Ⅰ 關於現代分離技術的綜述
膜分離技術綜述一
膜分離技術是近三十多年來發展起來的高新技術,是多學科交*的產物,亦是化學工程學科發展新的增長點。它與傳統的分離方法比較,具有如下明顯的優點:
1.高效:由於膜具有選擇性,它能有選擇性地透過某些物質,而阻擋另一些物質的透過。選擇合適的膜,可以有效地進行物質的分離,提純和濃縮;
2.節能:多數膜分離過程在常溫下*作,被分離物質不發生相變, 是一種低能耗,低成本的單元*作;
3.過程簡單、容易*作和控制;
4.不污染環境。
二.膜分離技術簡介
1.分離膜的種類:膜是膜技術的核心,膜材料的性質和化學結構對膜分離性能起著決定性的影響。膜的種類很多,其中按材料分有高分子膜、金屬膜、無機膜。高分子膜用途最廣,其所使用的材料見後面附件Ⅰ。
按結構分有七類:
(1)均質膜或緻密膜,為結構均勻的緻密薄膜,見附件Ⅱ圖1。
(2)對稱微孔膜,平均孔徑為0.02~10。按成膜方法不同,有三種類型的微孔膜,即核孔膜、控制拉伸膜和海綿狀結構膜(見附件Ⅱ圖2、圖3、圖4)。
(3)非對稱膜。(見附件Ⅱ圖5),膜斷面為不對稱結構,是工業上應用最多的膜。
(4)復合膜,如圖6。在多孔膜表面加塗另一種材料的緻密復合層。
(5)離子交換膜
(6)荷電膜
(7)液膜、包括支撐液膜和乳狀液膜
2.膜分離設備(組件)
板框式,見圖8,結構類似板框式壓濾機。
卷式,見圖9,結構類似出螺旋板換熱器。
管式,見圖10,結構類似列管式換熱器。
中空纖維式,圖11,結構類似列管式換熱器,由幾千根甚至幾百萬根中空纖維組成。
3.膜分離過程
膜分離過程是以選擇性透過膜為分離介質,當膜兩側存在某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差、溫度差等)時,原料側組分選擇性地透過膜,以達到分離,提純的目的。不同的膜過程使用不同的膜,推動力也不同。目前已經工業化應用的膜分離過程有微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、滲析(D)、電滲析(ED)、氣體分離(GS)、滲透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等八種。
反滲透、超濾、微濾、電滲析這四大過程在技術上已經相當成熟,已有大規模的工業應用,形成了相當規模的產業,有許多商品化的產品可供不同用途使用。
氣體分離和滲透汽化是正在發展中的技術。其中氣體分離相對較為成熟一些。目前已有工業規模的氣體分離體系是, 空氣中氧和氮的分離;合成氨廠中氨、氮、甲烷混合氣中氫的分離;天然氣中二氧化碳與甲烷的分離。滲透汽化是這些膜過程中唯一有相變的過程,在組件和過程設計中均有特殊的地方。它主要用於有機物/水,水/有機物,有機物/有機物分離,是最有希望取代某些高能耗的精餾技術的膜過程。80年代中期進入工業化應用階段。
除了以上八種已工業應用的膜分離過程外,還有許多正在開發研究中的新膜過程,它們是膜萃取、膜蒸餾、雙極性膜電滲析、膜分相、膜吸收、膜反應、膜控制釋放、膜生物感測器等。這些膜過程目前尚處在小型試驗和中試階段。
五.目前基礎研究的前沿課題
1.以水處理為主的膜材料及膜研究
大通量、高表面積的反滲透膜研究
截留分子量低於1000, 高於100萬的超濾膜及透過機理; 抗污染膜製造孔徑從0.1m到75m 微孔膜系列化研究
界面縮聚法制備納濾膜活性層的方法
2. 大通量高選擇性氣體分離膜研究
二氧化碳分離
有機廢氣(VOCS)處理
3. 滲透汽化膜
從水中分離有機物的高選擇性膜研究
有機物/有機物分離膜研究
4. 無機膜
超薄化, 超微孔化復合膜研究; 多組分復合膜研究
電導移動膜研究
無機與有機材料接枝膜
5. 膜催化反應器的傳質、傳熱模型
6. 膜過程在環境保護及治理、水資源再生、燃料電池隔膜的理論和應用研究
7.膜中的分子模擬
Ⅱ 膜蒸餾的應用
(1) 海水淡化
淡水資源短缺成為當今社會一大問題,海水淡化無疑是淡水來源的途徑之一。目前從海水或苦鹹水獲得淡水的主要方法有:電滲析法、蒸發法、多級蒸餾法和反滲透法等。近年來迅速發展起來的蒸餾法與膜法相結合的膜蒸餾技術在海水淡化的應用中獲得了成功,可望成為一種廉價高效製取淡水的新方法。利用工業上使用的海水余熱或用工業廢熱加熱海水進行膜蒸餾海水淡化,具有成本低、設備簡單、操作容易、能耗低等優點,使膜蒸餾技術在諸多海水淡化工程有一定競爭力!
