膜分离技术的发展历程及原理.doc

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1、膜分离技术的发展历程及原理人们对膜进行科学研究则是近几十年来的事。1950年朱达W.Juda试制出选择透过性能的离子交换膜，奠定了电渗析的实用化基础。1960年洛布(Loeb)和索里拉简(Sourirajan)首次研制成世界上具有历史意义的非对称反渗透膜，这在膜分离技术发展屮是一个重要的突破，使膜分离技术进入了大规模工业化应用的时代。其发展的历史大致为：20世纪30年代微孔过滤;40年代透析；50年代电渗析;60年代反渗透;70年代超滤和液膜;80年代气体分离;90年代渗透汽化。此外，以膜为基础的其它新型分离过程，以及膜分离与其它分离过程结合的集成

2、过程(IntegratedMembraneProcess)也日益得到重视和发展。一、膜分离原理膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。不同的膜过程使用不同的膜，推动力也不同。日前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透膜(R0)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等。二、膜分离技术反渗透膜、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟，已有大规模的工业应用，形成了相

3、当规模的产业，有许多商品化的产品可供不同用途使用。这里主要以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。2.1反渗透膜(R0)反渗透膜使用的材料，最初是醋酸纤维素(CA),1966年开发出聚酰胺膜，后来又开发出各种各样的合成复合膜。CA膜耐氯性强，但抗菌性较差。合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能，但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。这两种材料耐热性较差，最高温度大约是60°C左右，这使其在食品加工领域的应用屮受到限制。2.2超滤膜(UF)超滤膜最初也是使用CA做材料，后来各种合成高分子材料得以广泛应用。其材料多种多样，共同特点是具有耐热、耐酸碱、耐生物腐蚀等

4、优点。目前使用最多的UF膜材料是聚芳砚和异丙基聚芳砚。这两种材料的最大优点是耐热性非常强。聚芳砚的机械性能好，有优良的耐氧化性能，通常使用时耐热温度可达80°C,热杀菌时耐热温度可达90°C,异丙基聚芳砚耐氧化性能更好，较高温度下能够保持良好的机械性能，耐热温度可达90°C,热杀菌时可达98°Co进行热杀菌时，高温水急速通过膜装置，因膜装置材料的热膨胀系数不同，有时膜会发生泄漏。现在，通过对环氧系粘合剂的组成、硬化条件的研究，已能够制造耐50°C温差的急速加热冷却的膜装置。