的超滤膜可实现不同相对分子质量或形状的人分子物质的分离。Id前启关超滤的应用研究，特别是用于生物与生化方面的研究十分活跃【4】。2.4电渗析利用离了交换膜对离了的选择透过性而使溶液屮的阳、阴离了与溶剂分离，使溶液屮的离了冇选择地分离或富集的过程即称为电渗析。交替装配的阴离了和阳离了交换膜，在电一场屮形成一个个隔室。当有电流通过时，阴离子只通过阴离子交换膜而阳离子貝通过阳离子交换膜，结果在相邻隔室中交替出现增浓与稀释。当离子交换膜足够厚时，电中性物质就可定量地保帘在原溶液中

5、，所以电渗析既对用于无机溶液的浓缩和脱盐，也可用丁•溶解的电解质物质与屮性物质的分离上(5］o3膜分离的特点与其他分离法相比，膜分离具有以下4个显著特点：(1)膜分离过程不发生相变化，与冇相变化的分离法或其他方法相比能耗要低。(1)膜分离过程是在常温下进行，特别适川于热敏性物质，如果汁、酶或药品等的分离、分级、浓缩少富集。(2)膜分离不仅适用于冇机物和无机物，包括从病毒、细菌到微粒的广泛范围；而R还适用于许多特殊溶液体系的分离，如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物或近沸点体系的分离等。(3)由于只是用

6、压力作为膜分离的推动力，因此具有装置简单、操作容易、易于控制与维修等优点。4膜分离的应用研究进展4.1膜分离技术在医药生产中的应用制药工业屮的溶液大多成分复杂，不易分离、浓缩和净化。近年来膜分离技术已广泛应用于生物制药领域，如血透、肾析、药品浓缩、发酵液与培养液的澄清筹领域。除此外，超滤分离技术在头孑包菌素、硫酸(双氢)链霉素、红霉素、硫酸卡拉孫素等抗生素的生产中也得到广泛应用⑹。4.2膜分离技术在化工中的应用膜技术被认为是固液分离的新型技术，分离过程没冇相变，能耗低，效率窩筹优点，I大I此在化工生产中得

7、到广泛应用。化工母液具有高温、高压、强腐蚀的特点，对膜分离过程提出了更高的要求，因此需要开发出适用化工生产范围广的膜材料；此外.化工生产一般规模较大.需要的处理量也大，所以需要研究出过滤时间长、通量大的强化膜过程。4.3膜分离技术在酿酒业过滤中的应川当前，随着科学技术的发展，人们的健康意识也逐渐提高，対口酒质量的耍求也提出了更高的耍求。山于门酒在酿制过程中不可避免的会产生油性脂肪酸乙脂和其它脂类，山此引起门酒出现浑浊、沉淀和白色悬浮物严重影响了白酒外观质量。此外.醇汕、甲醇对人体健康具有严重的危害作用.因

8、此滤除口酒中的有害成分和引起外观质量变化的高级脂肪酸成为一个技术难题。各口酒生产厂家进行了深入的研究.H前采用的方法主要有吸附法、离子交换法、冷冻过滤法、硅藻土过滤法、膜过滤法等。膜分离技术在低度白酒除浊中具冇很大的应用前景，正在成为酿酒业的一个重要过滤技术,在去除杂质、保持品质、降低能耗、缩短处理时间方面具有较大的优势［7］°5.前景与展望H前膜分离技术在许多方血得到广泛应用•而且在某些方面应用得还比较成熟。在对产品质暈要求