膜技术

10.2膜分离膜分离10.2.1膜的定义和分类膜的定义和分类定义：定义：膜是分离两相的中间相。有分离作用的膜称之为分离膜，通常亦简称为膜。膜分离过程：膜分离过程：分离膜以特定的方式限制两相间的物质传递，使不同的物质以不同的速率透过膜，实现物质的分离。膜中间相相Ⅰ相Ⅱ原料透过物传质推动力物质透过膜的主要三种方式：物质透过膜的主要三种方式：被动传递促进传递主动传递◆◆被动传递：被动传递：物质由高化学位相向低化学位相传递，这一化学位的差就是膜分离过程的推动力。压力差浓度差电位差温度差推动力AAμ‘Aμ‘’Aμ‘A>μ‘’A被动传递◆◆促进传递：促进传递：膜内有载体，在高化学位一侧，载体同被传递的物质发生反应，而在低化学位一侧又将被传递的物质释放，这种传递过程有很高的选择性。◆◆主动传递：主动传递：膜中的载体同被传递物质在低化学位侧发生反应并释放能量，使被传递物质由低化学位一侧被传递到高化学位一侧，物质的传递方向为逆化学位梯度方向。μ‘A<μ‘’AA+B→ABAAB→A+BAμ‘Aμ‘’A化学反应主动传递BABμ‘A>μ‘’AA+B→ABAAB→A+BAμ‘Aμ‘’A促进传递BAB膜的分离性质膜的分离性质选择性：选择性：不同物质在两相中的浓度变化比透过性：透过性：单位推动力下，物质在单位时间内膜的分类：膜的分类：分类依据分类来源天然膜、合成膜状态固体膜、液膜、气膜材料有机膜、无机膜结构对称膜（微孔膜、均质膜）、非对称膜、复合膜电性非荷电膜、荷电膜形状平板膜、管式膜、中空纤维膜制备方法烧结膜、延展膜、径迹刻蚀膜、相转换膜、动力形成墨分离体系气-气、气-液、气-固、液-液、液-固分离膜分离机理吸附性膜、扩散性膜、离子交换膜、选择性膜、非选择性膜分离过程反渗透膜、渗透膜、气体分离膜、电渗析膜、渗析膜、渗透蒸发膜透过单位面积膜的量10.2.2膜分离过程膜分离过程在一定传质推动力下，利用膜对不同物质的透过性差异，对混合物进行分离的过程。机理模型：机理模型：不可逆热力学模型传递机理模型膜分离过程：膜分离过程：气体膜分离、渗透蒸发、渗析、电渗析、反渗透、纳滤、超滤、微滤、膜萃取、膜吸收、膜精馏、促进传递、液膜、气膜等过程。其中：其中：渗析、电渗析、反渗透、纳滤、超滤、微滤技术已很成熟，应用也广泛。10.2.3膜的形态结构膜的形态结构(1)膜的形态结构：膜的形