液膜分离技术与应用

液膜分离技术与应用

李萍

山西省太原师范学院化学系030031

[摘要]液膜分离技术是一种高效、快速，并能达到专一分离目的的新分离技术，已在废水处理、温法冶金、石油化工等许多领域内显示出极为宽广的应用前景。本文主要对液膜做了概述、介绍了液膜的传质机理、液膜分离技术在处理废水中的应用和液膜分离技术发展趋势。

[关键词] 液膜分离技术传质机理应用发展趋势

1 前言

液膜分离技术(Liquid membrane permeation ,LMP)是利用对混合物各组分渗透性能的差异来实现分离、提纯或浓缩的分离技术，是一种模拟生物膜传质功能的新型分离方法，解决了分离因子、选择性等间题。它是1968年由美国埃克森公司的美籍华人黎念之博士提出的。液膜是指两液相问形成的界面膜，通过它将两种组成不同、但又互相混溶的溶液分开，经选择性渗透，使物质达到分离提纯的目的。液膜分离技术比固体膜分离技术具有高效、快速、选择性强和节能等优越性;比液液萃取具有萃取与反萃取同时进行，分离和浓缩因数高，萃取剂用量少和溶剂流失量少等特点。该法的研制成功，不仅促进了环境分析、石油化工、医药、卫生等各不同领域分离问题的研究，也使分离科学上升到一个新水平。

2概述

2.1 液膜的概念

液膜是悬浮在液体中的一层极薄的膜，这层膜是分隔液-液，气-液，气-气两相的中介相，它是

两相之间进行物质传递的桥梁。通常由膜溶剂，表面活性剂和膜增强添加剂等组分构成[1]。

2.2 液膜的结构与液膜的形成

液膜是一层很薄的液体膜，它可以把两个不同组分的溶液隔开，并且。通过渗透现象起着迁移分离一种或一类物质的作用。当被隔开的两种溶液是水相时，液膜应是油型(油泛指与水不相混溶的有机相)；当被隔开的两个溶液是有机相时，液膜应是水型。

水膜和油膜的结构是不相同的，下面着重讨论油膜结构。乳状液型油膜是一个呈球形的液珠，由有机溶剂、表面活性剂和流动载体三部分组成，构成一个与水互不相溶的混合相。有机

溶剂(或称为膜溶剂，简称为油)是成膜的基体成分(占90%以上)，具有一定的粘度，保持成膜所需的机械强度；表面活性剂占1-3％，它具有亲水基和疏水基(亲油基)，能定向排列于油和水两相界面，用以稳定膜形，固定油水分界面；流动裁体(占l-2％)的作用是选择性携带欲分离的溶质或离子进行迁移。乳状液膜的直径约0.1-0.5mm；膜厚从几个分子到0.05mm,一般是10μm。

液膜分离体系的形成是先将液膜材料与一种作为接受相的试剂水溶液混合，形成含有许多小水淌(内水相)的油包水乳状液，再将此乳状液分散在水溶液连续相中，于是使形成了由外水相、膜相和内水相组成的"水包油包水"液膜分离体系。外水相的分离对象透入液膜后，由流动裁体将其输送至内水相而得以分离。

2.3 液膜的类型

2.3.1 根据组成分类

按组成可分为:油包水型(膜相为油质而内外相都为水相)和水包油型(膜相为水质而内外相都为

油相)两种。

2.3.2 根据机理分类

按机理可分为:膜相中含载体[2]和不含载体两类。膜相主要由载体和溶剂组成。载体在膜相中通

过萃取反应和反萃取反应，使溶质在液膜两侧不断传递，以达到脱除的效果。膜相中不含载体，则

是利用溶质在膜相中的渗透速率的差别进行物质分离。

2.3.3 根据液膜构成和操作方式分类

按组成和操作方式分为:乳化液膜[3] (Emulsion liquid membrane)和支撑液膜[4] (Supposed liquid membrane)两类。

2.3.3.1 乳化液膜(ELM)

乳化液膜体系是一个三相系统，其中由两相构成的乳化液分散在另一连续相溶液中，这样形成

的体系称为多重乳化液。乳状液膜ELM可看成为一种“水一油一水”型(w／o／w) 或“油一水一

油”型(o／w／o)的双重乳状液高分散体系，将两种互不相溶的液相通过高速搅拌或超声波处理制

成乳状液，然后将其分散到第三种液相(连续相)中，就形成了乳状液膜体系[5]。乳状液膜是一个高

分散体系，提供了很大的传质比表面积。待分离物质由连续相经膜相向内包相传递。在传质过程结

束后，乳状液通常采用静电凝聚等方法破乳，膜相可重复使用，内包相经进一步处理后回收浓缩的

溶质。

2.3.3.2 支撑液膜(SLM)

将多孔惰性基膜(支撑体)浸在溶解有载体的膜溶剂中，在表面张力的作用下，膜溶剂即充满微

孔而形成支撑液膜SLM，它具有很高的选择性。支撑液膜体系由料液、液膜和反萃液三个相以及支

撑体组成。支撑液膜是借助微孔的毛细管力将膜溶液牢固的吸附在多支撑体的微孔之中，在膜的两

侧是与膜相互不相溶的料液相和反萃液相，待分离物质自料液相经多孔支撑体中的液膜相向反萃液

相传递。

2.4 液膜材料的选择

液膜材料的选择液膜分离技术的关健在于制备合要求的液膜和构成合适的液膜分离体系，其关键是选择最合适的流动载体、表面活性剂和有机溶剂等液膜材料。

要求流动裁体对需迁移物质的选择性要高和通量要大。流动裁体按电性可分为带电裁体与中性载体。一般说来，中性载体的性能比带电载体(离子型载体)好。中性载体中又以大环比合物为佳。许多研究认为，大环化醚(皇冠醚)能与各种金属阳离子络合，选择具有合乎要求的中心空腔半径的皇冠醚做流动载体，能够有效地分离任何两种半径稍有差别的阳离子，或者把它从其它大小不同的离子今分离出来。由于皇冠醚的结构可以认为是无限组合的，所以对扬种金属离子都可以设计出适宜作载体的大环多元醚。目前，常采用的表面活性剂有Span80(山梨糖醇单油酸脂)、ENJ-3029(聚胺)、ENJ-3064(聚胺)等。

3液膜分离技术的基本机理

3.1 非流动载体液膜分离机理

3.1.1 利用液膜对物质作选择性渗透

当液膜中不合有流动载体时，其分离的选择性主要取决于溶质在膜中的溶解度。溶解度越大，选择性越好。这是因为对非流动载体液膜迁移来说，它要求被分离的溶质必须比其他的溶质运动得更快才能产生选择性，也就是说，混合物中的一种溶质的渗透速度要高。为了实现有效分离，必须选择一个能优先溶解一种溶质而排斥所有其他溶质的膜溶剂。

