精細(xì)化學(xué)膜的應(yīng)用

1、膜分離材料,膜分離材料,,,,高分子分離膜定義,由聚合物或高分子復(fù)合材料制得的具有分離流體混合物功能的薄膜。膜分離過程就是用分離膜作間隔層，在壓力差、濃度差或電位差的推動(dòng)力下，借流體混合物中各組分透過膜的速率不同，使之在膜的兩側(cè)分別富集，以達(dá)到分離、精制、濃縮及回收利用的目的。,纖維素酯類膜材料,,纖維素是有幾千個(gè)椅式構(gòu)型的葡萄糖基通過1，4-β-甙鏈（縮醛鏈）連接起來天然線性高分子化合物，其結(jié)構(gòu)式為：,從結(jié)構(gòu)上看，每個(gè)葡萄糖單元上有三

2、個(gè)羥基。在催化劑（如硫酸、高氯酸或氧化鋅）存在下，能與冰醋酸、醋酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到二醋酸纖維素或三醋酸纖維素:C6H7O2(OH)3+(CH3CO)2O=C6H7O2(OCOCH3)2+H2OC6H7O2(OH)3+3(CH3CO)2O=C6H7O2(OCOCH3)3+3CH3COOH,纖維素酯類膜材料,非纖維素酯類膜材料的基本特性① 分子鏈中含有親水性的極性基團(tuán)；② 主鏈上應(yīng)有苯環(huán)、雜環(huán)等剛性基團(tuán)，使之 有高的抗壓密性

3、和耐熱性；③ 化學(xué)穩(wěn)定性好；④ 具有可溶性；常用于制備分離膜的合成高分子材料有聚砜、聚酰胺、芳香雜環(huán)聚合物和離子聚合物等。,非纖維素酯材料,聚砜結(jié)構(gòu)中的特征基團(tuán)為O=S=O，為了引入親水基團(tuán)，常將粉狀聚砜懸浮于有機(jī)溶劑中，用氯磺酸進(jìn)行磺化。聚砜類常用的制模溶劑有：二甲基酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜等。聚砜類具有良好的化學(xué)、熱學(xué)和水解穩(wěn)定性，強(qiáng)度也很高，PH值使用范圍為1~13，最高使用溫度達(dá)120℃，抗氧化性

4、和抗氯性都十分優(yōu)良，可用作超濾和微濾膜材料。,非纖維素酯材料,膜分離材料,,,,,,,,,什么是反滲透膜,,,醋酸纖維膜(CA膜)聚酰胺膜(PA膜)復(fù)合膜,,,,,,反滲透是滲透的逆過程，它主要是在壓力的推動(dòng)下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶劑與溶質(zhì)分開的膜分離過程,,,反滲透定義,,,反滲透膜的類型,,,深滲透膜的原理,反滲透膜的膜表面微孔的直徑一般在0．5～10 nm之間。反滲透膜只能通過溶劑(通常是水)而截留離子或小

5、分子物質(zhì),反滲透膜的應(yīng)用,膜分離材料,,,,,strengths（優(yōu)勢(shì)）,S,微孔膜的主要優(yōu)點(diǎn)為：① 孔徑均勻，過濾精度高。能將液體中所有大于制定孔徑的微粒全部截留；② 孔隙大，流速快。一般微孔膜的孔密度為107孔/cm2，微孔體積占膜總體積的70％～80％。由于膜很薄，阻力小，其過濾速度較常規(guī)過濾介質(zhì)快幾十倍；③ 無吸附或少吸附。微孔膜厚度一般在90～150μm之間，因而吸附量很少，可忽略不計(jì)。④ 無介質(zhì)脫落。微孔膜為均一的

6、高分子材料，過濾時(shí)沒有纖維或碎屑脫落，因此能得到高純度的濾液。微孔膜的缺點(diǎn)：① 顆粒容量較小，易被堵塞；② 使用時(shí)必須有前道過濾的配合，否則無法正常工作。,SWOT分析頁,,除去細(xì)菌和固體雜質(zhì)，可用于醫(yī)藥、飲料用水的生產(chǎn)，在電子工業(yè)超純水制備中，微濾可用于超濾和反滲透過程的預(yù)處理和產(chǎn)品的終端保安過濾，微濾技術(shù)亦可用于啤酒、黃酒等各種酒類的過濾，以除去其中的酵母、霉菌和其它微生物,什么是超濾膜技術(shù),超濾膜技術(shù)截留分子量的定義域?yàn)?0

7、0-500000左右，對(duì)應(yīng)孔徑約為0.002-0.1μm，操作靜壓差一般為0.1-0.5MPa，被分離組分的直徑約為0.005-10μm。超濾（Ultra Filtration，簡稱UF）是溶液在壓力作用下，溶劑與部分低分子量溶質(zhì)穿過膜上微孔到達(dá)膜的另一側(cè)，而高分子溶質(zhì)或其他乳化膠束團(tuán)被截留，實(shí)現(xiàn)從溶液中分離的目的。超濾分離時(shí)是在對(duì)料液施加一定壓力后，高分子物質(zhì)、膠體物質(zhì)因膜表面及微孔的一次吸附，在孔內(nèi)被阻塞而截留及膜表面的機(jī)械篩分作

8、用等三種方式被超濾膜阻止，而水、無機(jī)鹽及低分子物質(zhì)透過膜。,超濾膜過濾示意圖,超濾膜的應(yīng)用,01,02,03,04,飲用水凈化,城市污水回用,含油廢水的處理,海水淡化,10mm,,,微濾膜：能截留0.1-1 微米之間的顆粒。微濾膜允許大分子和溶解性固體（無機(jī)鹽）等通過，但會(huì)截留住懸浮物、細(xì)菌及大分子量膠體等物質(zhì)。微濾膜的運(yùn)行壓力一般為0.7-7bar。超濾膜：能截留0.002-0.1 微米之間的大分子物質(zhì)和蛋白質(zhì)。超濾膜允許小分子物質(zhì)

9、和溶解性固體（無機(jī)鹽）等通過，同時(shí)將截留下膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機(jī)物，用于表示超濾膜孔徑大小的切割分子量范圍一般在1000-500000之間。超濾膜的運(yùn)行壓力一般1-7bar。反滲透膜：是最精細(xì)的一種膜分離產(chǎn)品，其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機(jī)物，同時(shí)允許水分子通過。反滲透膜廣泛應(yīng)用于海水及苦咸水淡化、鍋爐補(bǔ)給水、工業(yè)純水及電子級(jí)高純水制備、飲用純凈水生產(chǎn)、廢水處理和特種分離等過程。反滲透膜的運(yùn)行壓力一般介于苦

10、咸水的12bar 到海水的70bar。。,反滲透膜微濾膜與超濾膜的區(qū)別,,反滲透膜與超濾膜處理水能力的區(qū)別,超濾膜的應(yīng)用,01,02,03,04,飲用水凈化,城市污水回用,含油廢水的處理,海水淡化,,飲用水凈化 當(dāng)前，隨著我國水污染問題的日益嚴(yán)重，我國出現(xiàn)了新的水質(zhì)問題，如賈第蟲和隱孢子蟲（兩蟲）問題、水蚤及紅蟲問題、藻類污染加劇及臭味和藻毒素問題、水的生物穩(wěn)定性問題等。而將超濾膜技術(shù)應(yīng)用于飲用水的凈化時(shí)，其可去除水中包括水蚤、藻類