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膜分離過(guò)程
膜分離過(guò)程已成為工業(yè)上氣體分離、水溶液分離、化學(xué)品和生化產(chǎn)品的分離與純化的重要過(guò)程。廣泛應(yīng)用于食品、飲料加工過(guò)程、工業(yè)污水處理、大規(guī)??諝夥蛛x、濕法冶金技術(shù)、氣體和液體燃料的生產(chǎn)以及石油化工制品生產(chǎn)等。
膜從廣義上可以定義為兩相之間的一個(gè)不連續(xù)區(qū)間。這個(gè)區(qū)間的三維量度中的一度和其余兩度相比要小的多。膜一般很薄,厚度從幾微米、幾十微米至幾百微米之間,膜選擇性透過(guò)設(shè)備公司,而長(zhǎng)度和寬度要以米來(lái)計(jì)量。
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膜分離過(guò)程可簡(jiǎn)化為滲透過(guò)
滲透過(guò)程的機(jī)理研究尚處于發(fā)展之中,膜選擇性透過(guò)設(shè)備,有多種描述方法,目前尚未得出統(tǒng)一的理論。滲透的基本問(wèn)題是膜內(nèi)傳遞的概念。物質(zhì)在膜內(nèi)的傳質(zhì)通量可概括為;傳質(zhì)通量=滲透系數(shù)×傳遞推動(dòng)力式中傳質(zhì)通量為單位時(shí)間內(nèi)單位膜面積的物質(zhì)透過(guò)量;滲透系數(shù)為單位時(shí)間內(nèi)單位膜面積在單位推動(dòng)力作用下的物質(zhì)透過(guò)量;傳遞推動(dòng)力有多種,各有其計(jì)量單位。滲透系數(shù)不僅取決于滲透物質(zhì)的屬性,也取決于膜材料的化學(xué)屬性和膜的物理構(gòu)型。
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我國(guó)的氣體分離膜成果
氣體膜分離技術(shù)的真正突破是在70年代末,1979年美國(guó)的Mnsanto公司研制出“Prism”氣體膜分離*置,“Prism”裝置采用聚砜-硅橡膠復(fù)合膜,以聚砜非對(duì)稱膜中空纖維作為底膜,在其中空纖維外表面真空涂覆一層致密的硅橡膠膜。聚砜底膜起分離作用,底膜的皮層0.2μm左右,遠(yuǎn)比均質(zhì)膜薄,膜選擇性透過(guò)設(shè)備多少錢,因此其滲透速率大大提高;硅橡膠涂層起到修補(bǔ)底膜皮層上的孔缺陷的作用,以保證氣體分離膜的高選擇性?!癙rism”氣體膜分離*置自1980年商業(yè)應(yīng)用以來(lái),至今已有上百套裝置在運(yùn)行,用于合成氨弛放氣中氫回收和石油煉廠氣中氫回收。
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