3.1.2 在膜上或在膜包封的小水滴内发生化学反应

使用非流动载体液膜进行分离时，当膜两侧的被迁移的溶质浓度相等时，输送便会自动停止。因此，它不能产生浓缩效应。为了实现高效分离，可以采取在接受相内发生化学反应的办法来促进溶质迁移，即滴内化学反应的机理。

3.2 载体液膜分离机理

使用含流动载体的液膜时，其选择性分离主要取决于所添加的流动载体。载体主要有离子型和非离子型。流动载体负责指定溶质或离子选择性迁移，因此，要提高液膜选择性的关在于找到合适的流动载体。其迁移机理有两种即：

3.2.1 逆向迁移

这种迁移机理是，当液膜中含有离子型载体时，载体在膜内的一侧与欲分离的溶质离子结合，生成

络合物在膜中扩散，而散到膜的另一侧与同性离子(供能溶质)进行交换。由于膜两侧要求电中性，在某一方向一种阳离子移动穿过膜，必须由相反方向另一阳离子来平衡。所以待分离溶质与供能溶质的迁移方向相反，而流动载体又重新通过逆散回到膜的外侧重复上述步骤，这种迁移称为逆向迁移，它与生物膜的逆向迁移类似。

3.2.2 同向迁移

当膜中含有非离子型载体时，它所带的溶质是中性盐。例如用冠醚化合物载体时，它与阳离子选

择性络合的同时，又与阴离子结合形成离子对一起迁移，这种迁移过程称为同向迁移。由于膜内相

中被分离组分的浓度较外相低得多，引起被分离组分向内相释放，而游离的流动载体逆扩散回到膜的

外侧重复上述步骤，但内外两相中欲被分离组分的浓度达到平衡时，这种迁移就会被停止，它同样

不能达到浓缩效应。为了提高分离效率，也可以采取上述所说的滴内反应机理。

4 液膜分离技术的应用进展

4.1 在废水处理中的应用

合肥工业大学资源与环境科学系彭书传等[6]采用液膜分离技术对β萘磺酸钠生产废水进行处理，回收其中的β萘磺酸钠，然后用H2O2、Fe+2催化氧化法进行深度处理，取得很好的效果，废水COD和色

度去除率分别可达99.54％和94.14％，处理后的废水达到排放标准。兰州市东岗镇钢厂王献科等[7]用TBP、N503、聚丁二烯、磺化煤油、硫脲-Na2SO3溶液乳状液膜体系，分离富集工业废水中的痕量铊，T13+回收率可达到99.4 ％～100％。江西师化学系黄炳辉[8]，采用TBP-Span80煤油液膜体系处理含铬

废水，在优化条件下经过10min的液膜分离，铬离子浓度可由152mg/L降至0.5mg/ 以下，达到国家规

定的排放标准。

4.2 离技术在提取贵金属中的应用

贵金属的分离富集方法主要有火试金法、溶剂萃取法、吸附法、离子交换法、离子浮选等。在湿

法冶金中，溶剂萃取是最常用的方法，但此法成本较高[9]。液膜法吸收有溶剂萃取的优点，特别适合

稀贵金属的分离和富集。

南昌大学环境工程系何宗健[10]等采用以(p507)为流动载体的Span-80表面活性剂膜分离Co(H)、Ni(II)，其分离系数为βCo／Ni=133。沈阳师范学院化学系刘芙燕[11]等采用液膜法提取金，其首先制成一种油包水乳液，外层油膜中含有Au3+的萃取剂(也称载体)，膜内水相中溶有Au3+的反应剂，将此乳液分散于含Au3+的水溶液(外水相)中，外水相中的Au3+被萃取进入油膜，进而被膜内水相中的反应剂反萃，破乳后得到海绵态金。华南理工大学环境科学研究所汤兵等[12]以DIPSA(3，5一二异丙基水杨酸)，TIBPS(~烷基硫化磷)为载体，(NH4)2S为沉淀剂的液膜体系，利用液膜内相结晶技术处理湿法炼锌中氧

化锌酸性浸出液从中分离出镉。

4.3 液膜分离技术在痕量分析中的应用

液膜的结构形式多种多样，主要有乳化液膜、支撑液膜、包容液膜、静电式准液膜等，在痕量分析中，以乳化液膜的应用最多，准液膜的应用也开始渐露头角，引起人们的关注。

成都理工学院应用化学系李芳、苏庆平、汪模辉在文献[13]中综述了液膜分离在痕量分析中的应用，同时给出了目前国内已开发应用于痕量分析的液膜体系。

4.4 液膜分离技术在生化医药方面的应用

反应和分离过程的耦合是当前国内外化工前沿研究的热点。液膜技术将萃取和反萃合为一级，从而实现了上述过程的耦合。因此液膜在生化工艺中的应用，特别是在微生物化学品下游加工中分离抗生素、氨基酸和有机酸的研究尤为引人注目。

如对氨基酸的分离浓缩[14-18],L一苯丙氨酸在水溶液中随溶液pH的变化而发生不同方式的解离：L-phe +—>L-phe +—> L-phe +

pH<3

3

该液膜体系选择P204为载体，在酸性条件下进行氨基酸的分离浓缩。其氨基酸在膜相中的传质过

程如前所述。

在药材如黄连素的提取方面[19]，利用液膜技术所提取的黄连素含量可达99％，仅就药物含量一项指标而言，就已超过了药典的要求。

5展望

液膜分离技术是一种新型的膜分离技术，它具有膜分离技术的一些特点如：无需加热，因而耗能少；但又不像固膜那样，需要高压操作及存在膜污染老化而引起的膜清洗、维护和更换的麻烦及费用昂贵等问题，同时液膜渗透速度快，分离效率高，故广泛用于废水中有机物和金属离子的分离或提取。在气体分离、湿法冶金、石油工业、药物提取、仿生化学和液膜反应器等方面也有较好的应用前景。因此，引起了国内外学者广泛地研究并极力推向工业化。目前，我国的液膜分离技术已进行了工业化的试验，并取得了可喜的成绩，但大规模工业应用的实例并不多，基本还处于中试阶段。从技术角度来分析，液膜技术要成功地应用到工业中去，必须有性能优良的膜溶剂、载体和表面活性质；还必须要有可靠的传质设备；必须有切实可行的破乳技术才能成功克服液膜分离技术中由于三相体系所带来的溶胀、不稳定、水相乳化等问题，这是科研工作者今后需要进一步研究和解决的技术难题。

总之，乳状液膜技术作为液膜分离技术的一个分支，发展很快。现在的问题在于如何将这些技术

推广应用到大规模工业化的程度。

参考文献

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[11]汤兵,等.液膜结晶法提取高锌低镉体系中镉的研究[J].膜科学与技术,1999,19(1):24—28.

[12]李芳,等.液膜分离技术及其在痕量分析中的应用[J].矿物岩石,1999,19(I):75—79.

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[14-18]吴山.用乳状液膜法分离浓缩L-苯丙氨酸[J].膜科学与技术,2000,20(3):18.

