气体膜分离原理修订稿

气体膜分离原理

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气体膜分离原理：

两种或两种以上的气体混合物通过高分子膜时，由于各种气体在膜中的溶解和扩散系数的不同，导致气体在膜中的相对渗透速率有差异。在驱动力——膜两侧压力差作用下，渗透速率相对较快的气体，如水蒸汽(H2O)、氢气(H2)、二氧化碳(CO2)和氧气(O2)等优先透过膜而被富集；而渗透速率相对较慢的气体，如甲烷(CH4)、氮气(N2)和一氧化碳(CO)等气体则是在膜的滞留侧被富集，从而达到混合气体分离的目的。

气体分子在高分子膜表面遵循下列公式中描述的溶解-扩散渗透原理进行气体的分离。

气体分离膜产品应用领域：

气体分离膜技术作为全球最先进的气体分离技术，在各个领域已经得到了广泛的应用。目前主要应用领域有：

·O2/N2———————空气分离（富氮、富氧）

·CO2/CH4——————沼气、天然气脱碳、三次采油中CO2分离

·H2/(N2、CO、CH4)——化学工业、石油精炼等H2回收，高纯H2

·H2O/Air——————空气脱湿

·H2O/（VOC）————有机蒸汽脱水（醇类、酮类等）

气体膜分离影响因素

1、膜面积对分离过程的影响膜面积越大，渗透气浓度越小，渗透气流量越大，即回收率越大。2、分离系数对分离过程的影响在产气量一定时，膜组件的分离系数越大，渗透气浓度越高，所需膜组件的膜面积也越大。当分离系数达到一定值后，分离系数对渗透气浓度影响不大。当分离系数较大时，分离过程主要是在分离器前半段完成的。因此，在分离器中，前半段完成了提浓过程，而后半段主要是为了增加回收率。当原料气流量、原料气浓度、原料侧压力、渗透侧压力、渗透气浓度一定时，随着分离系数的增加，系统所能达到的回收率增加，所需的膜面积增大。从工程的济性角度考虑，膜分离过程有它自身的最佳工作条件，当产品气浓度一定，即使膜组件的分离性能得到了很大的提高，回收率的增加，也会导致系统造价直线上升。 3、温度对分离过程的影响温度的提高会极大的促进渗透过程的进行。因为随着温度的提高，分子的运动速度增快，膜中高分子链段的震动频率加快、震动幅度加大，因此分子将更快、更容易地通过膜，但是，由于高分子链段震动幅度的加大，使膜对各种气体分子选择性通过的能力减弱，即分离系数降低。一般来说，温度提高后，最终的结果将导致回收率显著地提高，渗透气浓度降低。 4、压差对分离过程的影响由于渗透过程的推动力是气体分子在膜两端的分压差，因此压差的增

大会使渗透过程的推动力变大，从而导致产品气量增大，同时产品气浓度也会略微提高。以上所说的是正向压差，由于在膜设计时，为了降低气体分子在膜内的透过阻力，因此膜被做得很薄，同时为了满足工程中对其耐压性能的要求，在膜的下面增加了结构较为疏松的支撑层，当膜受到正向压力时，膜会受到支撑层的支撑作用，不被压坏，但是，当受到反向压力时，膜就很容易损坏了。 5、压比对分离过程的影响压比的提高，将直接导致产品气浓度的提高。在膜分离过程中，压比是非常重要的，提供更高压比的操作条件，将会获得更好的分离效果，但是当压比超过6以后，其意义就不大了。作为一种定性的理解，提高压比与增加膜的分离系数类似，提高压差与增加膜的渗透系数系数类似。 6、原料气流量对分离过程的影响原料气流量越大，渗透气浓度越高，回收的氢气总量越多，但是，回收率降低，这时，如果渗透气浓度大于产品气所要求的浓度，可以考虑增加膜组件的数量，来提高回收率，也可以提高操作温度，增大压差等办法，但如果但如果渗透气浓度不大于产品气所要求的浓度，这时提高回收率只能用增大压差或压比的办法。当原料气流量减少时，为了保证渗透气浓度和充分发挥膜组件的性能，减少膜组件的数量是一个比较好的方法。 7、操作条件对尾气冷凝的影响

