膜分离技术的种类.docx

膜分离技术的种类、特点及其应用领域
膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
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,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离都采用错流过滤方式。
膜分离技术最重要的组成部分是膜。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,无机膜主要还只有微滤级别的膜,主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰***、聚醚砜、聚***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。
膜分离技术特点8 ^6 {* G( H3 l2 n& D2 F9 K3 f9 }; ` m7 W u
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。与传统的蒸馏、吸附、吸收、萃取、深冷分离等分离技术相比,膜分离具有以下特点:
, H, b$ ?: ^5 P/ J$ p' ^+ g8 H) ]7 E膜分离通常是一个高效的分离过程。
) P. L- M* ~! z4 ^4 l4 r! L膜分离过程的能耗(功耗)通常比较低。
多数膜分离过程的工作温度在室温附近,特别适用于对热敏物质的处理
膜分离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。它的操作十分简单,而且从开动到得到产品的时间很短,可以在频繁的启、停下工作。
0 X6 ?2 v9 [/ a膜分离过程的规模合处理能力可在很大范围内变化,而它的效率、设备单价、运行费用等都变化不大。
膜分离由于分离效率高,通常设备的体积比较小,占地较少。
工艺优点
(1)在常温下进行
有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩。
(2)无相态变化
保持原有的风味,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8 。
(3)无化学变化
典型的物理分离过程,不用化学试剂和添加剂,产品不受污染。
(4)选择性好
可在分子级内进行物质分离,具有普遍滤材无法取代的卓越性能。
(5)适应性强
处理规模可大可小,可以连续也可以间隙进行,工艺简单,操作方便,易于自动化
(6)能耗低
只需电能驱动,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8。
应用领域
微滤
又称微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类