膜的简要情况介绍
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膜是具有选择性分离功能的材料,当膜两侧存在推动力时(如压力差、浓度差、电位差等),原料组分选择性地透过膜。利用膜的选择性分离可以实现不同液体或气体组分的分离、分级、浓缩与提纯,由于不需要发生形态的变化,膜分离技术特别适合应用于无相变和无化学变化的分离过程,已广泛应用于医药、生物、食品、石化、能源、水处理等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益。
膜材料是膜技术的基础和核心,膜材料的性质和化学结构对膜分离性能起决定性地作用,根据不同分类方法膜有很多种类。
1)根据膜的孔径
根据膜孔径的大小或阻留微粒的表观尺寸大小可分为微滤膜(Microfiltration,MF)、超滤膜(Ultrafiltration,UF)、纳滤膜(Nanofiltration,NF)和反渗透膜(ReverseOsmotic,RO)。
2)根据膜的材质
膜的材质决定了膜的化学性能,从而决定了膜的亲水性、抗污染性、耐酸碱性、耐油脂性、耐有机溶剂性、耐高温性、耐日光性等主要化学性能指标。膜的亲水性越强,抗污染性就越高;膜的化学稳定性越好,耐酸碱性、抗氧化性越强,则膜的耐用性越强,应用领域越宽,应用领域越广,膜法解决方案的运营成本越低。
根据膜材质的不同,膜可分为无机膜和有机膜,无机膜是由无机材料,如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜;有机膜是由高分子材料加工复合而成,如聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、芳香族聚酰胺、醋酸纤维素等。有机膜的选择性广,可根据不同用途、不同性能、不同分子切割量,有选择性地制成各种膜,但当原料具有强酸、强碱、强腐蚀性、高温及高浓度有机污染特征时,有机膜容易发生腐蚀和膜孔堵塞,无机膜具有更高的分离效率。有机膜和无机膜的主要特征比较如下表所示:
3)根据膜的构型膜的构型与其制作工艺有关,一般分为中空纤维膜、平板膜、管式膜、卷式膜,几类主要不同构型的膜性能比较如下表所示:
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