膜分离的原理

膜分离的原理是什么? 何为纳滤膜？答：纳滤膜的透过物大小在1－10nm，科学家们推测纳滤膜表面分离层可能拥有纳米级（10nm以下）的孔结构，故习惯上称之为"纳滤膜"又叫"纳米膜"、"纳米管"。纳滤膜净化原理？答：（1）溶解--扩散原理：渗透物溶解在膜中，并沿着它的推动力梯度扩散传递，在膜的表面形成物相之间的化学平衡，传递的形式是：能量=浓度o淌度o推动力，使得一种物质通过膜的时候必须克服渗透压力。（2）电效应：纳滤膜与电解质离子间形成静电作用，电解质盐离子的电荷强度不同，造成膜对离子的截留率有差异，在含有不同价态离子的多元体系中，由于道南（DONNAN）效应，使得膜对不同离子的选择性不一样，不同的离子通过膜的比例也不相同。道南平衡：当把荷电膜置于盐溶液中会发生动力学平衡。膜相中的反离子浓度比主体溶液中的离子浓度高而同性离子的浓度低，从而在主体溶液中产生道南能位势，该能位势阻止了反离子从膜相向主体溶液的扩散和同性离子从主体溶液向膜的扩散。当压力梯度驱动水通过膜进同样会产生一个能位势，道南能位势排斥同性离子进入膜，同时保持电中性，反离子也被排斥。三达纳滤膜具有哪些特点？答：①超低压力下工作（0.15Mpa的压力下就可以稳定工作）。 ②大通量供水。在普通的市政水压下就可以使用，水通量可达15m2／小时。 ③选择性离子脱除。在去除细菌、病毒、过量金属离子、低分子有机物、氟、砷等有害物质的同时，保留一定量钾、钠、钙、铁等对人体有益矿物质。 ④使用领域广。在淡水处理、工业废水处理、医药和食品领域都有广泛的应用。如何保存纳滤膜？答：纳滤膜的保存目标是防止微生物在膜表布的繁殖及破坏，防止膜的水解，冻结及膜的收缩变形。前人就有微生物对膜性能的影响进行过多种试验，结果表明：不同的微生物对膜的性能产生不同的影响。防止膜的水解，对任何膜都很重要。温度和PH值是醋酸纤维素膜水解的两个主要因素。对芳香聚酰胺膜，PH值及水中游离氯的含量则是其水解的主要因素。纳滤膜的冻结在冬季运输过程中常常发生。经验表明膜的冻结使膜中的水分形成冰晶而使膜结构膨胀，造成膜的性能大幅度下降或破坏。膜的收缩变形，发生在湿态膜保存时的失水、及膜在与高深度溶液接触时膜中的水急剧向溶液中扩散。不同种类的纳滤膜，其保存方法不同。醋酸纤维素纳滤膜在干态时应避免阳光直接照射，要保存在荫凉、干燥的地方。保存温度以8～35℃。三达纳滤膜用在水处理时与反渗透膜有什么区别？答：纳滤膜是荷电膜，能进行电性吸附，它具有敏锐的分子截留区，对不同物质能有目的地提纯或去除的优越分离效果。反渗透膜的滤分子量在100以下，只能过滤掉水中的水分子和气体。在相同的水质及环境下制水，纳滤膜所需的压力小于反渗透膜所需的压力。三达纳滤膜与反渗透制水水质有何不同？答：经纳滤膜过滤后的自来水能脱除细菌、病毒、低分子有机物、重金属等物质，保留部分

膜分离技术

水的深度处理工艺综述人类对膜的认识是从自然界中存在的膜开始的，到现在，各种人工合成膜已成为了我们生活中不可或缺的一部分。其种类繁多，作用也千差万别，但他们具有一个共同的特点-选择透过性。水的膜技术的应用开始于20世纪60年代，最早使用反渗透膜进行海水淡化。其后膜技术得到了迅速发展，并被众多领域应用。自用于反渗透脱盐后，又开发出纳滤、超滤和微滤技术，这些不同的膜都有其独特的性能，可满足不同的处理要求。 1定义膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。膜分离是指在某种推动力作用下，利用膜的选择透过性能，达到分类混合物（如溶液）中离子、分子以及某些微粒的过程。与传统过滤器的最大不同是，膜可以在离子或分子范围内进行分离，并且该过程是一种物理过程，不需发生相变化和添加助剂。在某种推动力的作用下，利用某种隔膜特定的透过性能，使溶质或溶剂分离的方法，称为膜分离。膜分离是用天然或人工合成膜，以外界能量或化学位差作推动力，对双组份或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜分离可以用于液相和气相分离，可以用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系等。分离溶质时一般叫渗析，分离溶剂时一般叫渗透。 2分类与特点膜可以是固态的，也可以是液体甚至是气态的。膜可以是均相的或非均相的，对称的或非对称的，可以是带电的或中性的，而带电膜又可以是带正电或带负电的，或二者兼而有之。膜可以是具有渗透性的，也可以是具有半渗透性的，但不能是完全不透过性的。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜。由于膜材料的种类非常丰富，制备条件也多种多样，一般来说膜的分类有以下几种：（1）按分离机理：反应膜、离子交换膜、渗透膜等；（2）按膜的形态：均质膜和非对称膜；