[19]汤洪,马智兰.用液膜法从黄柏皮中提取黄连素的研究.膜科学与技术.1989,9(2):53.

膜过滤技术及其应用范围介绍

膜过滤技术及其应用范围介绍 北京陶普森膜应用工程技术有限公司孙永杰 过滤是分离液体中固体性颗粒的常用方法之一。我们熟悉的土壤就是一个天然过滤器，池塘、湖泊和河流中的地表水在通过不同类型的土壤之后，渗透聚积成相对洁净的地下水，土壤让水透过的时候截留了其它成分，如颗粒物和污染物等，而渗透到深处的地下水得到了净化。 过滤是实验室常用的物料分离技术。从筛网、滤纸到膜滤器等技术手段的延伸、发展，促进了产品提纯技术的提高，净化效果明显，分离精度大大提高。在能量消耗，过滤效果和操作简便方面，相比于传统的分离方法如蒸馏或结晶，膜过滤技术的表现优于其他分离过程。在许多分离领域，膜过滤克服了传统技术局限性，尤其对生化或药物的加工应用过程，膜技术的应用提高了产品品质和收率，因为其中的蛋白质和有效成分大多是热敏感的。因膜过滤为物理过滤方式，膜材质稳定性强，经验证的实验室过滤工艺，很容易被放大和改进，更易成功应用到实际的大规模生产中。 在生物和制药技术行业的许多领域，包括食品和饮料行业，生物技术和饮用水处理行业，都普遍使用过滤膜用于过滤。 过滤膜的工作原理：膜过滤器的原理类似于上面提到的地下水渗透过程，人工制备的膜相当于地表土层，待过滤的溶液中一部分的小分子物质可以通过薄膜的微孔，其渗透性取决于孔的大小。比滤膜孔更小的颗粒可透过滤膜，而比滤膜孔大的颗粒就被截留下来。

一般情况下，膜的孔径决定了应用，根据孔径的大小，将不同的过滤膜技术分为四类：微滤，超滤和纳滤以及反渗透。 1. 微滤膜技术 过滤膜的孔径一般在5μm和0.1μm之间。在微生物实验中经常被使用孔径为0.1μm至0.2μm的膜，可以分离出酵母菌和细菌，是一种温和快速的杀菌方法。在工业化生产上，这种滤膜技术通常为过滤器的滤芯，广泛应用在医药，食品和饮料工业生产线中。例如，生物制药厂用于生物反应器中微生物生长阶段之后的“收获”和细菌菌体的分离，废水处理或浑浊液的油水分离等。 2. 超滤膜技术 超滤技术常常用于大分子的浓缩和脱水，超滤膜过滤“孔径”在0.1μm和0.01μm之间。由于该技术主要用于分离或浓缩蛋白质分子，所以膜的过滤孔径被定义为“分子量切断”(MWCO)或“标称分子量切断”(NMWC)，单位为道尔顿(质量单位，等于一氧原子的1/16)。MWCO值表示可被膜截留的球状分子的小分子量。为了安全起见，应总是选择MWCO值至少比要分离的大分子的分子量高20%。这种膜过滤技术的应用操作压力，通常在2-10巴之间。 3.纳滤技术 是纳米级过滤技术的简称，纳米级过滤的膜过滤器，其孔径小于0.005μm，可截留更小的有机分子和大部分盐类物质，以及重金属离子等。陶普森纳米级过滤需要更高的外部压力，过滤压力一般在10-80巴之间。

膜分离技术的介绍及应用讲解

题目：膜分离技术读书报告日期2015年11月20日

目录 一、膜的种类特点及分离原理 (1) 二、最新膜分离技术进展 (3) 1. 静电纺丝纳米纤维在膜分离中的应用 (3) 1.1 静电纺丝技术的历史发展 (3) 1.2 静电纺丝纳米纤维制备新型结构复合膜 (3) 1.2.1 在超滤方面 (4) 1.2.2 在纳滤方面 (4) 1.2.3 在渗透方面 (5) 1.2.4 静电纺丝纳米纤维制备空气过滤膜 (5) 2. 多孔陶瓷膜应用技术 (6) 2.1 高渗透选择性陶瓷膜制备技术 (7) 2.1.1 溶胶—凝胶技术 (7) 2.1.2 修饰技术 (7)

一、膜的种类特点及分离原理 膜分离技术（membrane separation technology, MST）是天然或人工合成的高分子薄膜以压力差、浓度差、电位差和温度差等外界能量位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用的膜分离方法主要有微滤（micro-filtration, MF）、超滤（ultra-filtration，UF）、纳滤（nano-filtration，NF）、反渗透（reverse-osmosis, RO）和电渗析（eletro-dialysis, ED）等。MST具有节能、高效、简单、造价较低、易于操作等特点、可代替传统的如精馏、蒸发、萃取、结晶等分离，可以说是对传统分离方法的一次革命，被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高新技术之一，也是当代国际上公认的最具效益技术之一。 分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性，按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同，可分为20世纪30年代的MF、20世纪40年代的渗析（Dialysis, D）、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的RO、20世纪70年代的UF、20世 纪80年代的气体分离 （gas-separation, GS）、20世纪90 年代的PV和乳化液膜（emulsion liquid membrane, ELM）等。 制备膜元件的材料通常是有 机高分子材料或陶瓷材料，膜材料中的孔隙结构为物质透过分离膜而发生选择性分离提供了前提，膜孔径决定了混合体系中相应粒径大小的物质能否透过分离膜。图1是MF、UF、NF、RO的工作示意图。MF的推动力是膜两端的压力差，主要用来去除物料中的大分子颗粒、细菌和悬浮物等；UF的推动力也是膜两端的压力差，主要用来处理不同相对分子质量或者不同形状的大分子物质，应用较多的领域有蛋白质或多肽溶液浓缩、抗生素发酵液脱色、酶制剂纯化、病毒或多聚糖的浓缩或分离等；NF自身一般会带有一定的电荷，它对二价离子特别是二价阴离子的截留率可达９９％，在水净化方面应用较多，同时可以透析被RO膜截留的无机盐；RO是一种非对称膜，利用对溶液施加一定的压力来克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反向从溶液

