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反渗透膜的分离技术及注意事项
时间:2017-05-17 阅读: 1140

     1、膜分离技术现状及展望

 膜分离技术现状

半个世纪以来,膜分离完成了从实验室到大规模工业应用的转变,成为一项高效节能的新型分离技术。1925年以来,差不多每十年就有一项新的膜过程在工业上得到应用。

由于膜分离技术本身具有的优越性能,故膜过程现在已经得到世界各国的普遍重视。在能源紧张、资源短缺、生态环境恶化的今天,产业界和科技界把膜过程视为二十一世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。曾有专家指出:谁掌握了膜技术谁就掌握了化学工业的明天。

80年代以来我国膜技术跨入应用阶段,同时也是新膜过程的开发阶段。在这一时期,膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领域得到了较大规模的开发和应用。并且,在这一时期,国家重点科技攻关项目和自然科学基金中也都有了膜的课题。

目前,这一潜力巨大的新兴行业正在以蓬勃的激情挑战市场,为众多的企业带来了较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。



◎ 展望
当前,膜分离技术已获得巨大的进展,但它毕竟还是处于上升发展阶段,还有许多工作要我们去做。21世纪的膜科学与技术将进一步改进、完善已有的膜过程,不断探索和开拓新的过程与材料,并不断扩充原有的应用领域,使膜技术发挥发挥更大的作用。
    ※ 展望之一 

我们要致力于将新兴的膜分离技术与传统的工艺技术有机的结合起来,不断将膜技术的研究成果从实验室推向产业化应用。

※ 展望之二 

我们要致力于研究新的膜材料,开发研究新的聚合膜材料。
※ 展望之三 

我们要致力于研究开发新的成膜工艺,进一步制备超薄、高度均匀、无缺陷的非对称膜皮层技术与工艺。

※ 展望之四 

我们要致力于将无机膜的发展推向前。无机膜由于拥有其他聚合物膜所无法具有的一些优点,如:无机膜具有耐酸、碱、耐有机溶剂,化学稳定性好,机械强度大,抗微生物污染能力强,耐高温,孔径分布窄,分离效率高等,而受到学术界和工业化应用越来越多的重视。在以后的发展过程中,研究无机膜的新材料、新工艺是必然的趋势。

※ 展望之五 

无论在学术上还是工业化应用当中,微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、气体分离、渗透汽化等课题的研究都将是重中之重。



2、膜分离技术特点

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

它可以做到将相对分子量为几千甚至几百的物质进行分离(相应的颗粒大小为纳米级)。

◇ 低能耗

因为大多数膜分离过程都不发生相的变化,相变化的潜热是很大的。传统的冷冻、萃取和闪蒸等分离过程是发生相的变化,通常能耗比较高。

◇ 接近室温的工作温度

多数膜分离过程的工作温度在室温附近,因而膜本身对热过敏物质的处理就具有独特的优势。目前,尤其是在食品加工、医药工业、生物技术等领域有其独特的推广应用价值。

◇ 品质稳定性好

膜设备本身没有运动的部件,工作温度又在室温附近,所以很少需要维护,可靠度很高。它的操作十分简便,而且从设备开启到得到产品的时间很短,可以在频繁的启、停下工作。相比传统工艺可显著缩短生产周期。

◇ 连续化操作

膜分离过程可实现连续化操作过程,满足工业化生产的实际需要。

◇ 灵活性强

膜设备的规模和处理能力可变,易于工业逐级放大推广应用。膜分离装置可以直接插入已有的生产工艺中,易与其它分离过程结合,方便进行原有工艺改建和上下工艺整和。

◇ 纯物理过程

膜分离是纯物理过程,不会发生任何的化学变化,更不需要外加任何物质,如助滤剂、化学试剂等。

◇ 环保

膜分离设备制作材质清洁、环保,工作现场清洁卫生,符合国家产业政策。


3、膜分离过程的基本特性

膜分离技术以其节能效果显著、设备简单、操作方便、容易控制而受到广大用户的普遍欢迎。选择适当的膜分离过程,可替代鼓式真空过滤、板框压滤、离子交换、离心分离、溶媒抽提、静电除尘、袋式过滤、吸附/再生、絮凝/共聚、倾析/沉淀、蒸发、结晶等多种传统的分离与过滤方法。

下表:目前已经实现工业化应用的几种膜分离过程的基本特征

过程

分离目的

截留组分

透过组分在料液中含量

推动力

膜类型

进料和透过物的物态

微滤

溶液脱粒子、气体脱粒子

0.02~10μm粒子

大量溶剂及少量溶质

压力差

多孔膜和非对称膜

液体或气体

超滤或纳滤

溶液脱大分子、大分子溶液脱小分子、大分子分级

1~20nm大分子溶质

大量溶剂和少量小分子溶质

压力差

非对称膜

液体

反渗透

溶剂脱溶质、含小分子溶质溶液浓缩

0.1~1nm小分子溶质

大量溶剂

压力差

非对称膜或复合膜

液体

 

 

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