• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.简介
  • 4.简史
  • 5.材料
  • 6.优点
  • 7.现状
  • 8.展望
  • 9.应用领域
  • 10.技术特点
  • 11.工艺原理
  • 12.工艺流程
  • 13.清洗
  • 14.保存
  • 15.膜系统图
  • 16.技术介绍

膜分离技术

膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离采用错流过滤或死端过滤方式。

基本信息

  • 中文名

    膜分离技术

  • 外文名

    Membrane separation technique

  • 内容

    分子水平上不同粒径分子的混合物

  • 时间

    20世纪初出现

  • 特点

    有效成分损失极少

  • 学科

    环境科学化学

简介

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膜分离技术是一种以分离膜为核心,进行分离、浓缩和提纯物质的一门新兴技术。该技术是一种使用半透膜的分离方法,由于膜分离操作一般在常温下进行,被分离物质能保持原来的性质,能保持食品原有的色、香、味、营养和口感,能保持功效成分的活性。其选择性强,操作过程简单,适用范围广,能耗低,所以可广泛应用于食品的生产中。膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

简史

膜分离现象广泛存在于自然界中,特别是生物体内,但人类对它的认识和研究却经过了漫长而曲折的道路。膜分离技术的工程应用是从20世纪60年代海水淡化开始的1960年洛布和索里拉金教授制成了第一张高通量和高脱盐率的醋酸纤纸素膜,这种膜具有对称结构,从此使反渗透从实验室走向工业应用。

其后各种新型膜陆续问世,1967年美国杜邦公司首先研制出以尼龙-66为膜材料的中空纤维膜组件;1970年又研制出以芳香聚酰胺为膜材料的“Pemiasep B-9”中空纤维膜组件,并获得1971年美国柯克帕特里克化学工程最高奖。从此反渗透技术在美国得到迅猛的发展,随后在世界各地相继应用。其间微滤和超滤技术也得到相应的发展。

膜在大自然中,特别是在生物体内是广泛存在的。我国膜科学技术的发展是从1958年研究离子交换膜开始的。60年代进入开创阶段。1965年着手反渗透的探索,1967年开始的全国海水淡化会战,大大促进了我国膜科技的发展。

70年代进入开发阶段。这时期,微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件都相继研究开发出来,80年代跨入了推广应用阶段。80年代又是气体分离和其他新膜开发阶段。

材料

膜是具有选择性分离功能的材料。无机膜由于各种优良性能(如抗高温、耐酸碱等),已得到广泛应用。由于技术发展水平限制,无机膜主要只有微滤和超滤级别的膜,主要是陶瓷膜和金属膜。特别是超滤陶瓷膜,已经在很多行业得到应用,如重金属废水处理与回收。

优点

(1)在常温下进行

有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩

(2)无相态变化

保持原有的风味,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8

(3)无化学变化

典型的物理分离过程,不用化学试剂和添加剂,产品不受污染

(4)选择性好

可在分子级内进行物质分离,具有普遍滤材无法取代的卓越性能