液膜分离实验

液膜分离实验 液膜分离装置主体实图 液膜分离加料

一、实验的流程 液膜分离的工艺流程如图1所示。 图1 乳状液膜分离过程示意图 二、实验步骤及方法 1 实验步骤 本实验为乳状液膜法脱除水溶液中的醋酸，首先需制备液膜。液膜组成已于实验前配好，分别为以下两种液膜： 1) 液膜1#组成：煤油95％；乳化剂司班80，5％。 2) 液膜2#组成：煤油90％；乳化剂司班80，5％；液体石蜡(载体)，5％。 内相用2M的NaOH水溶液。采用HAc水溶液作为料液进行传质试验，外相HAc的初始浓度在实验时测定。 具体步骤如下： ①在制乳搅拌釜中先加入液膜1#70mL，然后在1600r／min的转速下滴加内相NaoH水溶液70mL(约1分钟加完)，在此转速下搅拌15分钟，待成稳定乳状液后停止搅拌，待用。 ②在传质釜中加入待处理的料液450mL，在约300r／min的搅拌速度下加入上述乳液80 mL，进行传质实验，在一定时间下取少量料液进行分析，测定外相HAc浓度随时间的变化(取样时间为2、5、8、12、16、20、25分钟)，并作出外相HAc浓度与时间的关系曲线。待外相中所有HAc均进入内相后，停止搅拌。放出釜中液体，洗净待用。 ③在传质釜中加入450mL料液，在搅拌下(与②同样转速)加入小釜中的乳状液50 ml，重复步骤2。 ④比较②，③的实验结果，说明在不同处理比(料液体积/乳液体积)下传质速率的差别，并分析其原因。 ⑤用液膜2#膜相，重复上述步骤①～④。注意，两次传质的乳液量应分别与②、③步的用量相同。 ⑥分析比较不同液膜组成的传质速率，并分析其原因。 ⑦收集经沉降澄清后的上层乳液，采用砂芯漏斗抽滤破乳，破乳得到的膜

中药液膜分离技术的应用及发展

2 液膜分离技术在废水处理中的应用 2.1去除重金属离子 液膜分离技术可以有效地分离并回收废水中的重金属离子。奥地利Graz工业大学的Marr等人采用乳状液液膜分离技术，对去除粘胶废水中的Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2-、C产、Ni2+等重金属离子作了大量试验。表I为试验结果。 表1从粘胶废水中去除各种剧金属离子的中试结果 重金厲离子废水涼矗 /(L*h-T) 初始厳度 /(mg ? L_ 11 处理肓浓度 /(mu-L-1) 2r严3045004 Z严30500 Zn I+701500,5 Cu i+20SOOO27 3*408003 Ni沖202200360 Cd"60[40 t01 Pb叶6080. 01 Cr3*4015004 从表I中可以看出，除Ni夕卜，其他金属离子的去除率均高于99%，以Zn的去除与回收为例，与溶剂萃取、化学沉淀、离子交换等方法比较，液膜分离法最经济。分离Zn的工艺采用逆流萃取塔和静电聚结破乳装置，内包相使用 DTPA[ ( 2-乙基己基)二硫代磷酸]。回收1 0 0 k g Zn的费用为54.4美元，而市售100 kg Zn为133美元采用液膜法从废水中回收zn具有一定的经济效益。美国Syracuse大学Jongheop Yi采用陶瓷支撑膜分离Cu他们认为，充满有机螫合酸的孔状陶瓷支撑膜，作为分离稀溶液中金属离子的无机支撑膜系统.其性能优于聚合物支撑膜，具有广阔的应用前景。因为聚合物支撑膜对温度、pH敏感，易变形老化，而陶瓷支撑膜正好弥补了聚合物支撑膜的缺点。在分离Cu 2+过程中，陶瓷支撑膜制成a铝/硅片型，其中注入2-羟基-5-壬基乙酰苯。 2 .2分离废水中的有机酸、无机酸 美国科罗拉多矿业大学的Wan gC.C研究了用液膜分离法去除水溶液中的多种

膜分离技术及其应用_童汉清

膜分离技术及其应用 童汉清　海金萍 (蚌埠高等专科学校食品系,蚌埠市233030) 摘　要　针对膜分离技术的一系列独特优点,介绍了工业中常用的各种分离膜的性能、材料及其各自的应用,并简述了世界上最新的膜分离技术及其发展方向。 关键词　膜分离技术　反渗透膜　超滤膜　微滤膜 0　前言 膜分离是用半透膜分离均相混合物中不同组分的一种方法。由于膜分离技术在生产中物料无相变过程,因而无需再沸器、冷凝器等设备,与蒸发、精馏等分离技术相比具有显著的节能、高效等特点,特别是对于食品工业,膜分离技术可以完好地保留食品原有色、香、味,而其营养成分又不会被高温破坏。因而膜技术在世界范围内引起人们极大关注,被誉为重大的新技术革命之一。 现代膜技术的开发还仅仅是近三十年的事情,虽然近年来有了较大的发展,但目前仍处于发展和完善的过程中。国内外膜分离技术已在许多不同行业得到应用,并取得了良好效果。 1　反渗透膜及其应用 1.1　反渗透膜的性能 反渗透膜的孔径在0.3～2nm之间,通常为非对称的微孔结构膜,压差作为操作推动力,工作压力可高达7.0～7.5M Pa,膜通量一般为0.5m3/(m2d)。 反渗透膜能截留住除水分子、氢离子、氢氧根离子以外的其它物质,因而主要用于水和其它物质的分离。 1.2　膜材料 最先开发并成功应用的反渗透膜材料是醋酸纤维素,70年代以来逐渐开发出一些新型反渗透膜材料,如芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯撑氧、磺化聚磺酸盐、聚酰胺羧酸、聚乙烯亚胺、聚甲苯二异氰酸酯和等离子处理聚丙烯腈等。醋酸纤维素在强酸和弱碱条件下易发生水解且不耐高温,易受微生物和酶的作用,在正常使用时还会发生蠕变使透水速率降低。尽管存在这些缺点,但目前工业上最广泛使用的两种反渗透膜材料,还是首选醋酸纤维素,其次为聚酰胺。 1.3　反渗透膜的应用 1.3.1　海水淡化 反渗透膜分离技术被广泛应用于海水淡化。在全世界海水淡化装置中,约有30%用反渗透方式来实现。反渗透膜由极薄致密表层和多孔支撑层构成,具有高透水率及高脱盐率,可脱去海水中99%以上的盐离子。 1.3.2　果汁、果酒等产品的浓缩 膜浓缩是在常温下进行的。用反渗透膜对果汁、果酒进行浓缩,可保证维生素等营养成分不受破坏以及挥发质不损失,并可保留其原有的风味,这是其它浓缩技术难以做到的。另外,反渗透膜可以完全除去细菌和病毒,使产品不加任何防腐剂而延长储存期,食用更加卫生可靠。 19 《化工装备技术》第20卷第2期1999年

膜分离技术应用综述

膜分离技术应用综述 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

《食品科学概论》课程论文 论文题目：膜分离技术应用综述 学 院 ：生物工程学院 专 业 ：食品科学与工程 年级班别 ：09级一班 学 号 ：10122 学生姓名 ：齐莹 学生 指导教师 ：陈清禅 2011年 5 月 24 日 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

膜分离技术应用综述 齐莹 10122 摘要综述膜分离技术的特点、种类及分离机理，介绍国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状，同时指出该技术存在的问题，提出选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术联用是其今后的发展方向。 关键词膜分离技术微滤超滤食品工业 膜分离是在20世纪初出现，上世纪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，目前已广泛应用于食品、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。据统计，膜销售每年以14%~30%的速度增长，而最大的市场为生物医药市场[1] 。 1膜分离的简介 1. 1 膜的定义 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。 1. 2 膜的种类 分离膜包括:反渗透膜(0. 0001～0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001 ～0. 005μm) 超滤膜(0. 001 ～0. 1μm) 微滤膜(0. 1～1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、

