由于膜分離技術固有的性質(簡單性、比例放大的模塊化、能耗低等),使其在合理使用資源和環保方面很有潛力,所以其已經應用在幾乎所有的工業過程中。目前最有發展潛力的是膜分離過程與傳統分離過程的集成。也就是說,膜分離過程已從傳統的單純分離過程發展成為分離、化學反應與能量轉化的綜合過程。除了傳統的膜分離技術之外,膜生物反應器和膜接觸器是膜分離技術新的發展方向。 |
人造膜分為三類:有機膜(合成膜)、無機膜(金屬膜、陶瓷膜)、復合膜(無機/有機)。這些膜可以是均相或非均相、對稱或不對稱、疏孔或致密、電中性或帶電、各向同性或各向異性。 |
無機膜的優點是化學和熱穩定性高,缺點是成本較貴、壽命有限、制造較難。新開發的無機膜具有選擇性。例如:鈀膜可用來提純氫氣,鈣鈦膜可用于氧氣分離。 |
有機膜的優點是成本低,可重復性好,耐化學腐蝕性好。例如:聚偏氟乙烯和聚二甲基硅氧烷等。 |
許多情況下,無機/有機復合膜是較佳的選擇。例如:將納米級的氧化鋁顆粒均勻地分散在聚偏氟乙烯制膜液中,借以制成三氧化二鋁/聚偏氟乙烯復合膜。在此膜中,有機相與無機相共存,旨在對傳遞特性(機械穩定性、熱穩定性、引入新功能)起到聯合增效作用。 |
膜的形狀主要有兩種:平面形和管形。管形膜包括:空心纖維(纖維直徑小于0.5mm)、毛細管(纖維直徑為0.5~10mm)、管子(纖維直徑大于10mm)。 |
為了增大過濾面積,可將膜成束或制成膜組件。膜組件的形式有:板框型、螺旋纏繞型、管型、毛細管型、中空纖維型。 |
膜分離過程的推動力包括:壓力、氣體分離時的濃度、電滲析中的濃度和電位等。 |
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