A. 膜分離的分類結構
膜分離的效能,取決於膜本身的屬性。
膜可分液膜和固體膜。固體膜又可分:
①無機多孔膜,由無機質的多孔材料構成。將膠體和不溶性微粒強制沉積於無機多孔膜上便製成動力形成膜;
②合成膜,通常採用醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚碸、聚乙烯、聚丙烯等高分子材料製成。
合成膜又分為離子交換膜、均質膜和多孔膜:
①離子交換膜由帶有可電離的陽離子或陰離子的高分子材料所構成;
②均質膜是均勻的高分子薄膜;
③多孔膜是在鑄膜液中加發孔劑,經過蒸發和凝膠分離而成的。
多孔膜又分為非對稱膜和復合膜:
①非對稱膜的膜體可分為表皮層和支撐層:表皮層質地緻密,厚度很小(0.1~0.2μm),但它決定了膜的選擇性和滲透性能;支撐層具有多孔結構,它提供必要的機械強度。膜的結構可通過調節鑄膜液組成和凝膠形成條件予以控制。
②復合膜是以多孔膜作支撐層,覆以極薄的表皮層。用於工業分離的合成膜,可製成片狀、管狀和中空纖維狀等,因此膜分離設備也隨之具有多種結構形式。膜的結構形態,通常藉助於電子顯微鏡技術、電子透射或掃描來觀察。
按所使用的膜的類型,分為液膜分離和合成膜分離:
①液膜分離過程分為乳化液膜和固定液膜的分離過程;
②合成膜的分離過程包括微過濾、超過濾、反滲透、氣體滲透分離、滲透蒸發、滲析及電滲析等過程。
膜分離過程可簡化為滲透過程。
滲透過程的機理研究尚處於發展之中,有多種描述方法,目前尚未得出統一的理論。滲透的基本問題是膜內傳遞的概念。物質在膜內的傳質通量可概括為;傳質通量=滲透系數×傳遞推動力式中傳質通量為單位時間內單位膜面積的物質透過量;滲透系數為單位時間內單位膜面積在單位推動力作用下的物質透過量;傳遞推動力有多種,各有其計量單位。滲透系數不僅取決於滲透物質的屬性,也取決於膜材料的化學屬性和膜的物理構型。
描述膜滲透機理的主要模型有:
①溶解-擴散模型:適用於液體膜、均質膜或非對稱膜表皮層內的物質傳遞。
在推動力作用下,滲透物質先溶解進入膜的上游側,然後擴散至膜的下游側,擴散是控制步驟。例如氣體的滲透分離過程中,推動力是膜兩側滲透物質的分壓差。當溶解服從亨利定律(見相平衡關聯)時,組分的滲透率是組分在膜中的擴散系數和溶解度系數的乘積。混合氣體的分離依賴於各組分在膜中滲透率的差異。溶解-擴散模型用於滲透蒸發(又稱汽滲,上游側為溶液,下游側抽真空或用惰性氣體攜帶,使透過物質汽化而分離)時,還須包括膜的汽液界面上各組分的熱力學平衡關系。
②優先吸附-毛細管流動模型:
由於膜表面對滲透物的優先吸附作用,在膜的上游側表面形成一層該物質富集的吸附液體層。然後,在壓力作用下通過膜的毛細管,連續進入產品溶液中。此模型能描述多孔膜的反滲透過程。
③從不可逆熱力學導出的模型:
膜分離過程通常不只依賴於單一的推動力,而且還有伴生效應(如濃差極化)。不可逆熱力學唯象理論統一關聯了壓力差、濃度差、電位差對傳質通量的關系,採用線性唯象方程描述這種具有伴生效應的過程,並以配偶唯象系數描述伴生效應的影響。
B. 膜分離設備的介紹
膜分離設備是利用膜分離技術而在生產工廠按照其膜分離的技術參數標准製造的大型機械設備,其設備能夠起分離的作用,效果遠遠超出傳統的分離方式。
膜分離設備的核心技術就是膜分離技術,分離膜是具有選擇性分離功能的材料,工作原理是物理機械篩分原理,分離過程是利用膜的選擇性分離機理實現料液的不同組分間的分離或有效成分濃縮的過程。
膜分離技術設備與傳統的過濾不同在於:膜可以在分子范圍內進行選擇性地分離,膜的錯流式運行工藝可以解決污染堵塞問題,是一種科學先進的分離技術和工藝。
膜分離的工藝應用開發需以物料體系特性和工藝要求為基準,結合實驗開展科學驗證,在解決物料精製難題的同時,還要保證工藝的可行性,並適合於工業化的清潔生產為標准。
用於超過濾、反滲透、氣體滲透分離、滲析、電滲析以及液膜分離等一系列膜分離操作的設備。由於膜的構型和分離過程各具特點,設備也有多種類型。有時根據過程目的或用途,分別稱為超過濾器、滲透器、滲析器、電滲析器或淡化器等,其未來發展趨勢為自動化,簡潔化。
C. 保安過濾器芯式過濾結構及原理
保安過濾器抄,芯式過濾器結構
