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液体分离膜技术的分类—微滤 日期:2009-08-12 查看:879

微滤又称微孔过滤,它属于精密过滤,截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等,而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。

  基本原理是筛分过程,操作压力一般在0.7-7kPa,原料液在静压差作用下,透过一种过滤材料。过滤材料可以分为多种,比如折叠滤芯、熔喷滤芯、布袋式除尘器、微滤膜等。透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜,利用其均一孔径,来截留水中的微粒、细菌等,使其不能通过滤膜而被去除。

  决定膜的分离效果的是膜的物理结构,孔的形状和大小。

  微孔膜的规格目前有十多种,孔径范围为0.1~75 μm,膜厚120~150µm。

  膜的种类有:混合纤维酯微孔滤膜;硝酸纤维素滤膜;聚偏氟乙烯滤膜;醋酸纤维素滤膜;再生纤维素滤膜;聚酰胺滤膜;聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜等。

  微滤技术常用于电子工业、半导体、大规模集成电路生产中使用的高纯水等的进一步过滤。

  微滤膜若从1907年Bechhold制得系列化多孔火棉胶膜问世算起,至今有近百年历史。而微孔膜的广泛应用是从二战之后开始的,最初只有CN膜,随着聚合物材料的开发,成膜机理的研究和制膜技术的进步。

  我国MF研究始于70年代初,开始以CA-CN膜片为主,于80年代相继开发成功CA、CA-CTA、PS、PAN、PVDF、尼龙等膜片,并进而开发出褶筒式滤芯;开发了控制拉伸致孔的PP、PE和PTFE 膜;也开发出聚酯和聚碳酸酯的核径迹微孔膜,多通道无机微孔膜也实现产业化 。并在医药、饮料、饮用水、食品、电子、石油化工、分析检测和环保等领域有较广泛的应用。

微滤的过滤原理有三种:筛分、滤饼层过滤、深层过滤。一般认为MF的分离机理为筛分机理,膜的物理结构起决定作用。此外,吸附和电性能等因素对截留率也有影响。其有效分离范围为0.1-10μm的粒子,操作静压差为0.01-0.2MPa。

  微滤能截留0.1~1微米之间的颗粒,微滤膜允许大分子有机物和溶解性固体(无机盐)等通过,但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过,微滤膜两侧的运行压差(有效推动力)一般为0.7bar。

微滤膜的材质分为有机和无机两大类,有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等膜的孔径大约 0.1~10μm,其操作压力在0.01-0.2MPa左右。微滤过程操作分死端过滤和错流过滤两种方式。在死端过滤时,溶剂和小于膜孔的溶质粒子在压力的推动下透过膜,大于膜孔的溶质粒子被截留,通常堆积在膜面上。随着时间的增加,膜面上堆积的颗粒越来越多,膜的渗透性将下降,这时必须停下来清洗膜表面或更换膜。错流过滤是在压力推动下料液平行于膜面流动,把膜面上的滞留物带走,从而使膜污染保持一个较低的水平。

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