第7章新型分離技術(shù)和過程集成第7章新型分離技術(shù)和過程集成71膜分離71.1概述71.1.1膜分離過程分類原料、透過物分離過程分離目的截留物性質(zhì)(尺寸)通過物性質(zhì)動(dòng)力過程機(jī)理相態(tài)氣體分離氣體的濃縮大分子或低溶解小分子或高濃度梯度溶解擴(kuò)散氣相或凈化性氣體解性氣體分壓差滲透汽化液體的濃縮大分子或低溶解小分子或高浩度松度進(jìn)料:液相溶解性戎高揮溫度犧度溶解擴(kuò)散或提性物質(zhì)選過客:氣相發(fā)性物質(zhì)液體或蒸汽對(duì)膩低溶解性對(duì)膜高溶解度梯度混合物的分離物質(zhì)性物質(zhì)(分壓差)常解擴(kuò)。進(jìn),氣大分子溶液鼠除低分于>0.9m,重液低分子和小濃度幫度,或低分子溶透析中分子溶劑分,液體液脫除大分子>0.005m第7章新型分離技術(shù)和過程集成71膜分離71.1概述71.1.1膜分離過程分類脫除溶中電涉析的離子或濃縮反離子臺(tái)液中的離子大尺寸離子和水小分子離子電勢(shì)駱度傳強(qiáng)反滲透脫除溶潤中溶解擴(kuò)散的所有溶質(zhì)或>1~10相對(duì)分溶劑子質(zhì)量約溶質(zhì)靜壓差優(yōu)先吸附液體溶質(zhì)濃縮毛細(xì)管流>300~300相對(duì)溶劑和無機(jī)物機(jī)物或濃箱低分分子質(zhì)量的溶質(zhì)分子的物重及小于300相對(duì)靜壓差溶解擴(kuò)散于有機(jī)物脫除溶液中分子或大分子與相對(duì)分子質(zhì)量的低分子靜壓差小分子溶質(zhì)分離溶質(zhì)第7章新型分離技術(shù)和過程集成71膜分離71.1概述71.1.1膜分離過程分類分離過程分高目的截留物性質(zhì)(尺寸1逐過物性質(zhì)過程機(jī)理原料、透過物相態(tài)的物質(zhì)溶液或氣體靜壓差液體中的粒液體或氣體溫度去水溶液濃縮(MD)氣壓差英汽透過液體滲透蒸餾水溶液濃縮濃度差汽透過(oD(滲透壓差進(jìn)料:氣體?；鼑O氣體溶解溶潤或不被吸收吸收氣體分壓差擴(kuò)散密解透過售:氣體進(jìn)料:液體漠基萃取溶液萃取劑或不被萃被萃取的濃度差取的物質(zhì)分配系數(shù)擴(kuò)散溶解透過:液體第7章新型分離技術(shù)和過程集成71膜分離71.1概述711.1膜分離過程分類各種膜分離過程盡管具有不同的機(jī)理和適用范圍,但有許多共同的特點(diǎn):①多數(shù)膜分離過程無相變發(fā)生,能耗通常較低。②膜分離過程般無需從外界加入其他物質(zhì),可節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境③膜分離過程可使分離與濃縮、分離與反應(yīng)同時(shí)實(shí)現(xiàn),大大提高了分離效率④膜分離過程通常在溫和條件下進(jìn)行,因而特別適用于熱敏性物質(zhì)的分離、分級(jí)、濃縮與富集⑤膜分離過程應(yīng)用范圍廣⑥膜分離過程的規(guī)模和處理能力可在很大范圍內(nèi)變化,而它的效率、設(shè)備單價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用等都變化不大。⑦膜組件結(jié)構(gòu)緊湊,操作方便,可在頻繄的啟停下工作,易自控和維修。而目膜分離可以直接插入已有的生產(chǎn)工藝流程第7章新型分離技術(shù)和過程集成71膜分離71.1概述71.1.2材料和膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)分離膜材料表7-2列出了常用的高分子膜材料、性能和應(yīng)用。表7-2常用高分子膜材料主要合二酣酸紆維素纖維索衍生纖(CTA),陷配內(nèi)酸纖維圍窄,最高為30℃值應(yīng)用范R0膜,MP和UF膜,(CAP,再生纖維素窄,為3-8,氯性較數(shù),化學(xué)試D膜REC),硝酸纖維素(C劑、陰溫和抗菌能力都很差:易實(shí)多糖酰亞(P1),苯堿對(duì)苯聚酰胺類及甲酰(PSA),芳香聚酰良好的通過性能和分高擇性,陰制氣體分離黑;制R復(fù)合類(APA),勞香聚院雎勝群高涅,酸堿、有租溶劑,良好的力酰超薄皮層;PSA制超濾膜雜含復(fù)高(APA1,苯炸唯(F1,學(xué)要度,但杭氧離了性能差,>mR膜制親水MF腴苯并瞇哇時(shí)(pl),私陸院12水解UF膜、PV.VP膩第7章新型分離技術(shù)和過程集成71膜分離71.1概述71.1.2材料和膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)分離膜材料表7-2列出了常用的高分子膜材料、性能和應(yīng)用高機(jī)械度、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性(PES1,磷化瘵較高的抗氧化和抗氯性能,pH使用O原,MF膜,多種復(fù)合膜聚(PS),荷電聚,聚芳振氨類(pSES),聚醚圍(PEK),聚/范圖寬,耐結(jié)性好,長(zhǎng)期運(yùn)行溫度可RO膜、GS膜)的支撐層;D;GS羼;PsEs可制造均相達(dá)75;蘧水性。缺點(diǎn):易被溶質(zhì)污染,耐有機(jī)溶劑的性能差離子交換膜AN用于制MF膜,UF聚乙媚(PE),聚丙烯(PP),、,D膜,PV復(fù)合篡的支撐聚4-甲基1皮烯(PMP,乙層PvA,PAA制PV膜,vP船烴類,媚醇(PVA),丙鉛隋乙婚、聚丙烯和聚丙烯睛為擔(dān)水乙類高探物(PAN漿丙烯糧(PA,乙作材料,聚乙烯醇,聚丙烯酸為求水和S:PE,PMD膜和礬水MF膜、液膜的多孔支性材烯和酸乙烯共聚物(EVA押膩;PVA、PAA、EVA和乙烯和乙烯醇共物(EVALEVAL.制透析膜;PMP剖氧,氮?dú)怏w分離膜第7章新型分離技術(shù)和過程集成71膜分離71.1概述71.1.2材料和膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)分離膜材料表7-2列出了常用的高分子膜材料、性能和應(yīng)用。含硅漸三甲基硅氧丙炔(PTMSP聚乙烯基三甲基爛(P具有高透系數(shù),選拒性較F耐溶削、耐游離氧較強(qiáng),疏膜;PVDFMME膜和U含氟高物聚全氰蟥酸,聚偏氰乙烯水性、可改性好,PTFE水性,化學(xué)膜、液膜的多孔支撐膜,FTFEPvn),四蠹度高,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,優(yōu)良的明熱,耐P膜和(S,聚聚酯類碳酸(PC),米四氟碳溶和陰化學(xué)品的性能。聚叫氟碳惘親水MF膜,聚四氣碳酸透氣率高,氧,氮透過選陶潤富氧氣體分離制多種卷式組件的支撐層液膜我體乙烯和乙烯或潔離子交換劑乙烯吡嗟的交聯(lián)其聚物高電導(dǎo),高選擇性和高離子滲性電滲析基底膜第7章新型分離技術(shù)和過程集成71膜分離71.1