分離技術(shù)概論膜與膜組件

分離技術(shù)概論膜與膜組件第一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五第3章分離膜與膜組件第二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五主要內(nèi)容膜結(jié)構(gòu)與分類膜制備方法膜組件第三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五膜結(jié)構(gòu)與分類第四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五對(duì)稱與非對(duì)稱膜對(duì)稱膜：(a)均質(zhì)膜(b)柱型孔膜(c)海綿孔狀膜非對(duì)稱膜：(d)多孔膜(e)疊合膜(f)復(fù)合膜第五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五膜的結(jié)構(gòu)形式第六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五多孔膜的截面結(jié)構(gòu)

(a)均質(zhì)海面狀膜；(b)非對(duì)成海面狀膜；

(c)指狀孔膜；(d)氧化鋁多孔膜第七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五無機(jī)膜的構(gòu)成第八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五非對(duì)稱膜結(jié)構(gòu)第九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五不同制備方法獲得的微孔膜(a)相轉(zhuǎn)化膜(c)徑跡刻蝕膜(e)燒結(jié)膜(b)熔融拉伸膜(d)陽極氧化膜(f)鎳網(wǎng)法膜第十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五第十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五聚四氟乙烯單向拉伸膜第十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五聚四氟乙烯雙向拉伸膜第十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五空氣中顆粒物截留膜第十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五空氣中顆粒物截留膜第十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五有機(jī)－無機(jī)復(fù)合膜第十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五空氣中微生物截留膜第十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五膜的過濾行為示意圖

（a）非對(duì)稱膜；（b）對(duì)稱膜第十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五膜制備第十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五MembranematerialsPolymersCeramicsGlassMetalsLiquids第二十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五有機(jī)合成膜的主要高分子材料醋酸纖維素類硝酸纖維素類芳香聚酰胺類聚砜類聚酯類聚烯烴類聚乙烯醇類聚苯乙烯類第二十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五醋酸纖維素反滲透膜的制備過程

三醋酸纖維素（CTA）二醋酸纖維素（CA）二醋酸纖維素（CA）丁醋酸纖維素（CAB）溶劑混合攪拌溶解致孔劑過濾脫氣泡聚酯織物或聚酯無紡布澆鑄復(fù)合成膜溶劑揮發(fā)15-20℃自來水凝膠固化室溫水凝膠固化冰水凝膠固化熱處理、后處理后處理熱處理、后處理干燥處理干燥處理干燥處理成品膜成品膜成品膜第二十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五醋酸纖維素納濾膜的制備過程溶劑混合攪拌溶解CACA+CTA過濾脫汽泡聚酯織物或聚酯無紡布致孔劑澆鑄復(fù)合成膜溶劑揮發(fā)常溫自來水凝膠固化干燥處理CANF成品膜CA-CTANF混合膜第二十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五膜的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)①膜要有高的截留率和高的透水速率；②膜要有強(qiáng)的抗物理、化學(xué)和微生物侵蝕的性能；③膜要有柔韌性和足夠的機(jī)械強(qiáng)度；④膜耐高溫，抗污染；⑤耐氯性好，抗其他氧化物；⑥膜使用壽命長，適用pH范圍廣；⑦運(yùn)行操作壓力低；⑧容易貯存、運(yùn)輸；⑨制備方便，便于工業(yè)化生產(chǎn)；⑩膜可以干濕可逆。第二十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五均質(zhì)對(duì)稱膜的制備方法相轉(zhuǎn)化制備方法熔融紡絲拉伸法溶膠凝膠－成形－燒結(jié)法陽極氧化法（Anodic)痕跡刻蝕法第二十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五痕跡刻蝕制膜工藝(a)帶電粒子輻射薄膜；(b)輻射后薄膜徑跡刻蝕成孔第二十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五溶膠凝膠干燥成型制備方法第二十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五相轉(zhuǎn)化成膜方法雙組分或多組分均相溶液的熱凝膠（熔融）；從三組分聚合物溶液中蒸發(fā)揮發(fā)性溶劑；均相聚合物中添加非溶劑。第二十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五三組分混合物溶劑蒸發(fā)成膜第二十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五在均相溶液中加入非溶劑成膜第三十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五理想膜孔密度的成膜條件第三十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五復(fù)合膜超薄脫鹽層的各種制備方法第三十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五復(fù)合膜的制備方法界面聚合原位聚合第三十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五Interfacialpolymerization

（界面聚合）聚合方法通過浸潤于基膜的親水單體與溶液重的疏水單體相界面間的縮聚或縮合交聯(lián)制成復(fù)合膜。優(yōu)點(diǎn)：可通過兩種溶液中的單體種類或濃度,調(diào)整復(fù)合膜表面的選擇性。第三十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五Theformationofacompositemembraneviainterfacialpolymerization第三十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五SomeexamplesofthepreparationofcompositemembranesbyinterfacialpolymerizationTheamineisintheaqueouswhiletheacidchlorideorisocyanateisintheorganicphase第三十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五In-sitepolymerization

（原位聚合）原位聚合

多孔支撐層浸泡于含有酸催化劑的制膜液中幾分鐘，取出后，在高溫下固化反應(yīng)，再通過胺溶液等后處理制得。

第三十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五膜組件第三十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五板框和圓盤式膜組件進(jìn)料滲透液濃縮液濃縮液滲透液進(jìn)料滲透液第三十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五多通道管式膜組件第四十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五卷式膜組件進(jìn)料流道空間滲透液流方向滲透管滲透液流道進(jìn)料進(jìn)料物流滲透液流外殼進(jìn)料分布網(wǎng)膜滲透液收集材料膜滲透液濃縮液滲透液收集孔抗縮減裝置濃縮液第四十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五中空纖維式膜組件第四十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五折疊式微孔膜組件第四十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期五四種膜組件的特性比較表14-1四種膜組件的特性比較比較項(xiàng)目卷式中空纖維管式板框式填充密度（m2m－3）200-800500-3000030-32830-500組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜復(fù)雜簡單很復(fù)雜膜更換方式

組件組件膜或組件膜膜更換成本較高較高中低料液預(yù)處理較高高低低料液流速(m3.m－2s－1)0.25～0.50.0051～50.25～0.5料液側(cè)壓降(MPa)0.3～0.60.01～0.030.2～0.30.3～0.6抗污染性中等差非常好好清洗效果較好差優(yōu)好工程放大難易中中易難相對(duì)價(jià)格低低高高第四十四頁，共四十