膜浓缩设备人们对膜进行科学研究则是近几十年来的事。1950年朱达W.Juda试制出挑选透过功能的离子交换膜,奠定了电渗析的实用化根底。1960年洛布(Loeb)和索里拉简(Sourirajan)初次研制成世界上具有前史意义的非对称反浸透膜,这在膜别离技能发展中是一个重要的打破,使膜别离技能进入了大规模工业化使用的时代。其发展的前史大致为:20世纪30年代微孔过滤;40年代透析;50年代电渗析;60年代反浸透;70年代超滤和液膜;80年代气体别离;90年代浸透汽化。此外,以膜为根底的其它新式别离进程,以及膜别离与其它别离进程结合的集成进程(Integrated Membrane Process)也日益得到重视和发展。
一、 膜法浓缩别离设备 膜别离原理
膜别离进程是以挑选性透过膜为别离介质,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,原料侧组分挑选性地透过膜,以到达别离、提纯的目的。不同的膜进程使用不同的膜,推动力也不同。现在现已工业化使用的膜别离进程有微滤(MF)、超滤(UF)、反浸透(RO)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体别离(GS)、浸透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等。
二、膜别离技能
反浸透、超滤、微滤、电渗析这四大进程在技能上现已适当老练,已有大规模的工业使用,形成了适当规模的产业,有许多商品化的产品可供不同用途使用。这儿主要以反浸透膜和超滤膜为代表介绍一下。
2.1 反浸透膜(RO)
反浸透膜使用的资料,最初是醋酸纤维素(CA),1966年开宣布聚酰胺膜,后来又开宣布各种各样的组成复合膜。CA 膜耐氯性强,但抗菌性较差。组成复合膜具有较高的透水性和有机物截留功能,但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。这两种资料耐热性较差,至高温度大约是60℃左右,这使其在食物加工范畴的使用中受到限制。
2.2 超滤膜(UF)
超滤膜最初也是使用CA做资料,后来各种组成高分子资料得以广泛使用。其资料多种多样,共同特点是具有耐热、耐酸碱、耐生物腐蚀等长处。
现在使用最多的UF膜资料是聚芳砜和异丙基聚芳砜。这两种资料的最大长处是耐热性非常强。聚芳砜的机械功能好,有优良的耐氧化功能,通常使用时耐热温度可达8O℃,热灭菌时耐热温度可达90℃,异丙基聚芳砜耐氧化功能更好,较高温度下能够坚持杰出的机械功能,耐热温度可达90℃ ,热灭菌时可达98℃。进行热灭菌时,高温水急速通过膜设备,因膜设备资料的热膨胀系数不同,有时膜会发生泄漏。现在,通过对环氧系粘合剂的组成、硬化条件的研究,已能够制作耐50℃温差的急速加热冷却的膜设备。
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