膜分离过程
膜分离过程已成为工业上气体分离、水溶液分离、化学品和生化产品的分离与纯化的重要过程。广泛应用于食品、饮料加工过程、工业污水处理、大规模空气分离、湿法冶金技术、气体和液体燃料的生产以及石油化工制品生产等。
膜从广义上可以定义为两相之间的一个不连续区间。这个区间的三维量度中的一度和其余两度相比要小的多。膜一般很薄,厚度从几微米、几十微米至几百微米之间,而长度和宽度要以米来计量。
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膜的种类
按微观结构分:
对称膜、不对称膜、复合膜、多层复合膜等。
按宏观结构分
平板膜、卷式膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维等。
无论在实验室或工业规模的生产中,膜都被制成一定形式的组件作为膜分离装置的分离单元。在工业上应用并实现商品化的膜组件主要有平板型、圆管型、螺旋卷型和中空纤维型,膜透过检测设备厂家,相应的膜的几何形状分为平板式、管式、毛细管式和中空纤维式。后三种皆为管状膜,它们的差别主要是直径不同:直径>10mm的为管式膜;直径在0.5~10mm之间的是毛细管式膜;直径<0.5mm的为中空纤维膜。管状膜直径越小则单位体积里的膜面积越大。
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膜渗透机理
溶解-扩散模型:适用于液体膜、均质膜或非对称膜表皮层内的物质传递。在推动力作用下,膜透过检测设备报价,渗透物质先溶解进入膜的上游侧,膜透过检测设备公司,然后扩散至膜的下游侧,扩散是控制步骤。例如气体的渗透分离过程中,推动力是膜两侧渗透物质的分压差。当溶解服从亨利定律(见相平衡关联)时,组分的渗透率是组分在膜中的扩散系数和溶解度系数的乘积。混合气体的分离依赖于各组分在膜中渗透率的差异。溶解-扩散模型用于渗透蒸发(又称汽渗,上游侧为溶液,下游侧抽真空或用惰性气体携带,使透过物质汽化而分离)时,还须包括膜的汽液界面上各组分的热力学平衡关系。
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