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

型载体与原料液中的金属离子、阴离子形成络合物以中性盐的形式在液膜中迁移。流动载体使指定的溶质或离子进行选择性迁移,决定分离的选择性和通量。

表面活性剂起乳化作用,它含有亲水基团和疏水基团,表面活性剂的分子定向排列在相界面上,用以增强液膜。两种基团的相对含量用亲水亲油平衡值(HLB)表示,HLB 愈大,则表面活性剂的亲水性愈强,一般HLB为3-6的表面活性剂用于油膜,易形成油包水型乳液;HLB为8-15的表面活性剂用于水膜,易形成水包油型乳液。表面活性剂是创造液膜固定油水分界面的最重要组分,它直接影响膜的稳定性、渗透速度、分离效率和膜的复用。

稳定剂可以提高膜相液的粘度,促进液膜的稳定性。即要求液膜在分离操作过程中不过早破裂,以保证待分离溶质在内相中富集,而在破乳时又容易被破碎,便于内相与液膜的分离。

2液膜按其构型和操作方式的不同可分为乳状液膜和支撑液膜两类。

2.1 乳状液膜

乳状液膜是以包裹层形式处于两液相之间。被包裹的是内相,处于液膜外的称为外相。内相液在乳液膜内分散成许多微液滴,悬浮在膜相液中构成乳状液。微液滴直径为1-100μm,乳状液液滴直径为0.5-2mm。当内相是水溶液,膜相是有机溶液时,称为油包水型(W/O)液滴,用于分离水溶液;当内相为有机溶液, 膜相为水时,称为水包油型(O/W)液滴,用于分离有机溶液。乳状液膜形成的过程是:先将内相液分散到膜相液液中,形成乳状液膜。在分离过程中,外相的分离组分通过膜传递到内相而达到分离目的。乳状液膜的稳定性好,具有巨大的比表面积,大大提高萃取速度。

2.2支撑液膜

支撑液膜是由溶解了载体的膜相液,在表面张力作用下,依靠聚合凝胶层中的化学反应或带电荷材料的静电作用,含浸在多孔支撑体的微孔内而制成,由于将液膜含浸在多孔支撑体上,可以承受较大的压力,且具有更高的选择性。支撑液膜的性能与支撑体材质、厚度及微孔直径的大小关系极为密切。通常孔径越小,液膜越稳定,但孔径过小将使空隙率下降,从而降低透过速度。支撑液膜使用的寿命只有几个小时至几个月,不能满足工业化应用要求,需采取适当措施提高其稳定性。长期以来,支撑液膜的稳定性问题一直未能很好解决.导致支撑液膜不稳定的因素如下:①膜液在料液相与接收相中的溶解损失(对液体分离) [5,6]与膜液的挥发损失(对气体分离)[7];②具有表面活性的载体分子提高了油-水两相的互溶性[8];③膜两侧压力差超过膜孔吸附膜液的毛细管力[9] .

3、液膜分离的传质机理

液膜分离过程可分为从原料液到膜相液和从膜相液到接受液两步萃取过程。而萃取过程又可分为物理萃取和化学萃取。因此,液膜分离的传质机理有四种类型。3.1选择性渗透

液膜不含载体。这种液膜分离是靠待分离的不同组分在膜相液中的溶解度和扩散系数的不同导致透过膜的速度不同来实现分离的。见图1。原料液中的A、B组分,由于A易溶于膜,而B难溶于膜,因此,A透过膜的速率大于B,经过一定时间后,在接受液中的A的浓度大于B,原料液侧的B的浓度大于A,从而实现A、B的分离。但当分离过程进行到液膜两侧被迁移的溶质浓度相等时,输送便自行停止,因此,它不能产生浓缩效果。