(2) 超純水的制備
由於膜的疏水性,原則上只允許水蒸氣通過微孔,因此能得到很純的水。用減壓膜蒸餾對自來水進行處理後,水質達到微電子工業用高純度水三級和醫用注射水的標准。特別是近來新型高通量無機膜和有機-無機混合膜的開發成功,使得用膜蒸餾制備超純水變為具有巨大商業潛力的工業手段。
(3) 廢水處理
膜蒸餾與其他膜過程相比,其主要優點之一就是可以在極高的濃度條件下運行,即可以把非揮發性溶質的水溶液濃縮到極高的程度,甚至達到飽和狀態。張鳳君等人採用中空纖維膜蒸餾技術對含酚廢水進行了研究,結果使濃度高達5000mg/L的苯酚經處理後可降至50mg/L以下,苯酚的去除率可達95%以上。劉金生等人採用自製中空纖維膜蒸餾組件對油田聯合站含甲醇污水進行膜蒸餾處理研究,質量濃度高達10mg/mL的甲醇水溶液經處理後可降至0.03mg/mL一下。
(4) 共沸混合物的分離
膜蒸餾對某些共沸物也能起到分離效果。孔瑛等人研究了用膜蒸餾技術來分離甲酸-水共沸混合物的可能性,結果表明,採用膜蒸餾技術來分離甲酸-水溶液時不存在共沸現象,表明膜蒸餾在分離共沸物方面具有潛在的應用價值。
Ⅲ 誰知道什麼是純水設備
隨著生來活質量的不斷提升源,凈水行業隨之迅速崛起,各個行業凈水處理日益劇增。純水設備是一種生產純凈水的設備,它是凈化水質的核心技術。現在被我們廣泛應用於各大工業以及電力行業中。其設備主要是採用反滲透原理。反滲透亦稱逆滲透(RO),是用一定的壓力使溶液中的溶劑通過反滲透膜分離出來。因為它和自然滲透的方向相反,故稱反滲透。根據各種物料的不同滲透壓,就可以使大於滲透壓的反滲透法達到分離、提取、純化和濃縮的目的。
Ⅳ 反滲透的濃水一般怎麼處理,求助請問反滲透的濃水
常見的反滲透濃水處理方式有:提高回收率、直接或間接排放、綜合利用、蒸發濃縮以及去除污染物。
1、蒸餾—結晶技術工藝
蒸餾法處理濃鹽水脫鹽多採用蒸餾一結晶工藝。它是淡化脫鹽方法,工業廢水的蒸餾法脫鹽技術基本上是從海水淡化技術基礎上發展而來的。該技術是把含鹽水加熱使之沸騰蒸發,再把蒸汽冷凝成淡水、濃縮液進一步結晶制鹽的過程。該方法的技術類型主要有多效蒸發、蒸汽壓縮冷凝及多級閃蒸等。
2、膜蒸餾一結晶技術
採用膜蒸餾分離技術加蒸發結晶組合的方式。與其它的膜分離過程相比,具有截留率高、能耗低、設備簡單,能處理反滲透等不能處理的高濃度廢水等優點,其有節能環保的優勢膜蒸餾一結晶是膜蒸餾和結晶兩種分離技術的耦合。
首先膜蒸餾過程中去除溶液中的溶劑,將料液濃縮至過飽和狀態然後在結晶器中得到晶體,該過程中溶劑的蒸發和溶質的結晶分別在膜組件和結晶器中完成該技術可以利用低熱值廢熱,節約能耗時低溫的操作條件對膜和設備的機械性能要求較低,可減少總的設備投資和維修成本。
