1、隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)的混合物種類日益增多，對于分離的要求也越來越高，而分離的物料量，有的越來越大，有的又越來越小。特別是隨著各種天然資源不斷被開發(fā)利用，含有用物質(zhì)較多的資源已逐步減少，人們不得不從含量較少的資源中去分離、提取有用物質(zhì)。有時(shí)一些傳統(tǒng)的化工分離手段可能完全不能適用，或者分離效果較差，能耗過高。因此，一些新型的分離技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生了。,第一節(jié) 膜分離技術(shù),膜分離： 一般是指利用膜對流體混合物中不同組分的選擇性滲透的特點(diǎn)來分離流體混合物的操作過程,膜分離的應(yīng)用： (1) 分散得很細(xì)的固體，特別是與液體密度相近，膠狀的可壓縮的固體微粒； (2) 低分子量的不揮發(fā)的有機(jī)物、

2、藥物與溶解的鹽類； (3) 對溫度、酸堿度等物理化學(xué)條件特別敏感的生物物質(zhì)。,涉及氣體分離、水溶液分離、生化產(chǎn)品的分離與純化等操作的食品和飲料加工過程、工業(yè)污水處理、大規(guī)模空氣分離、濕法冶金、氣體和液體燃料的生產(chǎn)及石油化工制品的生產(chǎn)等,常見的膜分離過程,膜材料,一、板框式,膜組件,二、圓管式,圓管式膜組件的機(jī)構(gòu)主要將膜和支撐體均制成管狀。,螺旋卷式膜組件是將做好的平板膜密封成膜袋，在兩膜袋間襯以網(wǎng)狀間隔材料并緊密地卷繞在多孔中心管上制成。,三、螺旋式膜組件,將幾十萬根或更多的中空纖維束的一端封死，另一端固定在管板上，再裝入圓筒型耐壓容器內(nèi)制成。特點(diǎn)是自承式。,四、中空纖緯式膜組件,膜分離過程簡

3、介,一、反滲透,滲透現(xiàn)象：即純?nèi)軇┩ㄟ^半透膜由純?nèi)軇┮粋?cè)向溶液一側(cè)的自發(fā)流動(dòng)過程。 滲透壓：滲透過程達(dá)平衡時(shí)半透膜兩側(cè)形成的壓差 。 反滲透：在濃溶液一側(cè)加壓，使膜兩側(cè)的壓差大于溶液的滲透壓(p)，溶劑從溶液一側(cè)向純?nèi)軇┮粋?cè)液流動(dòng)。,在一半透膜兩側(cè)的兩種溶液中的小分子溶質(zhì)或溶劑通過膜進(jìn)行交換，而大分子被截留在各自的一側(cè)的現(xiàn)象，稱為透析。,人工腎是透析過程最成功的范例。自1943年Kolff用醋酸纖維素膜制成的人工腎對血液進(jìn)行透析治療尿毒癥獲得成功后，透析技術(shù)在血液濾過、血液灌流和血漿分離等多種治療方法上得到應(yīng)用。,二、滲透,原理：壓力差的作用下，利用膜的孔徑的大小對微粒進(jìn)行機(jī)械篩分和截留，而吸

4、附截留的作用相對較小。,三、微孔過濾,常用的膜是醋酸纖維素和硝酸纖維素等混合組成。其它商業(yè)化膜有再生纖維素膜，聚氯乙烯膜，聚酰胺膜和陶瓷膜等。 工業(yè)上主要用于無菌液體、超純水的生產(chǎn)和空氣過濾。,原理：溶液在壓力差的作用下，溶劑和小于膜孔徑的溶質(zhì)由膜透過，而大于膜孔徑的溶質(zhì)則被截留，從而達(dá)到溶液的凈化、分離和濃縮。,四、超濾,超濾與微濾的不同之處在于能截留溶解的大分子，與反滲透的不同之處在于所截留的大多為大分子溶質(zhì)。 超濾應(yīng)用非常廣泛，從家用凈水器到現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)。,混合氣體在壓差作用下通過分離膜，利用混合氣中的各組分分子在膜中的透過速率不同而達(dá)到分離的目的。,特點(diǎn)：能耗低、操作簡單、裝置緊湊并可按處理量改變等。 應(yīng)用：合成