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膜分离技术
化学1班 03081004 黄逸凡
一.各种膜分离法及其原理
膜分离法
传质推动力
分离原理
应用举例
微滤
压差
（0.05～0.5MPa）
筛分
除菌，回收菌，
分离病毒
超滤
压差
（0.1～1.0MPa）
筛分
蛋白质，多肽和
多糖的回收和
浓缩
反渗透
压差
（1.0～10MPa）
筛分
盐，氨基酸，糖
的浓缩，淡水
制造
透析
浓差
筛分
脱盐，除变性剂
电渗析
电位差
筛分，荷电
脱盐，氨基酸和
有机酸的分离
渗透气化
压差，温差
溶质与膜的亲和力 有机溶剂与水的
分离，共沸物
的分离（如乙
醇浓缩）
反渗透
渗透是在膜两侧的压力相等的情况下,在浓差作
用下溶剂水分子从低浓度向高浓度透过.
反渗透是利用外压将渗透过程逆转,达到分离物
质的目的.
超滤 微滤
超滤和微滤都是利用膜的筛分性质,以压差为传
质动力.
超滤和微滤膜具有明显的孔道结构,主要用于
截留高分子溶剂
透析
利用具有一定孔径大小,高分子溶质不能透过亲水膜将喊有高分
子和其他小分子的溶液与纯水或缓冲溶液分隔.
透析原理:
渗透气化
透析气化是根据溶质间透过膜的速度不同,使混合物得到分离.
渗
透
气
化
示
意
图
膜的种类

天然高分子材料

合成高分子材料

无机材料
影响膜分离速度的因素

操作形式

流速

压力

料液浓度
操作形式
传统的过滤操作主要用滤布为过滤介质,采用终端过滤形式
回收或除去悬浮物,料液流向与膜面垂直.
目前的超绿滤和微滤主要采用的错流过滤形式:
流速
流速对通量的影响反映在传质系数上:
Sh 
kd
d 1/ 3
 1.62(Re, Sc,
)
D
L
Sh 
kd
 0.023 Re 7 / 8 .Sc 1 / 4
D
结论:传质系数随流速的增大而提高.因此,流速的增大有利于透过
同量的增大.
压力
通过通量与Δp的关系
料液浓度
浓差比与透过通量的关系:
 1    1  R 

Jv  K ln 

   R 
因此,截留率上升,通过透量下降,Jv与Kln(1-R/R)呈线性关系.
膜分离过程

分离操作

错流过滤过程的流体力学
分离操作
1.浓缩
2.洗滤
浓缩



开路循环
闭路循环
连续操作
洗滤
洗滤操作示意图