外部採用密封的容積,設計進出口,內部插入一支或者多隻濾芯,液體打入過濾器內部通過濾芯進行過濾,出來的液體干凈清澈。
保安過濾器,芯式過濾器原理
採用物理過濾法,以濾芯為過濾介質,液體在過濾器內部通過壓力擠壓進濾芯內部,再通過濾芯內部的導流管排出。
D. 膜分離設備的類型
由有機合成膜構成的膜分離設備,主要類型為:①板框式裝置。在尺寸相同的片狀膜組之間,相間地插入隔板,形成兩種液流的流道。由於膜組可置於均勻的電場中,這種結構適用於電滲析器。板框式裝置也可應用於膜兩側流體靜壓差較小的超過濾和滲析。②螺卷式裝置。把多孔隔板(供滲透液流動的空間)夾在兩張膜之間,使它們的三條邊粘著密合,開口邊與用作滲透液引出管的多孔中心管接合。再在上面加一張作料液流動通道用的多孔隔板,並一起繞中心管捲成螺卷式元件(圖1)。料液通道與中心管接合邊及螺卷外端邊封死。多個螺卷元件裝入耐壓筒中,構成單元裝置。操作時料液沿軸向流動,可滲透物透過膜進入滲透液空間,沿螺旋通道流向中心管引出。該設備適用於反滲透和氣體滲透分離,不能處理含微細顆粒的液體。③管式裝置。用管狀膜並以多孔管支撐,構成類似於管殼式換熱器的設備,分內壓式和外壓式,各用多孔管支撐於膜的外側或內側。內壓式的膜面易沖洗,適用於微過濾和超過濾。④中空纖維式裝置。中空纖維不需要支撐而能承受較高的壓差,在各種膜分離設備中,它的單位設備體積內容納的膜面積最大。用中空纖維構成類似於管殼式換熱器的設備(圖2)。中空纖維直徑約0.1~1mm,並列達數百萬根,纖維端部用環氧樹脂密封,構成管板,封裝在壓力容器中。中空纖維式適用於反滲透和氣體滲透分離。
E. 這種陶瓷膜過濾器的原理是什麼
陶瓷膜過濾器的核心部件-陶瓷膜過濾管,它是以耐酸的陶瓷顆粒或石英、剛 玉砂等為內主要原料、添加少量容無機粘結劑及氧化鋯增強劑等多種原料進行科學 配方,經素燒、粉碎、分級、成型、制膜等工序加工而成。陶瓷過濾管具有機 械強度高、耐酸、耐鹼、耐高溫,再生能力強等特點。陶瓷膜系列過濾元件是 在傳統的多孔陶瓷過濾元件基礎上,是一種高性能陶瓷表面過濾元件,其結構特點是孔徑規格多,可適應各種水處 理要求(最小孔徑可達0.1 最大600 Pm)、機械強度高、過濾阻力小的陶 瓷支撐體和孔徑較小(0.2Hm-10Hm)的表面膜過濾層組成。
F. 膜分離設備組件有哪些,有哪些優缺點
①板框式裝置。在尺寸相同的片狀膜組之間,相間地插入隔板,形成兩種液流的流道。由於膜組可置於均勻的電場中,這種結構適用於電滲析器。板框式裝置也可應用於膜兩側流體靜壓差較小的超過濾和滲析。
②螺卷式裝置。把多孔隔板(供滲透液流動的空間)夾在兩張膜之間,使它們的三條邊粘著密合,開口邊與用作滲透液引出管的多孔中心管接合。再在上面加一張作料液流動通道用的多孔隔板,並一起繞中心管捲成螺卷式元件。料液通道與中心管接合邊及螺卷外端邊封死。多個螺卷元件裝入耐壓筒中,構成單元裝置。操作時料液沿軸向流動,可滲透物透過膜進入滲透液空間,沿螺旋通道流向中心管引出。該設備適用於反滲透和氣體滲透分離,不能處理含微細顆粒的液體。
③管式裝置。用管狀膜並以多孔管支撐,構成類似於管殼式換熱器的設備,分內壓式和外壓式,各用多孔管支撐於膜的外側或內側。內壓式的膜面易沖洗,適用於微過濾和超過濾。
④中空纖維式裝置。中空纖維不需要支撐而能承受較高的壓差,在各種膜分離設備中,它的單位設備體積內容納的膜面積最大。用中空纖維構成類似於管殼式換熱器的設備。中空纖維直徑約0.1~1mm,並列達數百萬根,纖維端部用環氧樹脂密封,構成管板,封裝在壓力容器中。中空纖維式適用於反滲透和氣體滲透分離。
G. 微孔膜過濾器在生產設備布局中一般安排在什麼位置
微孔膜過濾器是一種膜分離技術,
過濾器為圓柱體筒狀結構,用 304 或 316L 不銹鋼製成,以折疊式濾芯為過濾元件,
可濾除液體、氣體中 0.1 μ m 以上的微粒和細菌。
中國市場上的凈水設備大致可分為凈水器和純水機兩大類。所謂凈水器就是去除水中的懸浮物以及對人體有害的有機化合物,無機化合物,重金屬,細菌,又能保留人體所需要的向量元素和礦物質的產品;所謂純水機就是濾除水中所有的雜質,只剩下完全純凈的水分子。長期飲用純凈水是不利於人體健康的,純水失去了人體所需的微量元素,長期飲用對身體不利。所有,我們可以選擇超濾膜凈水器,但是超濾膜凈水器過濾原理及過濾方式如何?
