《膜科学与技术》思考题

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1、《膜科学与技术》思考题第一章导论1.什么是膜分离过程，用图加以解释。答：膜分离过稈以选择透过性膜(固体、液体、气体)为分离介质，当膜两侧存在某种推动力吋，原料侧的组分选则性地透过膜以达到分离和提纯的目的。浓细液Concentrate55:麟分剛1Separationmenobrane透过液Pcnncato2.膜分离过程的特点是什么？与传统分离过程相比最明显的优势在哪里?答：1.是一个高效的分离过程。分离系数高达80。2.能耗低。被分离物质不发生相变化，分离过程通常在常温下进行。3.设备简单，占地面积小，操作十分便捷，可靠度高。4放大效应小。设备的规模和处理能力可在很大程度上变化，

2、而效率、设备的单价和运行费用变化不大。3.膜分离技术主要的分离过程有哪些？这些过程所分离的对象是属于哪种状态的物质?答：反渗透ReverseOsmosis(RO):分离离了例如：海水脱盐、纯水制备超滤Ultrafiltration(UF):分离分子例如：果汁的澄清、含油废水处理微滤Microfiltration(MF):分离粒子例如：城市污水处理气体分离GasPermeation(GP):分离气体分子例如：富集氧气、氢气回收4.画出膜组件的示意图标出各物流名称。5.膜组件有哪几种形式?中空纤维膜组件螺旋卷式膜组件管式膜组件平板式膜组件毛细管式膜组件(HollowFiberModu

3、le(SpiralWoundModule)(TubularModule(PlateandFrameModule)(CapillaryModule)6.60年代，Souriajan-Lone研制的是什么60年代,Lobe和Souriajan共同研制了具有高脱盐率和高透水量的非对称醋酸纤维素(CA)膜,使反渗透过程由实验室转向工业应用•与此同时，这种用相转化技术制备的具有超薄分离皮层膜的新工艺引起了学术和工业界的广泛重视,在它的推动下，随后迅速掀起了一个研究各种分离膜和发展各种膜过程的高潮.7.RO、UF、GS分别代表哪些膜过程?RO—表示反渗透过程UF—表示超滤GS—表示气体分离过

4、程第二章膜材料和膜的制备1.选择膜材料要考虑哪些方面的因素?答：具有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性、耐酸碱性、耐微生物性、耐氧化性。2.请你说出你所知道的几种膜材料，并说明该膜材料适合于那些膜过程?醋酸纤维素：制作反渗透膜；聚酰胺类：制作超滤膜，耐有机溶剂；聚飒类：制作超滤膜和微滤膜，价廉、强度好；聚丙烯氧：超滤和微滤膜，亲水性好，水通量大；聚偏氟乙烯：耐蚀性好，可耐温138°C,但机械强度差3.常用的制膜方法有哪两种？Souriajan-Lone的制膜方法是哪种?制备方法：1.溶液浇铸法2.熔融挤压法Souriajan-Lone的制膜方法是:溶液浇铸法也称为相转化法4.请你

5、简要叙述一下制膜的主要步骤。1配制一定粘度的均相聚合物溶液2利用模具浇铸成各种形状的膜或流延成薄膜平板膜。3溶剂蒸发。（蒸发时间长短决定致密层的薄厚）4将膜沉淀在沉淀液中。5膜的后处理。5.什么是复合膜？它是对称膜还是非对称膜?答：复合膜是分别优选不同的膜材料，致备致密的皮层和多孔支撑层，使它们的功能分别达到最优化的分离膜。可以用不同的方法制备高交联和带离子性基团的致密膜，从而使膜对无机物特别是有机低分子具有良好的分离性，以及良好的物理化学稳定性和耐压密性。复合膜屈于非对称膜。6.用哪些指标表征分离膜的性能？分别写出RO/UF/GS二种膜的指标。脱盐率截留率平均孔径分离系数量量量

6、量通ffi-通通反渗透膜：超滤膜：微孔滤膜：气体分离膜:7・简要叙述膜的孔径、孔径分布和孔空隙率对选则性和透过性能的影响。选择性：孔径分布越窄，选择性越好，透过性：孔径越大透过通量越大，孔隙率越大透过通量越大。性能优良的膜应具备：窄的孔径分布和高的孔隙率。第三章膜分离过程的设计基础1.叙述膜传质机理的5个步骤，主要起分离作用的是哪几步?5料液图3-1物质透过非对称膜的传递1•高压侧料液中溶质i通过对流传递到膜表面中去，由于溶剂透过膜，溶质i被截留在边界层中，其浓度较主体浓度上升，此即浓差极化现象；2•边界层溶液屮，组分i溶解或解吸于膜高压侧表面.3•组分i通过扩散透过表皮层，由于

7、表皮层的分离作用，浓度继续下降.1.多孔支撑层通常不具有分离作用，仅对渗透过程形成阻力，因此在多孔支撑层中浓度不变.2.组分i从低压侧解吸，浓度不变.由此可见，起分离作用的主要步骤是:1.2.3步2.膜内的传质可以用哪三种模型描述？每种模型所适用的过程是什么？1)孔模型设想膜内的孔为毛细管，则流体在其内的流动可以用下式描述：Jv=(£2/8ijtI)4p孔模型适用的分离过程：微滤超滤2)微孔扩散模型当气体通过微孔膜中毛细管时，虽然毛细管有粗有细,有曲有直,但是解释在毛细管屮流动的