图表 1 选择性渗透

3.2内相有化学反应

液膜不含载体。内相的接受液中含有试剂R,它能与原料液中迁移的溶质A发生不可逆的化学反应,并生成一种不能逆扩散透过膜的新产物P,从而使渗透物A在内相接受液中的浓度为零,直至R被反应完全为止,见图2。因此,保持了A在内、外相中的最大浓度差,促进了A的传递;相反,由于B不能与R反应,即使它也能渗透进入内相,但很快达到了渗透停止的浓度,从而达到了A与B的分离目的。

图表2 内相有化学反应

3.3偶合同向迁移

膜相液中含有非离子型载体S,它与料液中的阴离子选择性络合的同时,又与阳离子络合成离子对而一起迁移,称为同向迁移,见图3。载体S在外相界面上与原料中的阳离子M+和阴离子X-生成中性络合物MX·S。此络合物不溶于外相而易溶于膜相,并以浓度差为推动力在膜内向内相界面扩散。在内相界面上,由于内相液浓度低,络合物解络,释放出溶质离子M+和X-。解络后的载体S留在膜相内,以扩散方式返回外相界面。

图表 3 偶合同向迁移

3.4偶合逆向迁移

它是指膜相液中含有离子型载体时溶质的迁移过程,见图4。用酸性萃取剂HR作为金属离子M+的载体,在外相界面上发生M+与H+的交换,生成的MR进入膜相,并向外相界面扩散,而交换下来的M+进入内相。由于M+在膜内溶解度极低,故不能返回。整个传递过程的结果是M+从外相经膜进入内相,H+则从内相经膜进入外相,M+的迁移引起了H+的逆向迁移,所以称为逆向迁移。

图表 4 偶合逆向迁移

4 液膜分离技术的特点

4.1液膜分离技术的优点

从本质上看,液膜分离技术兼有溶剂萃取和膜渗透两项技术的特点。从工艺上看,它类似于溶剂萃取法。它具有如下优点: ①液膜法中的提取和解吸是合并在一起同时完成的 ,大大提高了分离效率。②降低了试剂消耗和成本。③乳化液膜具有很大的表面积 ,具有很高的渗透性。④能分离一般方法很难分离的一些物理、化学性质相似的碳氢化合物。⑤操作浓度的区间大。⑥工艺简单 ,操作方便 ,成本低。

4.2液膜分离技术的改进研究

国内外研究者们一直在努力探索各种具有潜在工业应用意义的液膜分离技术 , 除了提高 E L M和S L M稳定性的研究之外,还不断探索新的液膜构型 ,以期在保持液膜分离特点的同时 ,克服液膜不稳定等缺点.

目前 ,国内外研究者针对乳化液膜稳定性,进行了以下研究:合成新型表面活性剂、对乳化液膜流变性能进行改性微乳化液膜( Micro-Emulsion Liquid Membranes , MELM) 的制备[10]。针对支撑液膜稳定性,进行了复合支撑液膜(Composite Supported

Liquid Membrane )的研究、膜液改性(膜载体固定化、载体化学接枝及溶剂功能一体化支撑膜)、聚液体支撑液膜及离子液体支撑液膜的研究[11]。同时,进行了液膜新构型的研究,其中包括 : 流动液膜(包容液膜)、液体薄膜渗透萃取、静电式准液膜、内耦合萃反交替分离过程及支撑乳化液膜[12]。通过各种改性研究 ,有效的改善了液膜的性质 ,从而使液膜的应用更为广泛。

参考文献:

[1]Li N N. Separation hydrocarbons with liquid membrane: US, 3410794[P].1968- 11-12.

