膜分离技术简介ppt课件.ppt

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1、膜分离技术简介一、膜科学与技术概况1、膜的定义膜为介于两相之间的一个不连续区间(域)Aregionofdiscontinuityinterposedbetweentwophases.Aselectivebarrierbetweentwophases,theterm‘selective’beinginherenttoamembraneoramembraneprocess.1．区域不同于界面；2．膜不是单纯的隔板或栅栏，具有分离功能；3．膜可以是固体、气体、溶胶或液体等；4．膜对不同物质具有选择渗透性；5．膜具有良好的机械强度和化学稳定性。2、膜科

2、学与技术研究内容膜材料成膜分离膜膜组器膜工程3、膜科学与技术涉及学科材料学物理化学化学工程机电生物工程环境工程4、膜技术发展简介膜广泛地存在于自然界，与生命起源和生命活动紧密相关在许多自然现象中发挥重大作用，在现代化的经济发展和人民日常生活中也扮演重要角色对膜的认识和开发仅有二百多年的历史膜科学和技术的飞跃发展是近三十年的事，倍受科技界和工业界的重视膜反应器，渗透汽化无机膜，纳滤，膜蒸馏提出液膜概念气体分离研究开始，ED合成离子交换膜Donnan理论的提出渗透压关系式的建立渗透装置出现离子交换现象的发现渗透现象的发现亲和膜、促进传递、膜能转换气

3、体分离、超滤、控制释放世界上第一张高通量反渗透膜提出反渗透脱盐设想合成离子交换树脂系列化微孔膜问世第一张合成的CN膜发现超滤现象气体透过膜现象的发现4、膜技术发展简介（续）5、主要膜与膜分离过程压力驱动膜过程：微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）离子交换与电膜过程：渗析、电渗析、双极膜过程、压渗、膜电解、燃料电池等气体分离：主要有N2／H2分离、N2／O2分离、CH4／CO2分离膜、膜脱湿、天然气净化等5、主要膜与膜分离过程（续）医用膜与膜过程：人工肾、人工肺、人工胰、人造皮肤、血液过滤、药物缓释和免疫隔离渗透汽化：优先透水

4、、优先透醇、有机物／有机物等膜反应器：膜催化反应器和膜生物反应器其他膜与膜过程：亲和膜、手性膜、膜蒸馏、膜萃取、膜接触、膜传感器5、主要膜与膜分离过程（续）6、较成熟的膜分离过程Microfiltration（微滤）Nanofiltration（纳滤）Ultrafiltration（超滤）ReverseOsmosis（反渗透）Dialysis（电渗析）GasSeparation（气体分离）Pervaporation（渗透汽化）Electrodialysis（电渗析）MembraneElectrolyses（膜电解）7、发展中的膜分离技术Bipo

5、larMembrane(双极膜）Membrane（Bio）Reactor（膜生物反应器）CatalyticMembrane（催化膜）AffinityMembrane（亲和膜）Vaporpermeation（蒸汽渗透）MembraneDistillation（膜蒸馏）Membrane-basedAbsorption（膜基吸收）Membrane-basedExtraction（膜基萃取）SupportedLiquidMembrane（液膜）ControlledRelease（控制释放）FacilitatedTransport（促进传递）8、膜分离驱

6、（推）动力电能：如膜电解、电渗析（ED）压力：如微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、压渗、渗透汽化浓度：如液膜、膜吸收、控制释放、膜反应、渗析、膜萃取化学能：如电池隔膜、膜电极热能：如膜蒸馏、、膜能转化光能：如膜能转化、光催化9、膜技术特点（1）无试剂加入，无额外材料损耗，无需再生，无二次污染，可连续操作能充分利用工业压力源做为膜分离推动力，物料仅通过简单流经膜表面即可得到分离工艺相容性强，易与相关工艺配套，能因地制宜地满足多样化工艺组合要求9、膜技术特点（2）模块组合方式既可满足集中应用，又可进行单元操作，不受场地和自然

7、环境的限制常温操作，投资少、能耗低、回收率高，无公害设备结构紧凑，占据空间小；工艺简单，组装方便；易操作，免维护一般无需相变和化学变化即可达到分离目的二、膜的种类膜分类原则可按膜材料、性质、结构、用途、作用机理、分离推动力、膜形态等分类1、按膜材料分类纤维素及其衍生物膜聚砜膜、聚酰胺、聚酰亚胺膜聚丙烯腈膜、聚烯烃膜聚乙烯醇膜、硅橡胶膜陶瓷膜金属膜液膜2、按制备工艺分类溶液相转化膜熔融挤出膜拉伸膜复合膜核踪痕膜动力形成膜3、按外形分类片状膜管状膜中空纤维膜4、按结构特点分类致密膜多孔膜均相膜异相膜对称膜非对称膜复合膜液膜对称和非对称二大类多孔膜厚

8、度：10～200m孔径：0.001--10μm孔数：～107个/cm2孔隙率：～70%用途：微滤、超滤、纳滤、膜蒸馏、膜萃取、膜吸收致密膜厚度：10