氣體分離膜技術(shù)的發(fā)展歷程
1831年,J.V.Mitchell系統地研究了天然橡膠的透氣性,用高聚物膜進(jìn)行了氫氣和二氧化碳混合氣的滲透實(shí)驗,發(fā)現了不同種類(lèi)氣體分子透過(guò)膜的速率不同的現象,首先提出了用膜實(shí)現氣體分離的可能性。1866年,T.Craham研究了橡膠膜對氣體的滲透性能,并提出了現在廣為人知的溶解—擴散機理。雖然在100多年前就發(fā)現了利用膜實(shí)現氣體分離的可能性,但由于當時(shí)的膜滲透速率很低,膜分離難以與傳統的分離技術(shù)如深冷分離法、吸附分離法等競爭,未能引起產(chǎn)業(yè)界的足夠重視。
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膜分離過(guò)程可簡(jiǎn)化為滲透過(guò)
滲透過(guò)程的機理研究尚處于發(fā)展之中,有多種描述方法,目前尚未得出統一的理論。滲透的基本問(wèn)題是膜內傳遞的概念。物質(zhì)在膜內的傳質(zhì)通量可概括為;傳質(zhì)通量=滲透系數×傳遞推動(dòng)力式中傳質(zhì)通量為單位時(shí)間內單位膜面積的物質(zhì)透過(guò)量;滲透系數為單位時(shí)間內單位膜面積在單位推動(dòng)力作用下的物質(zhì)透過(guò)量;傳遞推動(dòng)力有多種,各有其計量單位。滲透系數不僅取決于滲透物質(zhì)的屬性,也取決于膜材料的化學(xué)屬性和膜的物理構型。
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超濾
早期的工業(yè)超濾應用于廢水和污水處理。三十多年來(lái),隨著(zhù)超濾技術(shù)的發(fā)展,如今超濾技術(shù)已經(jīng)涉及食品加工、飲料工業(yè)、生物制劑、中藥制劑、臨床醫學(xué)、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收、環(huán)境工程等眾多領(lǐng)域。
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