[2] 张瑞华.液膜分离技术[M].南昌: 江西人民出版社, 1984:10- 12

[3]Bloch R , Finkelstein A ,Kedem O , et al .Metal ion separation by dialysis through solvent membranes .Ⅰ & EC Process Design and Dev , 1967 , 6 :231 ～237

[4] Ward Ⅲ W J .Robb W L . Carbon dioxide-oxygen separation : facilitated transport of carbon dioxide across a liquid film . Science , 1967 , 156 : 1481 ～1486

[5] Li N N , Somerset N J . Separating hydrocarbons with liquid membrane . US Pat , 3419794 .1968

[6]Danesi P R , Reichley -Yinger L , Rickert P G .Lifetime of supported liquid membranes :the influence of interfacial properties , chemical composition and w ater transport on the long -term stability of the membranes . J M embr Sci , 1987 , 31 ( 2 -3 ) : 117 ～145

[7] Fabiani C , M erigiola M ,Seibona G , et al . Degradation of supported liquid membranes under an osmotic pressure gradient. J M embr Sci, 1987 , 30( 1) : 97 ～104

[8] M atson S L , Lopez J , Quinn J A .Separation of gases with synthetic membrane .Chem Eng Sci , 1983 , 38 : 503 ～524

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[10]李成海, 龚福忠, 周立亚. W/O型微乳液膜的制备及提取稀土的研究[ J ] .化学通报, 2000, 2: 11 ～14.

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[12] Ho W S . Combined supported liquid membrane /strip dispersion process for the removal and recovery of metals [ P ] . US : 6350419, 2002 -02 -26.

膜分离的原理

膜分离的原理是什么? 何为纳滤膜？ 答：纳滤膜的透过物大小在1－10nm，科学家们推测纳滤膜表面分离层可能拥有纳米级（10nm以下）的孔结构，故习惯上称之为"纳滤膜"又叫"纳米膜"、"纳米管"。 纳滤膜净化原理？ 答：（1）溶解--扩散原理：渗透物溶解在膜中，并沿着它的推动力梯度扩散传递，在膜的表面形成物相之间的化学平衡，传递的形式是：能量=浓度o淌度o推动力，使得一种物质通过膜的时候必须克服渗透压力。 （2）电效应：纳滤膜与电解质离子间形成静电作用，电解质盐离子的电荷强度不同，造成膜对离子的截留率有差异，在含有不同价态离子的多元体系中，由于道南（DONNAN）效应，使得膜对不同离子的选择性不一样，不同的离子通过膜的比例也不相同。 道南平衡：当把荷电膜置于盐溶液中会发生动力学平衡。膜相中的反离子浓度比主体溶液中的离子浓度高而同性离子的浓度低，从而在主体溶液中产生道南能位势，该能位势阻止了反离子从膜相向主体溶液的扩散和同性离子从主体溶液向膜的扩散。当压力梯度驱动水通过膜进同样会产生一个能位势，道南能位势排斥同性离子进入膜，同时保持电中性，反离子也被排斥。 三达纳滤膜具有哪些特点？ 答：①超低压力下工作（0.15Mpa的压力下就可以稳定工作）。 ②大通量供水。在普通的市政水压下就可以使用，水通量可达15m2／小时。 ③选择性离子脱除。在去除细菌、病毒、过量金属离子、低分子有机物、氟、砷等有害物质的同时，保留一定量钾、钠、钙、铁等对人体有益矿物质。 ④使用领域广。在淡水处理、工业废水处理、医药和食品领域都有广泛的应用。 如何保存纳滤膜？ 答：纳滤膜的保存目标是防止微生物在膜表布的繁殖及破坏，防止膜的水解，冻结及膜的收缩变形。前人就有微生物对膜性能的影响进行过多种试验，结果表明：不同的微生物对膜的性能产生不同的影响。防止膜的水解，对任何膜都很重要。温度和PH值是醋酸纤维素膜水解的两个主要因素。对芳香聚酰胺膜，PH值及水中游离氯的含量则是其水解的主要因素。纳滤膜的冻结在冬季运输过程中常常发生。经验表明膜的冻结使膜中的水分形成冰晶而使膜结构膨胀，造成膜的性能大幅度下降或破坏。膜的收缩变形，发生在湿态膜保存时的失水、及膜在与高深度溶液接触时膜中的水急剧向溶液中扩散。不同种类的纳滤膜，其保存方法不同。醋酸纤维素纳滤膜在干态时应避免阳光直接照射，要保存在荫凉、干燥的地方。保存温度以8～35℃。 三达纳滤膜用在水处理时与反渗透膜有什么区别？ 答：纳滤膜是荷电膜，能进行电性吸附，它具有敏锐的分子截留区，对不同物质能有目的地提纯或去除的优越分离效果。反渗透膜的滤分子量在100以下，只能过滤掉水中的水分子和气体。在相同的水质及环境下制水，纳滤膜所需的压力小于反渗透膜所需的压力。 三达纳滤膜与反渗透制水水质有何不同？ 答：经纳滤膜过滤后的自来水能脱除细菌、病毒、低分子有机物、重金属等物质，保留部分