气体分离膜质量安全与检测参考文本

气体分离膜质量安全与检测参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

气体分离膜质量安全与检测参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。正文：气体膜分离技术是一种新型高效的分离技术，同传统的分离技术相比，具有投资少、设备简单、能耗低、使用方便、易于操作、安全无污染等特点，因而近年来在食品、医药卫生、石油化工、生物技术、环境工程等行业应用越来越广泛，受到了各方面的高度重视。气体分离膜材料是发展膜分离技术的关键问题之一，理想的气体分离膜材料应该具有高的透气性和良好的透气选择性，高的机械强度，优良的热和化学稳定性以及优良的成膜加工性能。上述要求中，气体分离膜分离气体各组分的气体透过率是各生产厂家技术开发和研究重点关注的指标。本文结合 G2/110膜分离测试分析仪对气体分离膜分离气体各组分的

气体透过率测试进行简单的介绍。一、气体分离膜的分离原理气体膜分离技术是利用原料混合气体中不同气体对于气体分离膜材料本身具有不同的渗透率，以气体分离膜两侧气体的压力差为推动力，在渗透侧得到渗透率大的气体富集的物料，在为渗透侧得到不易渗透气体富集的分离气，从而达到气体分离的目的。二、G2/110膜分离测试分析仪测试原理 G2/110采用压差法与色谱分析技术相结合的测试原理，将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间、夹紧，对低压腔以及整个系统进行真空处理；当达到规定的真空度后，向高压腔充入试验气体，并保证在试样两侧形成一恒定的压差；气体在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透；渗透到低压腔的试验气体，由载气携带至色谱分析仪，通过色谱技术处理，从而得到分离膜对试验气体各

膜分离技术及其原理的介绍

人们对膜进行科学研究是近几十年来的事。反渗透膜是膜分离技术发展中是一个重要的突破，使膜分离技术进入了大规模工业化应用的时代。其发展的历史大致为：20世纪30年代微孔过滤;40年代透析;50年代电渗析;60年代反渗透;70年代超滤和液膜;80年代气体分离;90年代渗透汽化。此外，以膜为基础的其它新型分离过程，以及膜分离与其它分离过程结合的集成过程也日益得到重视和发展。一、膜分离原理膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。不同的膜过程使用不同的膜，推动力也不同。目前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等。二、膜分离技术反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟，已有大规模的工业应用，形成了相当规模的产业，有许多商品化的产品可供不同用途使用。这里主要以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。反渗透膜(RO)

反渗透膜使用的材料，最初是醋酸纤维素(CA)，1966年开发出聚酰胺膜，后来又开发出各种各样的合成复合膜。CA膜耐氯性强，但抗菌性较差。合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能，但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。这两种材料耐热性较差，高温度大约是60℃左右，这使其在食品加工领域的应用中受到限制。超滤膜(UF) 超滤膜也是使用CA做材料，后来各种合成高分子材料得以广泛应用。其材料多种多样，共同特点是具有耐热、耐酸碱、耐生物腐蚀等优点。以上就是为大家介绍的全部内容，希望对大家有帮助。

膜分离技术的介绍及应用讲解

题目：膜分离技术读书报告日期2015年11月20日

目录一、膜的种类特点及分离原理 (1) 二、最新膜分离技术进展 (3) 1. 静电纺丝纳米纤维在膜分离中的应用 (3) 1.1 静电纺丝技术的历史发展 (3) 1.2 静电纺丝纳米纤维制备新型结构复合膜 (3) 1.2.1 在超滤方面 (4) 1.2.2 在纳滤方面 (4) 1.2.3 在渗透方面 (5) 1.2.4 静电纺丝纳米纤维制备空气过滤膜 (5) 2. 多孔陶瓷膜应用技术 (6) 2.1 高渗透选择性陶瓷膜制备技术 (7) 2.1.1 溶胶—凝胶技术 (7) 2.1.2 修饰技术 (7)

