膜分离技术-医学ppt课件

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1、膜分离膜分离概述膜的分类膜分离特点膜分离技术的发展历史膜分离技术的应用膜分离机理膜分离材料和结构膜分离操作方式膜分离组件与设备膜污染、防治与清洗液膜分离2主要内容一、概述１、膜分离（MembraneSeparation）是利用具有选择透过性能的薄膜（半透膜，semipermeablemembrane对混合物进行分离的一种单元操作。2．分离膜：是一种具有选择透过性的膜状物。3．膜接触器（MembraneContactors）：即用来实现膜分离的设备。其基本构件为膜组件。3二、膜分离技术的发展历史膜科学的发展史膜工业的发展史

2、4年代科学家主要内容1748AbbeNollet水能自发地穿过猪膀胱进入酒精溶液，发生渗透现象1827Dutrochet名词渗透作用（Osmosis）的引入1831J.V.Mitchell气体透过橡胶膜的研究1855Fick发现了扩散定律，至今用于通过膜的扩散；制备了早期的人工半渗透膜1861～1966Graham发现气体通过橡皮有不同的的渗透率，发现渗析（Dialysis）现象1860～1977Van‘tHoff，Tranbe，Preffer渗透压定律1906Kahlenbery观察到烃/乙醇溶液选择透过橡胶薄膜191

3、7Kober引入名词渗透气化（Pervaporqtion）膜科学的发展史51911DonnanDonnan分布定律。研究了分子带电荷体的形成，电荷分布，Donnan电渗析和伴生传递的平衡现象1922ZsigmondyBachmanFofirol..etc微孔膜用于分离极细粒子、初期的超滤和反渗透（膜材料为赛璐玢和再生纤维）1920Mangold，Michaels.Mobain..etc用赛璐玢和消化纤维素膜观察了电解质和非电解质的反渗透现象1930Teorell，Meyer，Sievers进行了膜电势的研究，是电渗析和膜

4、电极的基础1944WilliamKolff初次成功使用了人工肾1950Juda，Mcrae合成膜的研究，发明了电渗析，微孔过滤和血液透析等分离工程1960Loeb-Sourirajan相转化法制出了非对称反渗透膜1968N.N.Li发明了液膜1980Cadotte制出了界面反应聚合复合膜续表：6分离过程年代目前主要厂商应用微滤1925MilliporeCorp，Pallcorp.，AsahiChemical微电子、医学、食品、化工等电渗析1960OonicsIns.，TokuyamaSoda，AsahiGlass苦咸水脱

5、盐、水分解、氯碱工业反渗透1965FilmTech./DOW，Hydronautics/Nitto，Torray，DduPont海水脱盐、饮用水生产、食品工业、造纸工业等渗析1965Enka/AKZO，Gambro，AsahiChemical血液渗析、工业废液等超滤1970AmiconCorp.，KochEng.Inc.，NittlDenko制药工业、乳品工业等气体分离1980Permea/AirProd.，UbeInd.，Hoechst/Celanese医疗、燃烧过程等渗透汽化1990GFTGmbH无水乙醇生产膜工业的

6、发展史7三、膜分离材料分类膜的种类主要膜分离过程的推动力8膜的种类根据膜的材质固体膜液体膜根据材料来源天然膜合成膜无机材料膜有机高分子膜根据膜的结构多孔膜致密膜离子交换膜渗析膜微孔过滤膜超过滤膜反渗透膜渗透汽化膜气体渗透膜根据膜的功能9固体膜根据膜断面的物理形态根据固体膜的形态对称膜不对称膜复合膜平板膜管式膜中空纤维膜核径蚀刻膜10天然膜（生命膜）：是天然物质改性或再生而成的膜，如膀胱膜。人工膜：按材料的性质不同，又可分为无机膜和有机膜（高聚物膜）。无机分离膜包括陶瓷膜、玻璃膜、金属膜和分子筛炭膜等。高聚物膜通常是用纤维

7、素类、聚砜类、聚酰胺类、聚酯类、含氟高聚物等材料制成。无机材料种类：陶瓷、微孔玻璃、不锈钢和碳素等。目前实用化有孔径>0.1um微滤膜和截留>10kD的超滤膜，其中以陶瓷材料的微滤膜最常用。多孔陶瓷膜主要利用氧化铝、硅胶、氧化锆和钛等陶瓷微粒烧结而成，膜厚方向上不对称优点：机械强度高、耐高温、耐化学试剂和有机溶剂。缺点：不易加工，造价高。12复合材料种类：如将含水金属氧化物（氧化锆）等胶体微粒或聚丙烯酸等沉淀在陶瓷管的多空介质表面形成膜，其中沉淀层起筛分作用。优点：此膜的通透性大，通过改变pH值容易形成和除去沉淀层，清洗

8、容易。缺点：稳定性差。13无机膜致密膜多孔膜致密的金属膜致密的固体电解质膜致密的”液体充实固体化“动态原位形成的致密膜Pd膜及Pd合金膜Ag膜及Ag合金膜氧化锆膜复合固体氧化膜多孔负载膜多孔金属膜，多孔不锈钢膜多孔Ni膜，多孔Ag膜，多孔Pd膜，多孔Ti膜多孔陶瓷膜，包括Al2O3膜，SiO2膜，ZrO2膜，TiO2