膜分离技术

水的深度处理工艺综述 人类对膜的认识是从自然界中存在的膜开始的，到现在，各种人工合成膜已成为了我们生活中不可或缺的一部分。其种类繁多，作用也千差万别，但他们具有一个共同的特点-选择透过性。 水的膜技术的应用开始于20世纪60年代，最早使用反渗透膜进行海水淡化。其后膜技术得到了迅速发展，并被众多领域应用。自用于反渗透脱盐后，又开发出纳滤、超滤和微滤技术，这些不同的膜都有其独特的性能，可满足不同的处理要求。 1定义 膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。 膜分离是指在某种推动力作用下，利用膜的选择透过性能，达到分类混合物（如溶液）中离子、分子以及某些微粒的过程。与传统过滤器的最大不同是，膜可以在离子或分子范围内进行分离，并且该过程是一种物理过程，不需发生相变化和添加助剂。在某种推动力的作用下，利用某种隔膜特定的透过性能，使溶质或溶剂分离的方法，称为膜分离。 膜分离是用天然或人工合成膜，以外界能量或化学位差作推动力，对双组份或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜分离可以用于液相和气相分离，可以用于水溶液体系、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等。 分离溶质时一般叫渗析，分离溶剂时一般叫渗透。 2分类与特点 膜可以是固态的，也可以是液体甚至是气态的。膜可以是均相的或非均相的，对称的或非对称的，可以是带电的或中性的，而带电膜又可以是带正电或带负电的，或二者兼而有之。膜可以是具有渗透性的，也可以是具有半渗透性的，但不能是完全不透过性的。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜。由于膜材料的种类非常丰富，制备条件也多种多样，一般来说膜的分类有以下几种： （1）按分离机理：反应膜、离子交换膜、渗透膜等； （2）按膜的形态：均质膜和非对称膜；

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

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、

膜分离技术及其原理的介绍

膜分离技术及其原理的介绍

人们对膜进行科学研究是近几十年来的事。反渗透膜是膜分离技术发展中是一个重要的突破，使膜分离技术进入了大规模工业化应用的时代。其发展的历史大致为：20世纪30年代微孔过滤;40年代透析;50年代电渗析;60年代反渗透;70年代超滤和液膜;80年代气体分离;90年代渗透汽化。此外，以膜为基础的其它新型分离过程，以及膜分离与其它分离过程结合的集成过程也日益得到重视和发展。 一、膜分离原理 膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。不同的膜过程使用不同的膜，推动力也不同。目前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等。 二、膜分离技术 反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟，已有大规模的工业应用，形成了相当规模的产业，有许多商品化的产品可供不同用途使用。这里主要以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。 反渗透膜(RO)

反渗透膜使用的材料，最初是醋酸纤维素(CA)，1966年开发出聚酰胺膜，后来又开发出各种各样的合成复合膜。CA膜耐氯性强，但抗菌性较差。合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能，但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。这两种材料耐热性较差，高温度大约是60℃左右，这使其在食品加工领域的应用中受到限制。 超滤膜(UF) 超滤膜也是使用CA做材料，后来各种合成高分子材料得以广泛应用。其材料多种多样，共同特点是具有耐热、耐酸碱、耐生物腐蚀等优点。 以上就是为大家介绍的全部内容，希望对大家有帮助。