一、膜的种类特点及分离原理膜分离技术（membrane separation technology, MST）是天然或人工合成的高分子薄膜以压力差、浓度差、电位差和温度差等外界能量位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用的膜分离方法主要有微滤（micro-filtration, MF）、超滤（ultra-filtration，UF）、纳滤（nano-filtration，NF）、反渗透（reverse-osmosis, RO）和电渗析（eletro-dialysis, ED）等。MST具有节能、高效、简单、造价较低、易于操作等特点、可代替传统的如精馏、蒸发、萃取、结晶等分离，可以说是对传统分离方法的一次革命，被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高新技术之一，也是当代国际上公认的最具效益技术之一。分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性，按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同，可分为20世纪30年代的MF、20世纪40年代的渗析（Dialysis, D）、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的RO、20世纪70年代的UF、20世纪80年代的气体分离（gas-separation, GS）、20世纪90 年代的PV和乳化液膜（emulsion liquid membrane, ELM）等。制备膜元件的材料通常是有机高分子材料或陶瓷材料，膜材料中的孔隙结构为物质透过分离膜而发生选择性分离提供了前提，膜孔径决定了混合体系中相应粒径大小的物质能否透过分离膜。图1是MF、UF、NF、RO的工作示意图。MF的推动力是膜两端的压力差，主要用来去除物料中的大分子颗粒、细菌和悬浮物等；UF的推动力也是膜两端的压力差，主要用来处理不同相对分子质量或者不同形状的大分子物质，应用较多的领域有蛋白质或多肽溶液浓缩、抗生素发酵液脱色、酶制剂纯化、病毒或多聚糖的浓缩或分离等；NF自身一般会带有一定的电荷，它对二价离子特别是二价阴离子的截留率可达９９％，在水净化方面应用较多，同时可以透析被RO膜截留的无机盐；RO是一种非对称膜，利用对溶液施加一定的压力来克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反向从溶液

膜分离技术处理工业废水的应用现状及发展趋势

扬州工业职业技术学院 2013 —2014 学年第一学期文献检索论文课题名称：膜分离技术在废水处理中的应用及其发展方向设计时间： 2013.10.10～2013.12.15 系部：化学工程学院班级： 1301应用化工姓名：郑鹏指导教师：王富花学号： 1301110137

目录摘要 (1) Abstract (1) 第一章前言 (3) 1.1膜技术在水处理中应用的基本原理 (3) 1.1.1根据混合物物理性质的不同 (3) 1.1.2根据混合物的不同化学性质 (3) 1.2 膜分离技术的特点 (4) 2.1 分离性 (4) 2.1.1 分离膜必须对被分离的混合物具有选择透过(即具有分离)的能力 (4) 2.1.2 分离能力要适度 (4) 2.2 透过性 (4) 2.3 物理、化学稳定性 (4) 2.4 经济性 (5) 3在工业废水处理中的具体应用 (5) 3.1 淀粉污水处理 (5) 3.2 含酚废水处理 (5) 3.3 含氰废水处理 (5) 3.4 重金属离子的处理 (6) 3.5 炼油废水处理 (6) 展望 (6) 参考文献 (8)

