膜分离设备之膜分离技术的特点和应用
膜分离技术是用**或人工合成的高分子薄膜以外界能量位差(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)为推动力,在实际工作过程中,把双组份或多组份的溶质和溶剂实施有效分离,在分离的基础上实现对其分级提纯,最后达到相关溶质或溶剂的富集。
应用中的膜分离技术,是把选择性透过膜作为分离介质,在膜的两侧产生一定的推动力时,通过原料侧组分选择性的透过膜,就可以达到分离提纯的目的。
膜分离技术具备以下特点:选择性强,是一种效率高的分离过程;分离过程中不发生相变化,纳滤膜分离设备,耗能低,故又称省能技术;在使用过程中不需要加热,也不用进行相关的化学反应;应用范围较广,对于**物、无机物、溶液等都适用;操作简单,使用成本低。
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膜分离设备运行原理
反渗透原理
反渗透(Reverse Osmosis)又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透压力,即反渗透法,达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
反渗透的基本工作原理是:运用特别定制的高压水泵,将原水加至6-9公斤压力,使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001微米的反渗透膜。化学离子和病毒体不能通过,随废水排出,只允许体积小于0.0001微米的水分子和氧分子通过。该原理在不改变水的性状与氧溶量的前提下,达到了水的净化。
反渗透净水器中的核心部件,反渗透膜(RO膜)是近代仿生学的一个**案例,较初的研发耗费了美国**31.6亿美元。
由**合成膜构成的膜分离设备,主要类型为:
①板框式装置。在尺寸相同的片状膜组之间,相间地插入隔板,管式陶瓷膜分离设备,形成两种液流的流道。由于膜组可置于均匀的电场中,这种结构适用于电渗析器。板框式装置也可应用于膜两侧流体静压差较小的**过滤和渗析。
②螺卷式装置。把多孔隔板(供渗透液流动的空间)夹在两张膜之间,使它们的三条边粘着密合,液体表面膜分离设备,开口边与用作渗透液引出管的多孔中心管接合。再在上面加一张作料液流动通道用的多孔隔板,并一起绕中心管卷成螺卷式元件。料液通道与中心管接合边及螺卷外端边封死。多个螺卷元件装入耐压筒中,构成单元装置。操作时料液沿轴向流动,可渗透物透过膜进入渗透液空间,沿螺旋通道流向中心管引出。该设备适用于反渗透和气体渗透分离,不能处理含微细颗粒的液体。