膜分离技术及其应用领域分析

膜分离技术及其应用领域分析 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，膜分离都采用错流过滤方式。 一、膜分离技术原理及特点 膜分离技术以选择性透过膜为分离介质，如图1所示，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。膜分离技术以其低能耗、高效率被认为是理想的分离技术之一。 图1膜分离技术原理 利用膜分离技术进行分离所具有的特点包括：1）膜分离过程不发生相变化，因此膜分离技术是一种节能技术；2）膜分离过程是在压力驱动下，在常温下进行分离，特别适合于对热敏感物质，如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等。3）膜分离技术适用分离的范围极广，从微粒级到微生物菌体，甚至离子级都有其用武之地，关键在于选择不同的膜类型；4）膜分离技术以压力差作为驱动力，因此采用装置简单，操作方便。 基于膜分离技术所具有上述特点，是现代生物化工分离技术中一种效率较高的分离手段，完全可以取代传统的过滤、吸附、蒸发、冷凝等分离技术，所以膜分离技术在生物化工分离工程中起着很大的作用。 二、膜分离技术种类分析 按照膜孔径和成膜材料分类，常用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、反渗透以及气体分离等。各种膜过程具有不同的分离机理，可适用于不同的对象和要求。按分离原理和按被分离物质的大小区分的分离膜种类，从下表可以看出，几乎所有的分离膜技术均可应用于任何分离、提纯和浓缩领域。反渗透和纳滤作为主要的水及其它液体分离膜之一，在分离膜领域内占重要地位。

膜分离技术及其应用和前景

膜分离技术概论 XXX 机械工程及自动化专业机械104班1003010414 摘要：膜分离是在20世纪60年代迅速发展起的一门分离技术，膜分离主要包括分离、浓缩、纯化和精制等功能且操作简单、易于操作，因此目前膜分离技术被广泛应用于供水、制药、食品、环保、废品回收、水的淡化等工业生产过程中，产生了巨大的经济效益和社会效益。本文首先介绍了膜分离技术中的一些概念、膜的种类及其原理，然后介绍了一些常见的膜分离过程在实际生产中的应用；最后介绍了我国膜分离技术的发展概况及前景。 关键词：膜分离，技术，前景，概况 Membrane-Seperating technology Abstract: Membrane-Seperating technology is a separating technology which developed fast in the 1960s. This technology involves in various functions like separating、concrntrating、purifying and refining,what else, for it’s easily to operate it’s now widely used in the fields of water supplyment、medicine production、food、environment protecting、waste water recycling and so on, make great economical and social benefits. This passage first explain some concepts membrane technology、main theory involved and sort of it. Key words: Membrane-Seperating，technology，introduction，prospect 1膜分离技术的原理 现代膜分离技术分离的根本原理在于膜具有选择透过性。膜分离法是用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法，可用于液相和气相。对于液相分离，可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系。以下重点介绍反渗透的基本原理、微滤原理及超滤原理。

液膜分离技术的研究及其应用

液膜分离技术的研究及其应用 摘要：本文综述了液膜的类型，传质机理，特点及其应用的研究进展，以及目前需要解决的问题。 关键词：液膜分离；液膜分类；传质机理，液膜分离应用 Studies and Application of Liquid Membrane Separation Technology Abstract: Reviewed in this article the of liquid membrane separation technology ,the mass transfer mechanism , characteristics and application research .In order to make the technology can realize large-scale industrial applications ,the need to solve the problem. Key words:liquid membrane separation technology classification mass transfer mechanism application 在工业技术日益发达的今天，液膜分离技术在供水，工艺水处理,废水处理，气体分离、浓缩技术等方面都起到了至关重要的作用。液膜模拟生物膜的结构通常是由膜溶剂、表面活性剂和流动载体组成。它利用选择透过性原理以膜两侧的溶质化学浓度差为传质动力，使料液中待分离溶质在膜内相富集浓缩，分离待分离物质。本文对液膜分离技术的研究及其应用作了详细的综述。 1 概述 液膜是悬浮在液体中的一层极薄的膜，这层膜是分隔液-液，气-液，气-气两相的中介相，它是两相之间进行物质传递的桥梁。通常由膜溶剂，表面活性剂和膜增强添加剂等组分构成[1]。60 年代中期, Both等采用制成液膜研究了金属提取过程，他们将支撑液膜称为固定化液膜。1968年，黎念之（N. N. Li ）博士[2]在用du Nuoy环法测定含表面活性剂水溶液与油溶液之间的界面张力时，观察到了相当稳定的界面膜，由此开创了研究液体表面活性剂膜或乳化液膜的历史。1972年，Cusler[3]仿照生物膜

《膜分离技术及应用》学习心得

一、学习安排 1、学习目标要明确，做好切实可行的计划； 2、合理安排时间，按时完成学习任务； 3、养成做笔记的习惯； 4、认真地完成布置的作业，养成自主的学习习惯； 5、多向老师和同学请教； 6、及时做好考前的复习工作。 总之，虽然客观制定了个人初步学习计划，还存在许多不完善与不足之处，还需要今后根据自己的切实情况，在学习中不断地补充，加以改进、及时地总结经验，以合格的成绩来完成自己的学业。 二、学习心得 在以前的学习过程中都没有接触过这类知识，所以由对膜的不理解进而升华为对膜的好奇，进而增加了对学习这门课程的兴趣。以前书本中介绍过人体中的一种膜-细胞膜。细胞膜有重要的生理功能，它既使细胞维持稳定代谢的胞内环境，又能调节和选择物质进出细胞。细胞膜会对物质进行选择性的进出，那么是不是所有的膜类材料都有此功能呢?带着疑问，带着兴趣开启了胡老师与我们的《膜分离技术及应用》这门课程的学习，在课堂上，通过老师的详细介绍，我收获颇多。 1.超滤膜的简介 超滤(Ultra-Filtration ,UF)是一种压力驱动的膜分离过程，是根据分子的大小和形态进行分离的。自20世纪60年代以来，超滤很快从实验规模发展成为重要的工业单元操作技术，它已广泛用于食品、医药，工业废水处理，高纯水制备及生物技术工业。在工业废水处理方面应用最普遍的是电泳涂漆过程，城市污水处理及其他工业废水处理领域都是超滤未来的发展方向。 2.超滤膜在废水处理中的应用：含油废水处理 机械行业工件的润滑、清洗和石化行业的炼制及加工等都会产生含油废水，

