多孔膜又分為非對稱(chēng)膜和復合膜
①非對稱(chēng)膜的膜體可分為表皮層和支撐層:表皮層質(zhì)地致密,厚度很?。?.1~0.2μm),但它決定了膜的選擇性和滲透性能;支撐層具有多孔結構,它提供必要的機械強度。膜的結構可通過(guò)調節鑄膜液組成和凝膠形成條件予以控制。
②復合膜是以多孔膜作支撐層,覆以極薄的表皮層。用于工業(yè)分離的合成膜,可制成片狀、管狀和中空纖維狀等,因此膜分離設備也隨之具有多種結構形式。膜的結構形態(tài),通常借助于電子顯微鏡技術(shù)、電子透射或掃描來(lái)觀(guān)察。
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膜滲透機理
優(yōu)先吸附-毛細管流動(dòng)模型:由于膜表面對滲透物的優(yōu)先吸附作用,在膜的上游側表面形成一層該物質(zhì)富集的吸附液體層。然后,在壓力作用下通過(guò)膜的毛細管,連續進(jìn)入產(chǎn)品溶液中。此模型能描述多孔膜的反滲透過(guò)程。
從不可逆熱力學(xué)導出的模型:膜分離過(guò)程通常不只依賴(lài)于單一的推動(dòng)力,而且還有伴生效應(如濃差極化)。不可逆熱力學(xué)唯象理論統一關(guān)聯(lián)了壓力差、濃度差、電位差對傳質(zhì)通量的關(guān)系,采用線(xiàn)性唯象方程描述這種具有伴生效應的過(guò)程,并以配偶唯象系數描述伴生效應的影響。
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膜的種類(lèi)
按微觀(guān)結構分:
對稱(chēng)膜、不對稱(chēng)膜、復合膜、多層復合膜等。
按宏觀(guān)結構分
平板膜、卷式膜、管式膜、毛細管膜、中空纖維等。
無(wú)論在實(shí)驗室或工業(yè)規模的生產(chǎn)中,膜都被制成一定形式的組件作為膜分離裝置的分離單元。在工業(yè)上應用并實(shí)現商品化的膜組件主要有平板型、圓管型、螺旋卷型和中空纖維型,相應的膜的幾何形狀分為平板式、管式、毛細管式和中空纖維式。后三種皆為管狀膜,它們的差別主要是直徑不同:直徑>10mm的為管式膜;直徑在0.5~10mm之間的是毛細管式膜;直徑<0.5mm的為中空纖維膜。管狀膜直徑越小則單位體積里的膜面積越大。
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