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什么是膜分离技术?膜分离技术应用原理

来源:/作者:admin/时间:2017-07-08
摘要:膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,本文将深入分析膜分离技术的应用原理、具体分类及应用现状..

什么是膜分离技术

膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔。利用隔膜使溶剂(通常是水)同溶质或微粒分离的技术,包括电渗析、扩散渗析、反渗透和超过滤法等。膜分离技术广泛地用于海水和苦咸水淡化,废水深度处理,废液和废水中有用物质的浓缩回收,并用于制取高纯水等方面

 膜分离技术实例

膜分离技术基本原理

膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要是陶瓷膜和金属膜,其过滤精度较低,选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。错流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别。

膜分离技术分类

按膜的不同可分为固膜及液膜两大类。固膜包括气体渗透、反渗透、超滤、渗析、电渗析。液膜包括液膜、固定液膜。

(1)气体渗透的推动力为分压差,常应用与空气中氧气的分离、富集。

(2)反渗透的推动力为压力差(1~10MPa),应用于海水淡化,番茄汁、西番莲汁、蔬菜汁、鸡蛋白、糖浆等浓缩,从酒中出去酒精,生产去离子无菌水,食品厂废水处理等。

(3)超滤的推动力也是压力差,压力为0.1~1MPa,应用于高分子化合物、胶体溶液或气溶胶的分离以及液体的提纯、澄清和浓缩。其有效分离范围是0.0015~0.2um, 截留相对分子质量为500~3000000,在这个范围内,几乎包括了食品的全部有效组分和营养物质在内。用超滤法浓缩果胶可以减少沉淀剂酒精的用量,果胶纯度高,成本也较低。超滤法澄清的果汁质量好,成本低。超滤得到的米酒、黄酒、清酒,透明度好,可延长贮藏期。

(4)渗析的推动力为浓度差,应用与造纸工业碱的回收。人工肾也似基于渗析的原理制成的。

(5)电渗析的推动力为电位差,应用与海水淡化、高纯水的制备等。乳用于软饮料和啤酒厂生产软化水,乳清脱盐,回收乳糖、蛋白质脂肪、乳酸和维生素等物质,并能出葡萄糖中的部分酒石酸,以防止结晶析出。

膜分离技术的应用

因为膜分离技术具有选择性好、分离过程消耗低,不发生相变化,因此,目前膜分离技术在很多行业都有很大的应用,比如制药行业生物发酵过滤细菌、乳制加工行业、环保领域工厂污水的处理以及很多生物技术行业。

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