❶ 氣體分離膜是用什麼材料製作的怎樣製作的!高分懸賞!
高分子分離膜(一高分子為材料,而不是分離高分子),是一種高分子薄層物。膜有固態,也有液態。1846年,德國學者會拜思用硝基纖維素製成第一張高分子膜。1920年,麥克戈達開始觀察和研究反滲透現象。30年代,人們將纖維素膜用於超濾分離。40年代,離子交換膜開發和利用及電滲析方法建立。50年代,加拿大學者薩里拉簡研究反滲透。1960年,洛伯和薩里拉簡成功地制備具有完整表皮和高度不對稱的第一張高效能的反滲透膜,為該法奠定了基礎。70年代以來,超濾膜、微濾膜成功地開發和應用,有支撐的液膜和乳液膜及氣體分離膜也相繼問世。
用於分離膜的高分子材料主要有聚酸胺類、聚酸亞胺類、聚碸類、聚乙烯酸類、丙烯類衍生物聚合物及纖維素類等,有關的共聚物和共混物也可作為膜材料用。各種高分子分離膜已廣泛用於核燃料及金屬提煉,氣體及烴類分離,海水及苦鹹水淡化,純水及超純水制備,環境保護和污水處理,人工臟器的製造,生物製品提純以及醫葯、食品、農業、化工等各個領域中。(摘自《國民科普大課堂》)
❷ 反滲透膜的材料
復反滲透膜是實現反滲制透的核心元件,是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料製成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚醯肼膜、芳香族聚醯胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5~10nm之間,透過性的大小與膜本身的化學結構有關。有的高分子材料對鹽的排斥性好,而水的透過速度並不好。有的高分子材料化學結構具有較多親水基團,因而水的透過速度相對較快。因此一種滿意的反滲透膜應具有適當的滲透量或脫鹽率。
❸ 反滲透原理
基本原理
把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置於一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態,此種壓力差即為滲透壓滲透壓的大小決定於濃液的種類,濃度和溫度與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
1.溶解-擴散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現象的溶解-擴散模型。他將反滲透的活性表麵皮層看作為緻密無孔的膜,並假設溶質和溶劑都能溶於均質的非多孔膜表面層內,各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為:第一步,溶質和溶劑在膜的料液側表面外吸附和溶解;第二步,溶質和溶劑之間沒有相互作用,他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層;第三步,溶質和溶劑在膜的透過液側表面解吸。 在以上溶質和溶劑透過膜的過程中,一般假設第一步、第三步進行的很快,此時透過速率取決於第二步,即溶質和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由於膜的選擇性,使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質的滲透能力,不僅取決於擴散系數,並且決定於其在膜中的溶解度。
2. 優先吸附—毛細孔流理論
當液體中溶有不同種類物質時,其表面張力將發生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機物質,可使其表面張力減小,但溶入某些無機鹽類,反而使其表面張力稍有增加,這是因為溶質的分散是不均勻的,即溶質在溶液表面層中的濃度和溶液內部濃度不同,這就是溶液的表面吸附現象。當水溶液與高分子多孔膜接觸時,若膜的化學性質使膜對溶質負吸附,對水是優先的正吸附,則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下,將通過膜表面的毛細孔,從而可獲取純水。
3. 氫鍵理論
在醋酸纖維素中,由於氫鍵和范德華力的作用,膜中存在晶相區域和非晶相區域兩部分。大分子之間存在牢固結合並平行排列的為晶相區域,而大分子之間完全無序的為非晶相區域,水和溶質不能進入晶相區域。在接近醋酸纖維素分子的地方,水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵並構成所謂的結合水。當醋酸纖維素吸附了第一層水分子後,會引起水分子熵值的極大下降,形成類似於冰的結構。在非晶相區域較大的孔空間里,結合水的佔有率很低,在孔的中央存在普通結構的水,不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結合水,並以有序擴散方式遷移,通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。 在壓力作用下,溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點——羰基上的氧原子形成氫鍵,而原來水分子形成的氫鍵被斷開,水分子解離出來並隨之移到下一個活化點並形成新的氫鍵,於是通過一連串的氫鍵形成與斷開,使水分子離開膜表面的緻密活性層而進入膜的多孔層。由於多孔層含有大量的毛細管水,水分子能夠暢通流出膜外。
編輯本段機理模型
統一的「干閉濕開」反滲透機理模型有幾個經典模型 1.優先吸附毛細孔模型:弱點干態膜電鏡下,沒發現孔。濕態膜標本不是電鏡的樣品。 2.溶解擴散模型:不認為有孔。 3.干閉濕開模型:上個世紀80,90年代,鄧宇等提出的,能夠解釋1和2模型的統一的現代最貼切的逆滲透機理模型。既「干閉濕開」反滲透模型,統一了兩個最經典的反滲透機制模型,細孔模型,溶解擴散模型。即 膜干時,膜孔收縮緻密,孔隙閉合,電鏡下看不到製成干態備鏡檢的干膜; 膜濕時,膜材料溶脹,膜的孔隙被溶劑溶脹,孔打開。合並就是「干閉濕開」脫鹽模型。
❹ 反滲透膜用的材質是什麼材質,對人體會不會有害
反滲透膜現在一般是聚醯胺復合膜,對人體沒有影響!