膜分离技术在废水处理中的应用及其发展方向摘要：本文阐述了膜分离技术基本原理及其特点、分离膜需要具备的条件，介绍了膜分离技术在工业废水处理中的应用情况，提出了膜分离技术发展趋势。关键词：膜分离技术；废水处理；发展趋势膜分离技术是在20世纪初出现、20世纪60年代迅速崛起的一门分离新技术，膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，与传统分离操作(如蒸发、吸附、萃取、深冷分离等)相比较，过程不发生相变，可以在常温下操作，具有能耗低、效率高、工艺简单等特点，受到世界各技术先进国家的高度重视，投入大量资金和人力，促进膜技术迅速发展，使用范围日益扩大，广泛应用于工业废水等处理过程，给人类带来了巨大的环境效应。膜分离技术应用到工业废水的处理中，不仅使渗透液达到排放标准或循环生产，而且能回收有价资源。 1. 膜分离技术的基本原理和特点 1.1 膜技术在水处理中应用的基本原理是：利用水溶液（原水）中的水分子具有透过分离膜的能力，而溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外力作用下对水溶液（原水）进行分离，获得纯净的水，从而达到提高水质的目的。总的说来，分离膜之所以能使混在一起的物质分开，不外乎两种手段。 1.1.1 根据混合物物理性质的不同——主要是质量、体积大小和几何形态差异，用过筛的办法将其分离。微滤膜分离过程就是根据这一原理将水溶液中孔径大于50 nm的固体杂质去掉的。 1.1.2 根据混合物的不同化学性质。物质通过分离膜的速度取决于以下两个步骤的速度，首先是从膜表面接触的混合物中进入膜内的速度(称溶解速度)，其次是进入膜内后从膜的表面扩散到膜的另一表面的速度。二者之和为总速度。总速度愈大，透过膜所需的时间愈短；总速度愈小，透过时间愈久。 1.2 膜分离技术的特点膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型流体分离单元操作技术。在膜分离出现前，已有很多分离技术在生产中得到广泛应用。例如：蒸馏、吸附、吸收、苹取、深冷分离等。与这些传统的分离技术相比，膜分离具有以下特点： (1) 膜分离通常是一个高效的分离过程。例如：在按物质颗粒大小分离的领域，以重力为基础的分离技术最小极限是微米，而膜分离却可以做到将相对分子质量为几千甚至几百的物质进行分离(相应的颗粒大小为纳米)。 (2) 膜分离过程的能耗(功耗)通常比较低。大多数膜分离过程都不发生“相”

气体膜分离技术的发展前景

气体膜分离的研究成果和发展前景气体分离是利用混合气体中不同气体组分在膜内溶解、扩散性质不同，而导致其渗透率的不同来实现其分离的一种膜分离技术。目前，实现工业化的气体分离技术可分为三大主流技术：深冷法、变压吸附法、膜分离法。气体膜分离技术的工业化始于20世纪40年代，而膜法气体分离技术真正实现大规模的工业化应用是以美国孟山（monsanto）公司!1979年开发的Prism中空纤维氮／氢分离器为标志的。但膜分离法其产品纯度与产气量不如上述两种技术。由此可见。在三大气体分离技术中，气体膜分离技术是最晚实现工业化的。虽然如此，气体膜分离技术因其常温操作、装置简单、能耗低而分离效率高被认为是"21世纪最有发展前途的高新技术之一。气体分离膜已大规模用于合成氨厂的氮、氢分离，空气富氧、富氮，天然气中二氧化碳与甲烷的分离等。近年来，由荷兰NTO环境科学、能源研究与工艺革新研究所开发的HTV膜分离气体吸收系统由荷兰Cirmac国际公司实现商业化，在捷克化学集团Aliachem公司用于氨回收，可捕集99.9%的氨。2001年，Eenrfex公司开发出其第一套膜系统用于从天然气中脱除N2，经催化转化器产生氢气供磷酸燃料电池使用。气体中N2含量从8.5%减少到6%，可满足用户要求。其拟建的大规模系统将使粗天然气的N2含量减少到任意的管输规格。美国无机膜技术实验室的研究人员正在开发从CO和CO2中分离出H2的多孔陶瓷膜，可应用于用煤生产合成气方面。此外，该实验室还在进行多孔金属支持膜上的碳素膜的研制，以用于从石油炼厂吹洗气中回收未使用完的H2。美国膜技术和研究公司与澳大利亚Csiro公司和美国卡罗来纳州立大学开发的新聚合物膜，用于气体分离的选择性是目前市售聚合物膜的两倍。另据报道，由美国北卡罗来纳州立大学、澳大利亚CSIKO学院、得克萨斯大学的科学家组成的联合小组在研制过程中配合使用通常用于制造膜过滤器的有机聚合物和无机物（SiO2纳米粒子）开发成功具有非凡的从气体中分离出有机大分子能力的膜，此分离膜让大分子透过的速率远大于小分子。研究人员希望将来将其用于天然气和石油加工等工业领域。气体膜分离技术的发展前景