其油一般为漂浮油、分散油和乳化油三种存在形式。其中乳化油的分离难度最大，用电解或化学法破乳使油粒凝聚的费用较高，而超滤就不需要破乳直接可将油水分离，特别适用于高浓度乳化油的处理和回收。超滤处理乳化油废水时，界面活性剂大部分可透过，而超滤膜对油粒子完全阻止，随浓度增加油粒子粗粒化成为漂浮油浮于液面上，再用撇油装置即可撤除。陆晓千等用超滤膜技术处理清洗车床、设备等含油污水，颜色为乳白色，含油(1000～5000)mg/L，COD浓度高达(10000～50000)mg/L，经超滤膜处理后，颜色透明。含油低于10mg/L，COD(1700～5000)mg/L，除油滤99％。 3.纳滤膜的简介 纳滤膜（Nanofiltration membrane，NF）又称疏松型反渗透膜，它是介于反渗透与超滤之间的一种膜分离技术。但纳滤膜多数为荷电膜，其对无机盐的分离行为不仅受到化学势梯度控制，同时也受到电势梯度的影响。其表面由一层非对称性结构的高分子与微孔支撑体结合而成，以压力差为推动力，对水溶液中低分子量的有机溶质截留，而盐类组分则部分或全部透过，从而使有机溶质得到同步浓缩和脱盐的目的。 4.纳滤膜在废水处理中的应用 在金属加工与合金生产中产生的金属废水，含有浓度相当高重金属离子。将这些重金属离子生成氧氧化物沉淀除去是处理含重金属废水的一般措施。采用纳滤膜技术，不仅可以回收90％以上的废水，使之纯化，而且同时使重金属离子含量浓缩10倍左右，浓缩后的重金属具有回收利用的价值。如果条件控制适当，纳滤膜还可以分离溶液中的不同金属。 三、学习总结 通过胡老师对课程的认真讲述，我了解了膜分离技术中的一些概念、膜的种类及其原理，同时也介绍了一些常见的膜分离过程在实际生产中的应用以及我国膜分离技术的发展概况及前景。目前膜分离、浓缩、纯化技术正在被各个领域广泛应用，随着膜技术的不断发展和对产品质量的不断提高，各行业对传统工艺改造更新的要求越来越迫切，膜分离技术也有了更为广阔的应用前景。这几个月来，我们由浅入深，时刻跟着老师的节奏去复习和预习，老师要求的重点我会主动记

膜分离的发展及其工业应用

膜分离技术的发展及其工业应用 摘要:膜分离技术作为新型高科技分离技术之一,倍受众多工业的关注。综述了膜分离技术的发展,及今后的发展趋势,对其在石化行业、水处理、食品行业主要工业应用进行较为详细的阐述。 关键词:膜分离技术;膜发展;膜应用 分离技术的发展与人类的生产实践密切相关,伴随着生产力的发展,科学技术的进步,分离的方法也从简到繁,从低级到高级,工艺从一种方法到多种联用。已由过去简单的蒸馏分离技术发展到现在复杂的超临界萃取技术,膜分离技术等。 膜分离技术[1],顾名思义,是利用一张特殊制造的,有选择透过性能的薄膜,在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术。实践证明,当不能经济地用常规的分离方法得到较好的分离时,膜分离作为一种分离技术往往是非常有用的,并且膜分离技术还可以和常规的分离方法结合起来使用,使分离技术投资更为经济。表1是几种主要的膜分离过程及其传递机理,推动力,透过物,膜类型的比较。 表1几种主要的膜分离过程 1发展史 膜分离在生物体内广泛存在,而人们对其的认识、利用、模拟,及至目前的人工合成的过程却是极其漫长而曲折的。膜分离技术发展大致可分为3个阶段: ——50年代,奠定基础的阶段,主要是对膜分离科学的基础理论研究和膜分离技术的初期工业开发; ——60年代～80年代,发展阶段,主要是使一些膜分离技术实现工业化生产,同时又开发研制了几种重要膜分离过程; ——90年代～至今,发展深化阶段,主要是不断提高已实现工业化的膜分离水平,扩大使用范一些难度较大的膜分离技术的开发得到突飞猛进的发展,并开拓了新的膜分离技术。

1.1膜分离技术的起源 200多年前,Abbe Nollet在1748年观察到水可以通过覆盖在盛有酒精溶液瓶口的猪膀胱进入瓶中,发现了渗透现象。但是,直到19世纪中叶Gra-ham发现了透析(Dialysis)现象,人们才开始对膜分离现象重视起来,并开始研究。最初,许多生理学家使用的膜主要是动物膜。1867年Moritz Taube制成了人类历史上第一张合成膜——亚铁氰化钠膜,并以近代的观点予以论述。随后,Preffer用这种膜在蔗糖和其他溶液进行试验,把渗透压和温度及溶液浓度联系起来。接下来Van′t Hoff以Preffer的结论为出发点,建立了完整的稀溶液理论。1911年Donnan研究了荷电体传递中的平衡现象。1920年,Gibbs从热力学角度提供了认识渗透压现象和它与其他热力学性能关系的理论。1925年世界上第一个滤膜公司(Sartorius)在德国Gottingen公司成立。1930年Treorell Meyer,Sievers等对膜电动势的研究,为电渗析和膜电极的发明打下了基础。1950年W.Juda等试制成功第一张具有实用价值的离子交换膜,电渗析过程得到迅速发展。 1.2膜分离技术的发展 60年代末期,加利福尼亚大学的Yuster、Loeb、Sourirajan等对膜材料进行了广泛的筛选工作,结果发现乙酸纤维素也具有特殊的半透性质。为了改进乙酸纤维素的透水性能,他们采用过氯酸镁水溶液为添加剂,经过反复试验,终于在1960年首次制成世界上具有历史意义的高性能非对称的乙酸纤维素反渗透膜,这使得Allied-Singned公司开创了RO工业应用的时代。随后,制膜技术不断机械化、自动化,膜的形式也从平板膜发展到管式膜及中空膜等。1971年Du Pont化学公司也推出三醋酸纤维素中空纤维透过器。微滤、反渗透、超滤、透析及气体分离等膜分离技术都在60～80年代相继得到迅速发展。 1.3发展趋势 近10多年来世界各国对膜分离技术的重视,极大地促进膜技术的发展,90年代Get Gmb H公司推出了渗透蒸发。中科院近来开发的某种新型渗透汽化膜及其工艺过程,将变革MTBE 的生产工艺,产生可观的经济效益。近几年开发的纳滤膜分离技术,其膜的孔径比反渗透膜稍大,截留粒子的直径为几个nm,分子量为200～500,允许通过单价离子,低分子量有机溶剂。我国对纳滤技术的开发和应用也相当广泛。 随着新型膜材料的开发和膜过程的改进,膜分离技术将不仅可以替代某些单元操作,而且可以与许多单元操作相结合,以取得更好的分离效果。例如将膜分离技术与催化反应结合起来形成膜反应器 1 膜分离技术概述 随着纳滤分离技术越来越广泛地应用于食品、医药、生化行业的各种分离、精制和浓缩过程,纳滤膜分离机理的研究也成为当今膜科学领域的研究热点之一。 1.1 微滤 微滤主要是根据筛分原理以压力差作为推动力的膜分离过程。在给定压力下[(50~100) kPa],溶剂、盐类及大分子物质均能透过孔径为(0.1~20)Lm的对称微孔膜,只有直径大于50nm的微细颗粒和超大分子物质被截留,从而使溶液或水得到净化。微滤技术是目前所有膜技术中应用最广、经济价值最大的技术。主要用于悬浮物分离、制药行业的无菌过滤等。在微滤方面今后应着重研究开发廉价膜组件;耐高温抗溶剂的膜及组件;不污染,易清洗的长寿命膜。 1.2 超滤 超滤和微滤一样,也是利用筛分原理以压力差为推动力的膜分离过程。同微滤过程相比超滤的分离技术,可用于传统分离手段较难处理的恒沸物、近沸物系的分离,微量水的脱除及水中微量有机物的去除。渗透蒸发是利用溶液的吸附扩散原理,以膜两侧的蒸汽压差[(0~100)kPa])做为推动力,使一些组分首先选择性地溶解在膜料液的侧表面,再扩散透过膜,最

