A. 膜分离的分类结构
膜分离的效能,取决于膜本身的属性。
膜可分液膜和固体膜。固体膜又可分:
①无机多孔膜,由无机质的多孔材料构成。将胶体和不溶性微粒强制沉积于无机多孔膜上便制成动力形成膜;
②合成膜,通常采用醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚砜、聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成。
合成膜又分为离子交换膜、均质膜和多孔膜:
①离子交换膜由带有可电离的阳离子或阴离子的高分子材料所构成;
②均质膜是均匀的高分子薄膜;
③多孔膜是在铸膜液中加发孔剂,经过蒸发和凝胶分离而成的。
多孔膜又分为非对称膜和复合膜:
①非对称膜的膜体可分为表皮层和支撑层:表皮层质地致密,厚度很小(0.1~0.2μm),但它决定了膜的选择性和渗透性能;支撑层具有多孔结构,它提供必要的机械强度。膜的结构可通过调节铸膜液组成和凝胶形成条件予以控制。
②复合膜是以多孔膜作支撑层,覆以极薄的表皮层。用于工业分离的合成膜,可制成片状、管状和中空纤维状等,因此膜分离设备也随之具有多种结构形式。膜的结构形态,通常借助于电子显微镜技术、电子透射或扫描来观察。
按所使用的膜的类型,分为液膜分离和合成膜分离:
①液膜分离过程分为乳化液膜和固定液膜的分离过程;
②合成膜的分离过程包括微过滤、超过滤、反渗透、气体渗透分离、渗透蒸发、渗析及电渗析等过程。
膜分离过程可简化为渗透过程。
渗透过程的机理研究尚处于发展之中,有多种描述方法,目前尚未得出统一的理论。渗透的基本问题是膜内传递的概念。物质在膜内的传质通量可概括为;传质通量=渗透系数×传递推动力式中传质通量为单位时间内单位膜面积的物质透过量;渗透系数为单位时间内单位膜面积在单位推动力作用下的物质透过量;传递推动力有多种,各有其计量单位。渗透系数不仅取决于渗透物质的属性,也取决于膜材料的化学属性和膜的物理构型。
描述膜渗透机理的主要模型有:
①溶解-扩散模型:适用于液体膜、均质膜或非对称膜表皮层内的物质传递。
在推动力作用下,渗透物质先溶解进入膜的上游侧,然后扩散至膜的下游侧,扩散是控制步骤。例如气体的渗透分离过程中,推动力是膜两侧渗透物质的分压差。当溶解服从亨利定律(见相平衡关联)时,组分的渗透率是组分在膜中的扩散系数和溶解度系数的乘积。混合气体的分离依赖于各组分在膜中渗透率的差异。溶解-扩散模型用于渗透蒸发(又称汽渗,上游侧为溶液,下游侧抽真空或用惰性气体携带,使透过物质汽化而分离)时,还须包括膜的汽液界面上各组分的热力学平衡关系。
②优先吸附-毛细管流动模型:
由于膜表面对渗透物的优先吸附作用,在膜的上游侧表面形成一层该物质富集的吸附液体层。然后,在压力作用下通过膜的毛细管,连续进入产品溶液中。此模型能描述多孔膜的反渗透过程。
③从不可逆热力学导出的模型:
膜分离过程通常不只依赖于单一的推动力,而且还有伴生效应(如浓差极化)。不可逆热力学唯象理论统一关联了压力差、浓度差、电位差对传质通量的关系,采用线性唯象方程描述这种具有伴生效应的过程,并以配偶唯象系数描述伴生效应的影响。
B. 膜分离设备的介绍
膜分离设备是利用膜分离技术而在生产工厂按照其膜分离的技术参数标准制造的大型机械设备,其设备能够起分离的作用,效果远远超出传统的分离方式。
膜分离设备的核心技术就是膜分离技术,分离膜是具有选择性分离功能的材料,工作原理是物理机械筛分原理,分离过程是利用膜的选择性分离机理实现料液的不同组分间的分离或有效成分浓缩的过程。
膜分离技术设备与传统的过滤不同在于:膜可以在分子范围内进行选择性地分离,膜的错流式运行工艺可以解决污染堵塞问题,是一种科学先进的分离技术和工艺。
膜分离的工艺应用开发需以物料体系特性和工艺要求为基准,结合实验开展科学验证,在解决物料精制难题的同时,还要保证工艺的可行性,并适合于工业化的清洁生产为标准。
用于超过滤、反渗透、气体渗透分离、渗析、电渗析以及液膜分离等一系列膜分离操作的设备。由于膜的构型和分离过程各具特点,设备也有多种类型。有时根据过程目的或用途,分别称为超过滤器、渗透器、渗析器、电渗析器或淡化器等,其未来发展趋势为自动化,简洁化。
C. 保安过滤器芯式过滤结构及原理
保安过滤器抄,芯式过滤器结构