3、濃鹽水低溫利用—蒸發-結晶工藝
濃鹽水低溫利用—蒸發-結晶工藝,採用海水淡化工程中的成熟技術,降低溫余熱作為熱源,利用蒸餾濃縮工藝將高含鹽水多效蒸發,回收蒸發淡水作為補充水,蒸發結晶後的殘留鹽渣作為次生廢物進一步處理,實現高含鹽水的零排放與回用。
(4)膜蒸餾集成化濃縮設備擴展閱讀
隨著工業的迅速發展,廢水的種類和數量迅猛增加,對水體的污染也日趨廣泛和嚴重,威脅人類的健康和安全。對於保護環境來說,工業廢水的處理比城市污水的處理更為重要。
工業廢水的處理雖然早在19世紀末已經開始,並且在隨後的半個世紀進行了大量的試驗研究和生產實踐,但是由於許多工業廢水成分復雜,性質多變,至今仍有一些技術問題沒有完全解決。這點和技術已臻成熟的城市污水處理是不同的。
濃水在工業上一般認為是普通水變為脫鹽水除去的部分,也就是說普通水=濃水+脫鹽水。
Ⅳ 與蒸餾相比,膜蒸餾有哪些特點
蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、過濾結晶等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。
膜蒸餾(MD)是膜技術與蒸餾過程相結合的膜分離過程,它以疏水微孔膜為介質,在膜兩側蒸氣壓差的作用下,料液中揮發性組分以蒸氣形式透過膜孔,從而實現分離的目的。與其他常用分離過程相比,膜蒸餾具有分離效率高、操作條件溫和、對膜與原料液間相互作用及膜的機械性能要求不高等優點。
膜蒸餾技術有很多特點:
(1)膜蒸餾過程幾乎是在常壓下進行,設備簡單、操作方便,在技術力量較薄弱的地區也有實現的可能性;
(2)在非揮發性溶質水溶液的膜蒸餾過程中,因為只有水蒸汽能透過膜孔,所以蒸餾液十分純凈,可望成為大規模、低成本制備超純水的有效手段;
(3)該過程可以處理極高濃度的水溶液,如果溶質是容易結晶的物質,可以把溶液濃縮到過飽和狀態而出現膜蒸餾結晶現象,是目前唯一能從溶液中直接分離出結晶產物的膜過程;
(4)膜蒸餾組件很容易設計成潛熱回收形式,並具有以高效的小型膜組件構成大規模生產體系的靈活性;
(5)在該過程中無需把溶液加熱到沸點,只要膜兩側維持適當的溫差,該過程就可以進行,有可能利用太陽能、地熱、溫泉、工廠的余熱和溫熱的工業廢水等廉價能源
Ⅵ 提取濃縮設備有哪些種類
你是用於植物有效成分提取還是植物精油提取,這種設備已經比較成熟了,需要的話可以向你推薦一下
Ⅶ 石油化工設備有哪些
在石油化工中設備分為動,靜倆類,
靜設備主要是指罐,釜,塔,換熱器,分離器,等,
動設備只要有:1:泵,泵可以分為容積泵和葉片泵(常說的離心泵)2:壓縮機,其又可以分為離心式壓縮機和往復式壓縮機