超濾膜過濾原理
超濾是一種與膜孔徑大小相關的篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。
超濾膜過濾方式
一個中空纖維超濾膜組件主要是由成百到上千根中空纖維絲和膜殼兩部分組成,一般將中空纖維內徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜,毛細管式超濾膜因內徑較大,因此不易被大顆粒物質堵塞,更適用於過濾原液濃度較大的場合。
1.內壓式過濾:
原液先從膜絲內孔進,經壓力差驅動,沿徑向由內向外滲透過中空纖維成透過液為內壓式過濾,內壓式過濾可以使用高壓大流量的順沖洗,使沖洗水流與膜孔成切向方向快速流過,從而可以將吸附在膜內孔表面上的污染物沖去,恢復膜的水通量。
2.外壓式過濾:
原液經壓力差驅動沿徑向由外向內滲透過中空纖維膜絲成為透過液,而截留的物質匯集在中空絲的外部時為外壓式過濾。:外壓式超濾膜密封在膜殼內,水流的死角多,無法使用快速直沖的方法清除膜表面附著的污染物,因而不能完全去污。
I. 保安過濾器的結構及原理
保安過濾器的結構及原理:
保安過濾器採用成型的濾材,在壓力的作用下,使原液通過濾材,濾渣留在管壁上,濾液透過濾材流出,從而達到過濾的目的。結構:濾布、濾網、濾片、燒結濾管、線繞濾芯、熔噴濾芯等。因濾材的不同,過濾孔徑也不相同。精密過濾是介於砂濾(粗濾)與超濾之間的一種過濾,過濾孔徑一般在0.5~120μm范圍。同種形式的濾材,按外型尺寸可分為不同的規格。線繞濾芯(又稱蜂房濾芯)有兩種:一種是聚丙烯纖維---聚丙烯骨架濾芯,最高使用溫度60℃;另一種是脫脂棉纖維---不銹鋼骨架濾芯,最高使用溫度120℃。
熔噴濾芯是以聚丙烯為原料,採用熔噴工藝形成的濾材,最高工作溫度60℃。
精密過濾可去除水中的懸浮物、某些膠體物質和小顆粒物。
簡介:
保安過濾器,一般設置在壓力容器之前,以去除濁度1度以上的細小微粒,來滿足後續工序對進水的要求;有時也設置在整個水處理系統的末端,防止細小微粒(如破碎的樹脂)進入成品水。
保安過濾器大都採用不銹鋼做外殼,內部裝過濾濾芯(例如PP棉),主要用在多介質預處理過濾之後,反滲透、超濾等膜過濾設備之前。用來濾除經多介質過濾後的細小物質(例如微小的石英沙,活性炭顆粒等),以確保水質過濾精度及保護膜過濾元件不受大顆粒物質的損壞。精密過濾裝置內裝的過濾濾芯精度等級可分為0.5μs,1μs,5μs,10μs等,根據不同的使用場合選用不同的過濾精度,以保證後出水精度及保證後級膜元件的安全。
精密過濾器具有以下特點:
1.能有效除去液體中的懸浮物、鐵銹等。
2.可承受較高的過濾壓力。
3.獨特的深層網孔結構使濾芯有較高的容渣負荷能力。
4.濾芯可用多種材質製作,以適應各種流體過濾的需要。
5.外形體積小,過濾面積大,阻力小,使用壽命長
J. 保安過濾器的結構及原理是什麼
保安過濾器來採用成型的濾材,在自壓力的作用下,使原液通過濾材,濾渣留在管壁上,濾液透過濾材流出,從而達到過濾的目的。結構:濾布、濾網、濾片、燒結濾管、線繞濾芯、熔噴濾芯等。
因濾材的不同,過濾孔徑也不相同。精密過濾是介於砂濾(粗濾)與超濾之間的一種過濾,過濾孔徑一般在0.5~120μm范圍。同種形式的濾材,按外型尺寸可分為不同的規格。
線繞濾芯(又稱蜂房濾芯)有兩種:一種是聚丙烯纖維---聚丙烯骨架濾芯,最高使用溫度60℃;另一種是脫脂棉纖維---不銹鋼骨架濾芯,最高使用溫度120℃。 熔噴濾芯是以聚丙烯為原料,採用熔噴工藝形成的濾材,最高工作溫度60℃。 精密過濾可去除水中的懸浮物、某些膠體物質和小顆粒物。