液膜分离的原理及应用

宁波大学硕士研究生2016/2017学年第1学期期末答题纸考试科目：生化分离技术课程编号：考卷类型：（A/B）姓名：学号：阅卷老师：成绩：液膜分离的原理及应用摘要：液膜模拟生物膜的结构，通常由膜溶剂、表面活性剂和流动载体组成。它利用选择透过性原理，以膜两侧的溶质化学浓度差为传质动力，使料液中待分离溶质在膜内相富集浓缩，分离待分离物质。关键字：液膜分离技术，乳化液膜，支撑液膜。 Principle and application of liquid membrane separation Abstract：Liquid membrane simulates the structure of a biofilm, usually consisting of a membrane solvent, a surfactant, and a mobile carrier. It uses the principle of selective permeability to the membrane on both sides of the solute chemical concentration difference for the mass transfer power,so that the liquid to be separated in the membrane solute enrichment enrichment, separation of the material to be separated. key words：liquid membrane separation technology, emulsion liquid membrane ,supported liquid membrane ,waste water treatment。液膜分离是 60 年代中期诞生的一种新型的膜分离技术。它具有膜分离的一般特点, 主要是依据膜对不同物质具有选择性渗透的性质来进行组分的分离。自20世纪 60 年代美国林登埃克森研究与工程公司黎念之博士( N.N.Li)发明后[1]。液膜通常由膜溶剂、表面活性剂、流动载体和膜增强添加剂组成[2]。各国学者相继开展了大量的研究。该技术在湿法冶金、金属离子回收、废水处理、生物制品分离与生物医药分离、化工分离等方面已显示出广泛的应用前景。目前液膜技术处理农药厂废水已实现工业化, 在含锌废水处理中已进行了工业试验, 液膜技术分离宇宙飞船中 CO2 也已成功得到应用, 液膜分离技术正在得到迅速的发展。生物学家们在液膜促进传递方面取得的成就引起了化学工程师们的注意. 60 年代中期 , Bloch 等[3]采用支撑液膜( supported liquid membrane) 研究了金属提取过程, Ward 与 Robb[4]研究了 CO2 与 O2 的液膜分离, 他们将支撑体液膜称为固定化液膜( immobilized liquid membrane). 黎念之( N .N . Li) 在用du Nuoy 环法测定含表面活性剂水溶液与油溶液之间的界面张力时 ,观察到了相当稳定的界面膜 ,由此开创了研究液体表面活性剂膜( liquid surfactant membrane) 或乳化液膜( emulsion liquid membrane)的历史[5] 1液膜分离原理 1.1液膜及其分类液膜是分隔两个液相的第三液相,它与被分隔液体的互溶度极小。膜相液通常由膜溶剂、载体、表面活性剂、稳定剂所组成。膜溶剂是膜相液的基体,占膜总量的90%以上,选择膜溶剂主要考虑膜的稳定性和对溶质的溶解性。当原料液为水溶液时,用有机溶剂作液膜,当原料液为有机溶剂时,用水作液膜。载体是运载溶质穿过液膜的物质,它能与被分离的溶质发生化学反应,它分为离子型和非离子型。离子型载体通过离子交换方式与溶质离子结合,在膜中迁移;非离子