液膜分离技术与应用

液膜分离技术与应用 李萍 山西省太原师范学院化学系030031 [摘要]液膜分离技术是一种高效、快速，并能达到专一分离目的的新分离技术，已在废水处理、温法冶金、石油化工等许多领域内显示出极为宽广的应用前景。本文主要对液膜做了概述、介绍了液膜的传质机理、液膜分离技术在处理废水中的应用和液膜分离技术发展趋势。 [关键词] 液膜分离技术传质机理应用发展趋势 1 前言 液膜分离技术(Liquid membrane permeation ,LMP)是利用对混合物各组分渗透性能的差异来实现分离、提纯或浓缩的分离技术，是一种模拟生物膜传质功能的新型分离方法，解决了分离因子、选择性等间题。它是1968年由美国埃克森公司的美籍华人黎念之博士提出的。液膜是指两液相问形成的界面膜，通过它将两种组成不同、但又互相混溶的溶液分开，经选择性渗透，使物质达到分离提纯的目的。液膜分离技术比固体膜分离技术具有高效、快速、选择性强和节能等优越性;比液液萃取具有萃取与反萃取同时进行，分离和浓缩因数高，萃取剂用量少和溶剂流失量少等特点。该法的研制成功，不仅促进了环境分析、石油化工、医药、卫生等各不同领域分离问题的研究，也使分离科学上升到一个新水平。 2概述 2.1 液膜的概念 液膜是悬浮在液体中的一层极薄的膜，这层膜是分隔液-液，气-液，气-气两相的中介相，它是 两相之间进行物质传递的桥梁。通常由膜溶剂，表面活性剂和膜增强添加剂等组分构成[1]。 2.2 液膜的结构与液膜的形成 液膜是一层很薄的液体膜，它可以把两个不同组分的溶液隔开，并且。通过渗透现象起着迁移分离一种或一类物质的作用。当被隔开的两种溶液是水相时，液膜应是油型(油泛指与水不相混溶的有机相)；当被隔开的两个溶液是有机相时，液膜应是水型。 水膜和油膜的结构是不相同的，下面着重讨论油膜结构。乳状液型油膜是一个呈球形的液珠，由有机溶剂、表面活性剂和流动载体三部分组成，构成一个与水互不相溶的混合相。有机

膜分离技术的发展与应用

膜分离技术的发展与应用 生工121 徐娜2012121104 摘要：膜分离技术是利用具有一定选择透过特性的过滤介质对物质进行分离纯化的技术。近代工业膜分离技术的应用始于20世纪30年代利用半透性纤维素分离回收苛刻碱，60年代以后，不对称性膜制造技术取得了长足的进步，各种膜分离技术也迅速发展，成为最重要的分离技术之一。膜分离主要包括分离、浓缩、纯化和精制等功能且操作简单、易于操作，因此目前膜分离技术被广泛应用于供水、制药、食品、环保、废品回收、水的淡化等工业生产过程中，产生了巨大的经济效益和社会效益。本文首先介绍了膜分离技术中的一些概念、膜的种类及其原理，然后介绍了一些常见的膜分离过程在实际生产中的应用；最后介绍了我国膜分离技术的发展概况及前景。 关键词：膜分离，技术，应用，前景 一、膜分离技术的简介 1、膜分离的概念 利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。 2、膜分离的特点 （1）优点： 操作条件温和：在常温下进行，有效成分损失极少，特别适用于热敏性物质。在食品、医药及生化技术等领域具有独特适用性。 无相态变化：保持原有的风味。 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。选择性好：可在分子级内进行物质分离，具有普通滤材无法取代的卓越性能。适应性强：处理规模可大可小，可连续亦可间歇进行，工艺简单，操作方便，效率高，费用低，易于自动化。 （2）缺点： 污染难清除，不能耐受极端条件。 需与其它技术结合应用。 3、膜的分类 （1）根据膜的材质，从相态上可分为固态膜和液态膜； （2）从来源上可分为天然膜和合成膜，后者又可分为无机膜和有机膜。 （3）根据膜断面的物理形态，可将膜分为对称膜、不对称膜和复合膜。 （4）依照固体膜的外形，可分为平板膜、管状膜、卷状膜和中空纤维膜。

液膜分离的原理及应用

宁波大学硕士研究生2016/2017学年第1学期期末答题纸 考试科目：生化分离技术课程编号：考卷类型：（A/B） 姓名：学号：阅卷老师：成绩： 液膜分离的原理及应用 摘要：液膜模拟生物膜的结构，通常由膜溶剂、表面活性剂和流动载体组成。它利用选择透过性原理，以膜两侧的溶质化学浓度差为传质动力，使料液中待分离溶质在膜内相富集浓缩，分离待分离物质。 关键字：液膜分离技术，乳化液膜，支撑液膜。 Principle and application of liquid membrane separation Abstract：Liquid membrane simulates the structure of a biofilm, usually consisting of a membrane solvent, a surfactant, and a mobile carrier. It uses the principle of selective permeability to the membrane on both sides of the solute chemical concentration difference for the mass transfer power,so that the liquid to be separated in the membrane solute enrichment enrichment, separation of the material to be separated. key words：liquid membrane separation technology, emulsion liquid membrane ,supported liquid membrane ,waste water treatment。 液膜分离是 60 年代中期诞生的一种新型的膜分离技术。它具有膜分离的一般特点, 主要是依据膜对不同物质具有选择性渗透的性质来进行组分的分离。自20世纪 60 年代美国林登埃克森研究与工程公司黎念之博士( N.N.Li)发明后[1]。液膜通常由膜溶剂、表面活性剂、流动载体和膜增强添加剂组成[2]。各国学者相继开展了大量的研究。该技术在湿法冶金、金属离子回收、废水处理、生物制品分离与生物医药分离、化工分离等方面已显示出广泛的应用前景。目前液膜技术处理农药厂废水已实现工业化, 在含锌废水处理中已进行了工业试验, 液膜技术分离宇宙飞船中 CO2 也已成功得到应用, 液膜分离技术正在得到迅速的发展。 生物学家们在液膜促进传递方面取得的成就引起了化学工程师们的注意. 60 年代中期 , Bloch 等[3]采用支撑液膜( supported liquid membrane) 研究了金属提取过程, Ward 与 Robb[4]研究了 CO2 与 O2 的液膜分离, 他们将支撑体液膜称为固定化液膜( immobilized liquid membrane). 黎念之( N .N . Li) 在用du Nuoy 环法测定含表面活性剂水溶液与油溶液之间的界面张力时 ,观察到了相当稳定的界面膜 ,由此开创了研究液体表面活性剂膜( liquid surfactant membrane) 或乳化液膜( emulsion liquid membrane)的历史[5] 1液膜分离原理 1.1液膜及其分类 液膜是分隔两个液相的第三液相,它与被分隔液体的互溶度极小。膜相液通常由膜溶剂、载体、表面活性剂、稳定剂所组成。 膜溶剂是膜相液的基体,占膜总量的90%以上,选择膜溶剂主要考虑膜的稳定性和对溶质的溶解性。当原料液为水溶液时,用有机溶剂作液膜,当原料液为有机溶剂时,用水作液膜。 载体是运载溶质穿过液膜的物质,它能与被分离的溶质发生化学反应,它分为离子型和非离子型。离子型载体通过离子交换方式与溶质离子结合,在膜中迁移;非离子

