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1、第14卷第1期新疆石油学院学报Vol.14No.12002年3月JournalofXinjiangPetroleumInstituteMar.2002文章编号:1009—0207(2002)01—0050-03膜分离过程中存在的问题及措施米红宇,马凤云,叶 枫(新疆大学化学化工学院,乌鲁木齐 830000)摘 要:介绍了当前膜分离在工业中的应用,分析了膜分离过程中存在的问题,并提出相应的措施。关键词:膜分离;浓差极化;过滤流率;膜污染;膜耐用性中图分类号:TQ028.8文献标识码:A 从20世纪50年代以来,膜分离作为一门新颖益短缺。膜法苦咸水、苦海水的淡化;
2、膜法工业用的分离技术,得到很大的发展。至今,全世界对于水和生活用水的净化已广泛采用。合成膜的研究、开发、和应用已达到相当大的规模1.2 环境保护和相当高的水平。据报道,膜分离相关产业以平均废水处理———各种工业废水用膜法处理,既回年增长10%以上的速率,快速稳定增长,已形成一收了有用物质,又使排放污水达标。其中造纸工业个年产值超过百亿美元的重要新兴产业。目前,膜的主要应用有:从亚硫酸纸浆液中分离与精制木素分离大致可分为:(1)透析法、(2)电渗析法、(3)微磺酸,从黑液中分离与精制木质素;印染工业中的滤法、(4)超滤法、(5)纳滤法、(6)反渗透法、(7)气主要
3、应用有:对单偶氮类、双偶氮类、氨基蒽醌类等体分离法、(8)渗透汽化、(9)蒸汽渗透法、(10)亲和染料的水溶液进行提纯,利用氧化锆———聚丙烯酸膜法等。而且,不是单纯地用新分离技术去取代旧膜对织物染色工程的洗涤废水用超滤法实现闭路的化工过程,而是采用集成膜过程(利用多种膜过循环去除染料;石油工业中含油废液处理;电镀工程)和杂化膜过程(膜过程和其它化工过程的联业含铬废水处理;机械工业切割用乳化油剂的回[1]合)解决实际应用中的问题。例如采用固体脱硫收;城市污水处理等。和膜法脱水结合,进行天然气外输前的净化处理;废气处理———工业废气、汽车尾气的处理等。采用膜分离和
4、冷凝法相结合,来净化和回收有机蒸1.3 化学工业汽中的卤代烃等。这与传统的分离技术相比,膜分氯碱工业———全氟磺酸膜应用于食盐水电解离是一种新型的节能的不涉及相变、不引进其它溶制备氯碱的电解池隔膜。剂、可在常温下操作、产品无热破坏,而且投资少、天然气的净化———膜法天然气脱水、天然气中设备简单、操作及维护方便、不污染产品的过程,因而人们对该技术的应用前景十分看好。尽管如此,的酸性气体H2S、CO2等。与传统的处理方法(如化仍有一些不足之处有待改善。学溶剂法、物理溶剂法、低温分馏法等)相比具有一[2]定的优势,它方便灵活,能够适应各种操作。1 膜分离技术的应用工业
5、氮源的获取———利用气体膜分离技术从1.1 水资源再利用空气中制取N2。浓度较低的富氮气体可用于食品随着人口增长和大工业的发展,水资源变得日保鲜、医药工业的充氮包装;浓度较高的富氮气体收稿日期:2001-12-01作者简介:米红宇(1969-),女,1992年毕业于大连轻工业学院,新疆大学化学化工学院在读硕士,研究方向化工工艺。·50·©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第14卷第1期 米红宇等:膜分离过程中存在的问题及措施用于海上钻井平台、煤井、油船和化工厂等易燃易
6、预处理是指过滤前,在原料液中加入一种或几[3]爆场合的惰气保护。种物质,将部分杂质或易与膜发生反应的物质发生工业氧源的获取———膜法从空气中制取O2。物理或化学变化,进行预絮凝、预过滤或改变溶液浓度较低的富氧气体可用于工业熔融炉、民用锅炉PH值等,从而提高过滤流速。例如,在处理含重金的助燃;浓度较高的富氧气体可用于临床治疗的病属离子废水时,可预先加入碱性物质调节溶液的[3][5]人。PH值或加入硫化物等使金属离子形成氢氧化物海水中富集溴———膜法从海水中提取溴,用作沉淀或难溶的硫化物;在软化硬水时,可加入明矾、工业产品的原料。氢氧化钙等。[6]工业N2、CO的分
7、离与精制———用分离膜精制(2)膜表面改性N2、CO和调整H2PCO的摩尔比,来控制甲醇、氨的膜表面的改性可分为物理改性和化学改性.物理改性是指用一种或几种对膜的分离特性不含有合成。大的影响的小分子化合物,如表面活性剂或可溶性油田工业中CO2的回收利用。高聚物,部分地涂覆在膜表面,从而防止溶液与膜1.4 食品工业发生作用,提高膜的抗污染性能.但覆盖层与膜靠牛奶乳清的脱盐或电置换;牛奶组成的调整;的是范德华力,其粘接不牢,因此人们更愿意采用牛乳中低聚糖的回收;果汁的浓缩;名茶汁的浓缩;[4]化学改性,即在制膜过程中加入表面活性剂或可溶矿泉水、纯净水的制取等。性高聚
8、物,使其成膜后是均匀分布