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

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

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

膜分离技术应用综述

膜分离技术应用综述-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《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/8f17671595.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、

液膜分离技术的研究现状

生物工业下游技术课程论文The biotechnology industry downstream technology course work 液膜分离技术的研究现状 专业名称：生物化工工艺 班级： 091班 姓名: 张凯 学号： 20090305139 指导教师：田颖

陕西科技大学硕士学位论文 液膜分离技术的研究现状 摘要：本文简要介绍了液膜分离技术的分类、传质机理、影响液膜稳定性因素、相关应用等，并对液膜分离技术的发展前景进行了展望。 关键词：液膜分离技术；乳化液膜；支撑液膜；液膜稳定性 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。 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。 液膜分离技术利用这种分离原理分离、纯化,属于物理分离过程,是一种有效的工业化分离技术。它是受生物膜选择透过性运输功能和固膜技术的启发,将膜分离与溶媒萃取相结合,使选择性渗透、膜相萃取和膜内相反萃取3个传质环节同时完成。一般认为膜两侧相界面上传质分离过程存在简单扩散、化学反应、选择性渗透、萃取和反萃取及吸附等。液膜的分离效率,关键在于其稳定性和选择性载体的选择。液膜分离涉及三种液体:通常将合有被分离组分的料液作连续相，称为外相接受被分离组分的液体，称为内相;成膜的液体处于两者之间，称为膜相。在液膜分离过程中，被分离组分从外相进入膜相，再转入内相，浓集于内相。如果工艺过程有特殊要求，也可将料液作为内相，接受液作为外相。这时被分离组分的传递方向，则从内相进入外相。 1.液膜的结构与液膜的形成

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)

膜分离技术的应用现状及发展前景

膜分离技术的应用现状及发 展前景(总6页) 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

膜分离技术的应用现状及发展前景 摘要：膜分离技术( Membrane Separation Technologies)是近十几年发展起来的一种高新技术，随着膜设备和技术的不断发展和成熟，其在各行业中有着广泛的应用。本文介绍了膜分离技术的特性，阐述了膜分离技术在食品工业、水处理、生物技术、医药工业和医疗设备方面的应用，并展望膜分离技术应用领域的发展前景，分析膜分离技术在膜材料、新的膜过程和膜通量等方面的发展趋势，同时指出膜分离技术将在人类社会的发展史上起到不可替代的作用。 关键词：膜分离技术；膜生物反应器；选择透过性膜；膜材料； 前言： 膜分离技术是指用天然或人工合成的具有选择透过性膜，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、提纯和浓缩的边缘学科高新技术[1]。由于膜分离技术具有节能、高效、简单、造价低、无相变、可在常温下连续操作等优点，而且特别适合热敏性物质的处理的特点，其应用已渗透到人们生活和生产的各个方面，现已被广泛应用于化工、环保、生物工程、医药和保健、食品和生化工程等行业[2]。虽然膜分离技术的应用在许多方面离产业化要求还有很长的距离，但是随着新型膜材料的不断开发、高效的强化膜过程分离技术研究的不断深入, 膜分离技术应将得到更加广泛的应用，其在未来是世界各国研究的热点，它将在各个领域发挥更引人注目的作用。 现本文对膜技术的特点、类型及其在各方面的应用现状进行综述，并且提出了膜分离技术的发展前景。 1 膜分离技术的特点 膜分离技术作为一种新型的分离技术, 具有以下特点[3]： 1.1 在常温下进行，特别适用于热敏性物质的分离、分级、提纯和浓缩，且 可以同步进行能较好地保持产品原有的色、香、味和营养成分； 1.2 分离过程中不发生相变，挥发性物质损失少，节约能源； 1.3 具有冷杀菌作用，保存期长，无二次污染； 1.4 选择性好，应用范围广，但要选择相应的膜类型； 1.5 设备简单，易于操作，可连续进行，效率高。 2 膜分离技术的类型