膜分离系统

1:技术说明膜分离的基本原理就是利用各气体组分在高分子聚合物中的溶解扩散速率不同，因而在膜两侧分压差的作用下导致其渗透通过纤维膜壁的速率不同而分离。推动力（膜两侧相应组分的分压差）、膜面积及膜的分离选择性，构成了膜分离的三要素。依照气体渗透通过膜的速率快慢，可把气体分成“快气”和“慢气”。常见气体中，H2O、H2、He、H2S、CO2等称为“快气”；而称为“慢气”的则有的CH4及其它烃类、N2、CO、Ar等。分离器的外壳类似一管壳式换热器，内装数万根细小的中空纤维丝。中空纤维的优点就是能够在最小的体积中提供最大的分离面积，使得分离系统紧凑高效，同时可以在很薄的纤维壁支撑下，承受较大的压力差。混合气体进入膜分离器壳程后，沿纤维外侧流动，维持纤维内外两侧一适当的压力差，则气体在分压差的驱动下，“快气”（氢气）选择性地优先透过纤维膜壁在管内低压侧富集而作为渗透气（产品气）导出膜分离系统，渗透速率较慢的气体（烃类）则被滞留在非渗透气侧，压力几乎跟原料气的相同，经减压冷却后送出界区。?普里森2:工艺流程描述膜分离的工艺流程非常简单，可分为预处理（水洗和加热）和膜分离两部分。使原料气远离露点，不至因可冷凝物富集液化形成液膜而影响分离性能，用一蒸汽调节阀与温度变送器联合实现原料气温度的调节、指示、报警及联锁；而此处流量变送器的作用是对原料气的流量实现指示及报警；加热过的气体经一管道过滤器进入膜分离器组进行分离，在低压侧得到富氢的渗透气，作为产品气返回压缩机入口；而非渗透气经减压后并入燃料气管网。稳定流量的甲醇尾气在3.65-4.4MPa(A)时进入膜分离界区，此气体首先进水洗塔以洗去气体中甲醇，水洗塔设立高低液位报警、洗涤水量过低及联锁。洗去甲醇气体进入气液分离器，以除去气体中夹带的液体。从气液分离器出来的气体进入一套管式换热器将原料气加热至50 ?C，该系统设计有一个联锁导流阀DV-2201对膜分离器进行保护。整个膜分离系统基本上无运动部件，控制回路及监控点少，开、停车方便快捷，甚少维修，开工率极高。 3：膜分离器技术指标芯件中空纤维?美国产普里森壳体材质20# 设计压力，MpaG 6.0 C ??设计温度，100 C、压力MPaG 50，4.5 ?操作温度 4:膜分离装置得到具有以下性质产品渗透气：产品气压力：≥ 2.1 MPa（A）气体组成：（V %）：H2 +CO+CO2: ≥95% 装置氢气收率≥85% 装置操作弹性范围60-120% 膜回收生产的尾气减压到0.3Mpa（G）送往锅炉燃烧,回收热量. 装置的可靠性及使用寿命装置使用寿命大于15年。膜的使用寿命不小于10年，静止设备的使用寿命不小于15年。装置安全稳定运行时间不小于2年。

膜分离

膜分离中文名称：膜分离 Subject: membrane separation 专业：化学工程与工艺 Specialty: Chemical Engineering &Technology 本科生（Name）：*** 指导老师（Instructor)：*** 摘要（ABSTRACT)：膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。关键词（Key Word)：膜分离膜分离技术原理应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；生物膜（二级学科）定义：根据生物膜对物质选择性通透的原理所设计的一种对包含不同组分的混合样品进行分离的方法。分离中使用的膜是根据需要设计合成的高分子聚合物，分离的混合样品可以是液体或气体。膜分离的基本原理和方法一、膜分离概念用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法，统称为膜分离法。在一个容器中，如果用膜把它隔成两部分，膜的一侧是水溶液，另一侧是纯水，或者膜的两侧是浓度不同的溶液，则通常把小分子溶质透过膜向纯水侧或稀溶液侧移动、水分透过膜向溶液侧或浓溶液侧移动的分离称为渗析(或透析)。如果仅溶液中的水分(溶剂)透过膜向纯水侧或浓溶液侧移动，溶质不透过膜移动，这种分离称为渗透。二、膜性能通常，膜性能是指膜的物化稳定性和膜的分离透过性。膜的物化稳定性主要是指膜的耐压性、耐热性、适用的pH范围、化学惰性、机械强度。膜的物化稳定性主要取决于构成膜的高分子材料。由于膜的多孔结构和水溶胀性使膜的物化稳定性低于纯高分子材料的物化稳定性，这主要是指膜的抗氧化性、抗水解性、耐热性和机械强度等。 (一) 膜的抗氧化和抗水解性能膜的抗氧化和抗水解性能，既取决于膜材料的化学结构，又取决于被分离溶液的性质。氧化、水解的最终结果，使膜的色泽变深、发硬变脆，其化学结构与外观形态也受到破坏。假如膜在水溶液中的氧化机理与膜材料在空气中的氧化相似，那么此溶液中由氧化物质产生的初级自由基(X·)便能与高分子材料(R—H键)进行如下反应： R—H+X·→R·+H—X 然后高分子材料的自由基R·与O2作用进行链转移：反应产物ROOH不稳定，经过一系列反应由醇变成醛，由醛再转化为酸、CO2和水等。由于高分子材料因氧化而产生的主链断裂，首先发生在键能低的键上，因此，为了阻止反应式的进行，希望高分子材料中各个共价键有足够的强度，即希望有高的键能。膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。膜分离与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理