外部采用密封的容积,设计进出口,内部插入一支或者多只滤芯,液体打入过滤器内部通过滤芯进行过滤,出来的液体干净清澈。
保安过滤器,芯式过滤器原理
采用物理过滤法,以滤芯为过滤介质,液体在过滤器内部通过压力挤压进滤芯内部,再通过滤芯内部的导流管排出。
D. 膜分离设备的类型
由有机合成膜构成的膜分离设备,主要类型为:①板框式装置。在尺寸相同的片状膜组之间,相间地插入隔板,形成两种液流的流道。由于膜组可置于均匀的电场中,这种结构适用于电渗析器。板框式装置也可应用于膜两侧流体静压差较小的超过滤和渗析。②螺卷式装置。把多孔隔板(供渗透液流动的空间)夹在两张膜之间,使它们的三条边粘着密合,开口边与用作渗透液引出管的多孔中心管接合。再在上面加一张作料液流动通道用的多孔隔板,并一起绕中心管卷成螺卷式元件(图1)。料液通道与中心管接合边及螺卷外端边封死。多个螺卷元件装入耐压筒中,构成单元装置。操作时料液沿轴向流动,可渗透物透过膜进入渗透液空间,沿螺旋通道流向中心管引出。该设备适用于反渗透和气体渗透分离,不能处理含微细颗粒的液体。③管式装置。用管状膜并以多孔管支撑,构成类似于管壳式换热器的设备,分内压式和外压式,各用多孔管支撑于膜的外侧或内侧。内压式的膜面易冲洗,适用于微过滤和超过滤。④中空纤维式装置。中空纤维不需要支撑而能承受较高的压差,在各种膜分离设备中,它的单位设备体积内容纳的膜面积最大。用中空纤维构成类似于管壳式换热器的设备(图2)。中空纤维直径约0.1~1mm,并列达数百万根,纤维端部用环氧树脂密封,构成管板,封装在压力容器中。中空纤维式适用于反渗透和气体渗透分离。
E. 这种陶瓷膜过滤器的原理是什么
陶瓷膜过滤器的核心部件-陶瓷膜过滤管,它是以耐酸的陶瓷颗粒或石英、刚 玉砂等为内主要原料、添加少量容无机粘结剂及氧化锆增强剂等多种原料进行科学 配方,经素烧、粉碎、分级、成型、制膜等工序加工而成。陶瓷过滤管具有机 械强度高、耐酸、耐碱、耐高温,再生能力强等特点。陶瓷膜系列过滤元件是 在传统的多孔陶瓷过滤元件基础上,是一种高性能陶瓷表面过滤元件,其结构特点是孔径规格多,可适应各种水处 理要求(最小孔径可达0.1 最大600 Pm)、机械强度高、过滤阻力小的陶 瓷支撑体和孔径较小(0.2Hm-10Hm)的表面膜过滤层组成。
F. 膜分离设备组件有哪些,有哪些优缺点
①板框式装置。在尺寸相同的片状膜组之间,相间地插入隔板,形成两种液流的流道。由于膜组可置于均匀的电场中,这种结构适用于电渗析器。板框式装置也可应用于膜两侧流体静压差较小的超过滤和渗析。
②螺卷式装置。把多孔隔板(供渗透液流动的空间)夹在两张膜之间,使它们的三条边粘着密合,开口边与用作渗透液引出管的多孔中心管接合。再在上面加一张作料液流动通道用的多孔隔板,并一起绕中心管卷成螺卷式元件。料液通道与中心管接合边及螺卷外端边封死。多个螺卷元件装入耐压筒中,构成单元装置。操作时料液沿轴向流动,可渗透物透过膜进入渗透液空间,沿螺旋通道流向中心管引出。该设备适用于反渗透和气体渗透分离,不能处理含微细颗粒的液体。
③管式装置。用管状膜并以多孔管支撑,构成类似于管壳式换热器的设备,分内压式和外压式,各用多孔管支撑于膜的外侧或内侧。内压式的膜面易冲洗,适用于微过滤和超过滤。
④中空纤维式装置。中空纤维不需要支撑而能承受较高的压差,在各种膜分离设备中,它的单位设备体积内容纳的膜面积最大。用中空纤维构成类似于管壳式换热器的设备。中空纤维直径约0.1~1mm,并列达数百万根,纤维端部用环氧树脂密封,构成管板,封装在压力容器中。中空纤维式适用于反渗透和气体渗透分离。
G. 微孔膜过滤器在生产设备布局中一般安排在什么位置
微孔膜过滤器是一种膜分离技术,
过滤器为圆柱体筒状结构,用 304 或 316L 不锈钢制成,以折叠式滤芯为过滤元件,
可滤除液体、气体中 0.1 μ m 以上的微粒和细菌。
中国市场上的净水设备大致可分为净水器和纯水机两大类。所谓净水器就是去除水中的悬浮物以及对人体有害的有机化合物,无机化合物,重金属,细菌,又能保留人体所需要的向量元素和矿物质的产品;所谓纯水机就是滤除水中所有的杂质,只剩下完全纯净的水分子。长期饮用纯净水是不利于人体健康的,纯水失去了人体所需的微量元素,长期饮用对身体不利。所有,我们可以选择超滤膜净水器,但是超滤膜净水器过滤原理及过滤方式如何?
