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结构分类
膜分离的效能,取决于膜本身的属性。
膜可分液膜和固体膜。
固体膜又可分:①无机多孔膜,由无机质的多孔材料构成。
将胶体和不溶性微粒强制沉积于无机多孔膜上便制成动力形成膜;②合成膜,通常采用醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚砜、聚乙烯等高分子材料制成。
合成膜又分为离子交换膜、均质膜和多孔膜:①离子交换膜由带有可电离的阳离子或阴离子的高分子材料所构成;②均质膜是均匀的高分子薄膜;③多孔膜是在铸膜液中加发孔剂,膜研究设备报价,经过蒸发和凝胶分离而成的。
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膜渗透机理
溶解-扩散模型:适用于液体膜、均质膜或非对称膜表皮层内的物质传递。
在推动力作用下,渗透物质先溶解进入膜的上游侧,然后扩散至膜的下游侧,扩散是控制步骤。
例如气体的渗透分离过程中,推动力是膜两侧渗透物质的分压差。
当溶解服从亨利定律(见相平衡关联)时,膜研究设备厂家,组分的渗透率是组分在膜中的扩散系数和溶解度系数的乘积。
混合气体的分离依赖于各组分在膜中渗透率的差异。
溶解-扩散模型用于渗透蒸发(又称汽渗,上游侧为溶液,下游侧抽真空或用惰性气体携带,膜研究设备价格,使透过物质汽化而分离)时,还须包括膜的汽液界面上各组分的热力学平衡关系。
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我国的气体分离膜成果
气体膜分离技术的真正突破是在70年代末,1979年美国的Mnsanto公司研制出“Prism”气体膜分离裝置,“Prism”装置采用聚砜-硅橡胶复合膜,以聚砜非对称膜中空纤维作为底膜,在其中空纤维外表面真空涂覆一层致密的硅橡胶膜。
聚砜底膜起分离作用,底膜的皮层仅有0.2μm左右,远比均质膜薄,因此其渗透速率大大提高;硅橡胶涂层起到修补底膜皮层上的孔缺陷的作用,以保证气体分离膜的高选择性。
“Prism”气体膜分离裝置自1980年商业应用以来,至今已有上百套装置在运行,用于合成氨弛放气中氢回收和石油炼厂气中氢回收。
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