膜分离技术及应用新进展

膜分离技术及应用新进展

膜分离技术及其应用新进展 The development of membrane separation technology and its application prospect 摘要:介绍了纳滤、超滤、微滤、反渗透、渗透汽化等膜分离技术原理、膜技术设备组成及其特点；综合概述了膜分离技术在生物农药、化工生产中的应用进展，展望了膜分离技术的发展趋势。 关键词：膜分离, 原理, 应用, 进展 Abstract: The membrane separation mechanism and characteristics of different kinds of separation technologies were introduced, including nanofiltration, ultrafiltration, microfiltration, reverse osmosis, pervaporation. Further more, the progress of the application of membrane separation technologies in bio-pesticides, chemical production were extensively summarized. Finally, the development trend of membrane separation technology in the future was prospected. Key words: membrane separation, principle, application, progress

膜分离技术应用综述

《食品科学概论》课程论文 论文题目：膜分离技术应用综述 学 院 ：生物工程学院 专 业 ：食品科学与工程 年级班别 ：09级一班 学 号 ：2009407010122 学生姓名 ：齐莹 学生邮箱 ：963894228@https://www.wendangku.net/doc/8e14683786.html, 指导教师 ：陈清禅 2011年 5 月 24 日 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

膜分离技术应用综述 齐莹 2009407010122 摘要综述膜分离技术的特点、种类及分离机理，介绍国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状，同时指出该技术存在的问题，提出选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术联用是其今后的发展方向。 关键词膜分离技术微滤超滤食品工业 膜分离是在20世纪初出现，上世纪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，目前已广泛应用于食品、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。据统计，膜销售每年以14%~30%的速度增长，而最大的市场为生物医药市场[1] 。 1膜分离的简介 1. 1 膜的定义 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。 1. 2 膜的种类 分离膜包括:反渗透膜(0. 0001～0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001 ～ 0. 005μm) 超滤膜(0. 001 ～ 0. 1μm) 微滤膜(0. 1～1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、液体膜、气体分离膜、电极膜等。他们对应不同的分离机理,不同的设备,有不同的应用对象。膜本身可以由聚合物,或无机材料,或液体制成,其结构可以是均质或非均质的,多孔或无孔的,固体的或液体的,荷电的或中性的。膜的厚度可以薄至100μm ,厚至几毫米。不同的膜具有不同的微观结构和功能,需要用不同的方法制备。制膜方法一直是膜领域的核心研究课题,也是各公司严格保密的核心技术。 1. 3 膜分离技术的定义 把上述的膜制成适合工业使用的构型,与驱动设备(压力泵、或电场、或加热器、或真空泵) 、阀门、仪表和管道联成设备。在一定的工艺条件下操作,就可以来分离水溶液或混和气体。透过膜的组分被称为透过流分。这种分离技术被称为膜分离技术。 1.4 原理 膜分离技术是一种使用半透膜的分离方法，在常温下以膜两侧压力差或电位差为动力，对溶质和溶剂进行分离、浓缩、纯化。膜分离技术主要是采用天然或人工合成高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分流质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。现已应用的有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馏膜反应器等技术，其中在食品、药学工业中常用的有微滤、超滤和反渗透3 种。 1.5 膜分离技术的特点： 膜分离技术具有如下特点[2]：1）膜分离过程不发生相变化，因此膜分离技术是一种节能技术；2）膜分离过程是在压力驱动下，在常温下进行分离，特别适合于对热敏感物质，如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等。3)膜分离技术适用分离的范围极广，从微粒级到微生物菌体，甚至离子级都有其用武之地，关键在于选择不同的膜类型；4）膜分离技术以压力差作为驱动力，因此采用装置简单，操作方便。

膜分离技术及其应用 本科教学大纲

膜分离技术及其应用 课程编码：课程名称：膜分离技术及其应用 总学分： 1.5 总学时：24 课程英文名称：Membrane Separation Technology and Their application 适用专业：与环境相关专业 一、课程性质、地位和任务 《膜分离技术》是环境工程和环境科学专业的专业特色课。通过本课程的学习，主要使学生掌握膜分离技术基础理论，熟悉反渗透、纳滤、超滤、微滤、电渗析等膜技术的工作原理和各种膜分离组件的结构和各种膜技术的特点，培养学生综合利用膜技术基本理论与各种具体膜技术相结合进行初步应用设计的能力。二、教学目标要求 1．掌握膜及膜分离技术的基本概念，了解国内外膜分离技术的发展现状及存在的主要问题。 2．理解并掌握电渗析、超滤、微滤、反渗透等分离膜的基本性质及工艺流程等。3．掌握不同膜分离过程的基本理论及影响因素，并运用实际中去。 三、理论教学内容及安排 第1章概述(4.0学时) 教学目标：理解膜及膜分离技术等概念及以及膜分离技术的发展现状与趋势。重点、难点：重点是对膜的认识；难点是膜分离过程的特点及其存在的问题。1.1 分离膜与膜分离技术的概念(1.0学时) 1.2 膜分离技术发展沿革(1.0学时) 1.3 功能膜的分类(0.5学时) 1.4 膜分离过程的类型(0.5学时) 1.5 膜材料及膜的制备(1.0学时) 第2章电渗析(3.0学时) 教学目标：理解电渗析的基本原理、渗析和电渗析等概念。 重点、难点：重点是离子迁移过程的的认识；难点是膜的选择透过性的影响因子。 2.1 概述(0.5学时) 2.2 电渗析基本原理(1.0学时) 2.3 电渗析主要组件(0.5学时) 2.4 电渗析器(0.5学时) 2.5 EDI (0.5学时)