膜分離方式
膜分離都采用錯流過(guò)濾方式。膜分離是一門(mén)新興的跨學(xué)科的高新技術(shù)。膜的材料涉及無(wú)機化學(xué)和高分子化學(xué);膜的制備、分離過(guò)程的特征、傳遞性質(zhì)和傳遞機理屬于物理化學(xué)和數學(xué)研究范疇;膜分離過(guò)程中涉及的流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)、化工動(dòng)力學(xué)以及工藝過(guò)程的設計,主要屬于化學(xué)工程研究范疇;從膜分離主要應用的領(lǐng)域來(lái)看,還涉及生物學(xué)、醫學(xué)以及與食品、石油化工、環(huán)境保護等行業(yè)相關(guān)的學(xué)科。
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膜滲透機理
溶解-擴散模型:適用于液體膜、均質(zhì)膜或非對稱(chēng)膜表皮層內的物質(zhì)傳遞。在推動(dòng)力作用下,滲透物質(zhì)先溶解進(jìn)入膜的上游側,然后擴散至膜的下游側,擴散是控制步驟。例如氣體的滲透分離過(guò)程中,推動(dòng)力是膜兩側滲透物質(zhì)的分壓差。當溶解服從亨利定律(見(jiàn)相平衡關(guān)聯(lián))時(shí),組分的滲透率是組分在膜中的擴散系數和溶解度系數的乘積?;旌蠚怏w的分離依賴(lài)于各組分在膜中滲透率的差異。溶解-擴散模型用于滲透蒸發(fā)(又稱(chēng)汽滲,上游側為溶液,下游側抽真空或用惰性氣體攜帶,使透過(guò)物質(zhì)汽化而分離)時(shí),還須包括膜的汽液界面上各組分的熱力學(xué)平衡關(guān)系。
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反滲透的應用
反滲透技術(shù)的大規模應用主要是苦咸水和海水淡化,此外被大量地用于純水制備及生活用水處理,以及難于用其他方法分離地混合物。反滲透地工業(yè)應用包括:(1)海水和苦咸水脫鹽制飲用水;(2)制備半導體工業(yè)、化學(xué)工業(yè)中所需的超純水;(3)用于濃縮過(guò)程,包括:食品工業(yè)中果汁、糖、咖啡的濃縮;電鍍和印染工業(yè)中廢水的濃縮;奶品工業(yè)中生產(chǎn)干酪前牛奶的濃縮。
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