膜分离技术基础ppt课件.ppt

膜分离技术目录－、膜技术的起源一、膜现象与研究

A膜现象的存在：
在自然界在人体在各个领域
B膜现象的研究：
1748年，AbbeNollet发现水能自然地扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内，第一次揭示膜分离现象。
1861年Schmide发现用柿胶膜或赛咯玢膜过滤溶液，可以截留细菌、蛋白质、胶体，首次提出“超过滤”的概念。
1864年Traube成功地研制出亚铁氰化铜膜，第一个制造出人类历史上第一片人造膜。
1866年ThomasGrahamz在一篇“气体通过胶质隔膜的吸收和渗析分离”的研究论文中，最早提出了气体膜分离的扩散原理。
20世纪中叶，由于物理化学、聚合物化学、生物学、医学和生理学的深入发展，新型膜材料和制膜技术的不断开拓，各种膜分离技术才相继出现和发展。
上世纪60年代，大规模生产高通量、无缺陷的膜和紧凑高面积/体积比膜分离器上取得突破，开发了中脱盐反渗透过程，七八十年代又将进展转移到其它膜过程取得成功。目前各种膜过程的发展状况和销售趋势图3、我国膜技术的发展

A、我国膜科学技术的发展是从1958年研究离子交换膜开始的。60年代进入开创阶段。
B、1965年着手反渗透的探索，1967年开始的全国海水淡化会战，大大促进了我国膜科技的发展。70年代进入开发阶段。这时期，微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件都相继研究开发出来，
C、80年代跨入了推广应用阶段。80年代又是气体分离和其他新膜开发阶段。
D、90年代后进入高速发展及自主创新期。2001年立升公司PVC合金中空纤维超滤膜的研制成功是其中最具代表的事件之一。

膜分离过程已成为解决当代能源、资源和环境污染问题的重要高新技术及可持续发展技术的基础。商业吸引力.二、膜的定义

A欧洲膜协会1996年定义：

1、膜是一种中介相，它把两相分隔开来，并/或对它相邻两相的传质充当主动或被动的障碍。

2、如果在一个流体相或两个流体相之间，有一具有选择透过性、化学构成和相态稳定的连续相物质，那么这一连续相物质就是膜。B分离膜的定义：

两相之间具有选择性和渗透性的中间相，在驱动力如压力差、浓度差、温度差、电位差及其它能位差的推动下，促进或限制两相之间的特定物质的传递，从而实现混合气体或液体的分离，这一中间相称为膜。膜

气相/膜/气相
液相/膜/液相
气相/膜/液相
液相/膜/混合性溶液
液相/膜/非混合性溶液三、膜分离技术的特点：

膜分离过程是一个高效、环保的分离过程，它是多学科交叉的高新技术，它在物理、化学和生物性质上可呈现出各种各样的特性，具有较多的优势。与传统的分离技术如蒸馏、吸附、吸收、萃取、深冷分离等相比，膜分离技术具有以下特点。※高效的分离过程
※低能耗※接近室温的工作温度※品质稳定性好※连续化操作※灵活性强※纯物理过程※环保※……四、膜的分类

A按材料分：

有机膜（高分子聚合膜），无机膜（陶瓷膜、金属[不锈钢]膜、碳膜、玻璃膜）。浸润与不浸润：
A、无机膜：陶瓷膜、金属膜、玻璃膜和碳膜
陶瓷膜品牌：a、membralox\membraflox\
b、aaflow\orelis\atech\schumacher
c、久吾\tami\PCI
金属膜品牌：AccuSep\凯发
玻璃膜与碳膜：PCI

陶瓷膜的主要用途：生物制药、油水分离并举例
金属膜的主要用途：生物制药、化工等B按功能分：
分离膜，反应膜。

C按分离过程分：
微滤（MF）超滤（UF）纳滤（NF）反渗透（RO）电渗析（ED）气体渗透（GP）渗透汽化（PV）
D按膜孔径大小分：
微滤膜（0.05－10μm）超滤膜(0.05－0.002μm)
纳滤膜（0.001－0.005μm）反渗透膜。（0.0001－0.001μm）.各种膜过程操作参数对比：E、按膜分离结构分：对称膜与不对称膜

不对称膜：指膜的化学结构或物理结构随膜的部位而异，即各向异性膜。用高分子溶液铸膜时，膜是由很薄的致密皮层和比皮层厚得多的由海绵状或指状微孔层构成的支撑底层共同形成具有分离功能的高分子膜，在膜的厚度方向上呈现出不对称性。用于反渗透和超滤的就是这种不对称膜。在多孔支撑膜上涂布其他聚合物溶液，或用界面缩聚，或用等离子体聚合等方法在多孔膜表面形成均匀致密的薄膜，所构成的复合膜也是非对称膜。

对称膜：亦称各向同性膜，膜的各部分具有相同的特性，其孔结构不随深度而变化的膜。膜的化学结构、物理结构在各个方向上是一致的，在所有方向上的孔隙率相似。（如电渗析中的离子交换膜、气体分离膜和微孔膜）
F、按膜元件结构分：
缠绕式膜、平板式膜、管式膜、
中空纤维膜、卷式膜缠绕式膜（包括熔喷或烧结膜）：主要是用于超滤、纳滤或反渗透膜的前置保安过滤，过滤精度一般是0.2微米以上。平板膜：最原始的一种膜结构，由于占地面积大，能耗高，逐步被市