❺ RO反滲透膜是什麼材質
交聯芳香族聚醯胺(脫鹽層);
聚碸(疏鬆支撐層);
聚酯無紡布(基層)。
❻ 反滲透膜屬於環保材料么
反滲透膜屬於水處理環保材料
它可以把生活廢水處理成為干凈的水,將海水及苦鹹水淡化變淡水。
反滲透技術原理:
一般水的流動方式是由低濃度流向高濃度,水一旦加壓之後,將由高濃度流向低濃度亦即所謂逆滲透原理
反滲透膜:
是最精細的一種膜分離產品,其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大於100的有機物,同時允許水分子通過。反滲透膜廣泛應用於海水及苦鹹水淡化、鍋爐補給水、工業純水及電子級高純水制備、飲用純凈水生產、廢水處理和特種分離等過程。
❼ 氣體可以通過反滲透膜嗎
反滲透膜是通過分子大小來實現分離的,就看氣體的分子大小,當分子大小小於膜孔徑時肯定是可以通過反滲透膜的。
❽ 反滲透膜是用什麼材料做的
(1)醋酸纖來維素反滲透膜元自件
一般用纖維素經酯化生成三醋酸纖維,再經二次水解成混合一、二、三醋酸纖維。影響膜的脫鹽率與產水量最重要的因素是乙醯含量高則脫鹽率高,但產水量少。
醋酸纖維素膜本質上的弱點是,隨時間的推移,酯基官能團將水解,同時脫鹽率逐漸下降而流量增加,隨著水解作用的加強,膜更易受到微生物侵襲,同時膜本身也將失去它的功能和完整性。
(2)復合反滲透膜元件
復合膜的主要支持結構是經砑光機砑光後的聚酯無紡織物,其表面無鬆散纖維並且堅硬光滑,由於聚酯無紡織物非常不規則並且太疏鬆,不適合作為鹽屏障層的底層,因而將微孔工程塑料聚碸澆注在非紡織物表面上,聚碸層表面的孔控制在大約15nm,屏障層採用高交聯度的芳香聚醯胺,厚度大約在0.2um。高交聯度芳香聚醯胺由苯三醯氯和苯二胺聚合而成。
❾ 反滲透膜元件
反滲透膜系統故障判斷和排除 反滲透膜系統主要存在兩大類故障:(1)系統初始運行(調試)時產水量和脫鹽率異常。(2)RO系統初始運行情況正常,經過一段時間後出現產水量和脫鹽率降低的情況。下面針對此兩大類故障進行討論。 反滲透膜系統初始運行(調試)的故障排除 反滲透膜系統初始調試時,可以把系統實際性能與VONTRON ROdesign系統輔助設計軟體計算結果(污堵系數=1)進行對比,判斷系統初始性能是否有異常。 產水量低,壓力高 出現此現象的原因主要有以下幾種情況: ⑴儀器儀表讀數誤差壓力表、流量計使用前沒有校正,讀數不準確。壓力表安裝位置離壓力容器兩端較遠,其讀數含有管路的壓力損失,但被作為進水壓力則導致進水壓力偏低,產水量偏低。 ⑵溫度進水溫度比初始設計時低,進水溫度每降低3℃產水量約降低10%。 ⑶進水電導(或TDS)進水電導(或TDS)比設計值高很多,對於NaCL溶液TDS每增加1000ppm則滲透壓增加約11.4psi(0.8bar),相同進水壓力下,產水量將降低。 ⑷產水側壓力相同進水壓力下,由於產水側設置憋壓或者產水管路偏小輸送點遠、高造成阻力較大,導致凈壓力減少,產水量降低。 ⑸壓差正常情況,對於6芯裝8040膜元件,兩段壓差約3~4bar。管路設計不合理導致壓力損失較大或者二段濃水排放閥不完全關閉,這些都將導致凈壓力減少,從而導致產水量降低。 ⑹膜元件通量衰減濕膜元件保存不到位或濕膜元件裝入系統後未採取保護措施,使膜元件變干,導致通量大幅衰減或無通量,從而導致系統產水量低。膜元件裝入系統前沒有確認進水是否達標,導致用含有陽離子、中性、兩性表面活性劑或含有其它與膜不兼容的化學品的進水浸泡沖洗膜元件,致使膜元件通量衰減,從而導致系統產水量低。 脫鹽率低,產水電導高 ⑴儀器儀表讀數誤差電導儀(或TDS儀)沒有進行校正,讀數誤差較大,導致計算出的脫鹽率低。 ⑵膜元件連接器或壓力容器端板連接適配器密封泄露安裝膜元件過程中,連接器上的『O』型圈扭傷或脫落,導致高含鹽水進入產水中。判斷:首先測出每支壓力容器的產水電導,若有某個壓力容器的產水電導偏高,再用『探針法』判斷露鹽點的具體位置,若露鹽點在連接器處則可以重新安裝膜元件予以糾正;若露鹽點在膜元件處,則須更換有問題的膜元件。 ⑶進水pH值反滲透膜比較理想的脫鹽率范圍為6~8,過低或過高的pH值對整個系統的脫鹽率都有影響。 ⑷進水為地下水,水中碳酸氫根(HCO3-)含量較高地下水鹼度較高,其HCO3-含量較高,由於HCO3-被脫除後,此平衡(CO2 + H2O à HCO3- + H+)將向右進行,導致系統產水pH變低,電導升高。 ⑸膜元件被氧化膜元件裝入系統之前沒有對預處理出水的達標情況進行檢查,致使余氯超標或含有其它氧化劑的進水進入膜系統,造成膜的氧化,使膜元件脫鹽率降低。另外陽離子、中性、兩性表面活性劑也會造成膜元件脫鹽率的降低。 反滲透膜系統運行一段時間後出現的故障排除 此類故障通常至少出現下列情況之一: 1.標准化後產水量下降,通常需要提高運行壓力來維持額定的產水量; 2.標准化後脫鹽率降低,在反滲透系統中表現為產水電導率升高; 3.壓降增加,在維持進水流量不變的情況下,進水與濃水間的壓差增大; 膜系統出現上述故障時,分析處理的步驟如下: ⑴根據故障的症狀、位置及日常運行的數據記錄初步判斷污染屬於哪一類型(污堵、結垢、微生物等);若無日常運行記錄,則需對原水及濃水進行水質分析及預處理出水控制指標進行檢測,幫助分析故障可能<
❿ 反滲透膜除去溶解氣體
RO膜可以脫除溶解性的離子而不能脫除溶解性的氣體,首先氫氣、氧氣、CO、CO2等氣版體分子直權徑均小於水分子,另外機理上這些分子也不會被排斥,高壓下很容易通過RO膜,但是水解後的碳酸氫根、碳酸根等離子不能通過,所以這部分氣體會被除掉,一般與結合其他氣體脫除的方法使出水達到苛刻的要求。