1、什么是膜分离?膜材料为什么会有选择渗透性? 答:膜分离(Membrane Separation)是以选择性透过膜为分离介质,在膜两侧一定推动力的作用下,使原料中的某组分选择性地透过膜,从而使混合物得以分离,以达到提纯、浓缩等目的的分离过程。 膜材料具有选择透过性的原因:一是膜中分布有微细孔穴,不同的孔穴有选择渗透性;二是膜中存在固定基团电荷,电荷的吸附排斥产生选择渗透性;三是被分离物在膜中的溶解扩散作用产生选择渗透性。 2、膜分离设备的主要类型,其主要结构和优缺点? 答:①管式:管式膜组件由管式膜制成,管内与管外分别走料液与透过液,管式膜的排列形式有列管、排管或盘管等。内压式:膜涂在管内,料液由管内走;外压式:膜涂在管外,料液由管外间隙走。 优点:结构简单,适应性强,清洗方便,耐高压,适宜于处理高黏度及固体含量较高的料液。 缺点: 管式膜组件的缺点是单位体积膜组件的膜面积少,一般仅为33~330 ,保留体积大,压力降大,除特殊场合外,一般不被使用。 ②中空纤维式:有数百上万根中空纤维膜固定在圆形容器内构成,内径为40-80um 膜称中空纤维膜,0.25-2.5mm 膜称毛细管膜。前者耐压,常用于反渗透。后者用于微、超滤。内压管式: 多孔管 膜 料液 外压管式: 料液 多通道组件 组件外壳 渗透液 渗透液 渗余液 渗透液 垫圈 料液流向:采用内压式时为防止堵塞,需对料液预处理去固形微粒,采用外压式时,凝胶层控制较困难。 优点:设备紧凑,单位设备体积内的膜面积大(高达16000~30000 ) 缺点:中空纤维内径小,阻力大,易堵塞,膜污染难除去,因此对料液处理要求高。 ③平板式:这类膜器件的结构与常用的板框压滤机类似,由膜、支承板、隔板交替重叠组成。滤膜复合在刚性多孔支撑板上,料液从膜面流过时,透过液从支撑板的下部孔道中汇集排出。为减小浓差极化,滤板的表面为凸凹形,以形成湍动。浓缩液从另一孔道流出收集。 优点:组装方便,膜的清洗更换容易,料液流通截面较 大,不易堵塞,同一设备可视生产需要组装不同数量的膜。 缺点:需密封的边界线长 ④卷式(螺旋式):将膜、支撑材料、膜间隔材料依次叠好,围绕一中心管卷紧即成一个膜组。料液在膜表面通过间隔材料沿轴向流动,透过液沿螺旋形流向中心管。 优点:目前卷式膜组件应用比较广泛、与板框式相比,卷式组件的设备比较紧凑、单位体积内的膜面积大,湍流状况好,适用于反渗透; 缺点:清洗不方便,尤其是易堵...