超滤膜过滤原理
超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。
超滤膜过滤方式
一个中空纤维超滤膜组件主要是由成百到上千根中空纤维丝和膜壳两部分组成,一般将中空纤维内径在0.6-6mm之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜,毛细管式超滤膜因内径较大,因此不易被大颗粒物质堵塞,更适用于过滤原液浓度较大的场合。
1.内压式过滤:
原液先从膜丝内孔进,经压力差驱动,沿径向由内向外渗透过中空纤维成透过液为内压式过滤,内压式过滤可以使用高压大流量的顺冲洗,使冲洗水流与膜孔成切向方向快速流过,从而可以将吸附在膜内孔表面上的污染物冲去,恢复膜的水通量。
2.外压式过滤:
原液经压力差驱动沿径向由外向内渗透过中空纤维膜丝成为透过液,而截留的物质汇集在中空丝的外部时为外压式过滤。:外压式超滤膜密封在膜壳内,水流的死角多,无法使用快速直冲的方法清除膜表面附着的污染物,因而不能完全去污。
I. 保安过滤器的结构及原理
保安过滤器的结构及原理:
保安过滤器采用成型的滤材,在压力的作用下,使原液通过滤材,滤渣留在管壁上,滤液透过滤材流出,从而达到过滤的目的。结构:滤布、滤网、滤片、烧结滤管、线绕滤芯、熔喷滤芯等。因滤材的不同,过滤孔径也不相同。精密过滤是介于砂滤(粗滤)与超滤之间的一种过滤,过滤孔径一般在0.5~120μm范围。同种形式的滤材,按外型尺寸可分为不同的规格。线绕滤芯(又称蜂房滤芯)有两种:一种是聚丙烯纤维---聚丙烯骨架滤芯,最高使用温度60℃;另一种是脱脂棉纤维---不锈钢骨架滤芯,最高使用温度120℃。
熔喷滤芯是以聚丙烯为原料,采用熔喷工艺形成的滤材,最高工作温度60℃。
精密过滤可去除水中的悬浮物、某些胶体物质和小颗粒物。
简介:
保安过滤器,一般设置在压力容器之前,以去除浊度1度以上的细小微粒,来满足后续工序对进水的要求;有时也设置在整个水处理系统的末端,防止细小微粒(如破碎的树脂)进入成品水。
保安过滤器大都采用不锈钢做外壳,内部装过滤滤芯(例如PP棉),主要用在多介质预处理过滤之后,反渗透、超滤等膜过滤设备之前。用来滤除经多介质过滤后的细小物质(例如微小的石英沙,活性炭颗粒等),以确保水质过滤精度及保护膜过滤元件不受大颗粒物质的损坏。精密过滤装置内装的过滤滤芯精度等级可分为0.5μs,1μs,5μs,10μs等,根据不同的使用场合选用不同的过滤精度,以保证后出水精度及保证后级膜元件的安全。
精密过滤器具有以下特点:
1.能有效除去液体中的悬浮物、铁锈等。
2.可承受较高的过滤压力。
3.独特的深层网孔结构使滤芯有较高的容渣负荷能力。
4.滤芯可用多种材质制作,以适应各种流体过滤的需要。
5.外形体积小,过滤面积大,阻力小,使用寿命长
J. 保安过滤器的结构及原理是什么
保安过滤器来采用成型的滤材,在自压力的作用下,使原液通过滤材,滤渣留在管壁上,滤液透过滤材流出,从而达到过滤的目的。结构:滤布、滤网、滤片、烧结滤管、线绕滤芯、熔喷滤芯等。
因滤材的不同,过滤孔径也不相同。精密过滤是介于砂滤(粗滤)与超滤之间的一种过滤,过滤孔径一般在0.5~120μm范围。同种形式的滤材,按外型尺寸可分为不同的规格。
线绕滤芯(又称蜂房滤芯)有两种:一种是聚丙烯纤维---聚丙烯骨架滤芯,最高使用温度60℃;另一种是脱脂棉纤维---不锈钢骨架滤芯,最高使用温度120℃。 熔喷滤芯是以聚丙烯为原料,采用熔喷工艺形成的滤材,最高工作温度60℃。 精密过滤可去除水中的悬浮物、某些胶体物质和小颗粒物。