中空纤维超滤膜应用的指南.docx

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1、中空纤维超滤膜应用的指南中空纤维超滤膜应用指南一、超滤的基本概述超滤是一种将溶液进行净化、分离或浓缩的膜透过法分离技术。20多年来发展迅速，已成为膜分离领域中最为广泛应用的品种之一。其应用面非常广泛，小至家用净水器，大到当代工业生产，从普通民用到高新技术领域都有不同规模的应用，甚至于在环境保护方面也有极大的使用潜力，超滤是一种最有发展前途的膜法分离技术。二、超滤膜组件的基本类型目前，工业上常用的超滤膜器件主要有下列五种类型：板框式、园管式、螺旋卷式、中空纤维式、毛细管式，其主要特征列于下表。上一页下一页限于专门类型膜非非是是是各种基本类型膜均有不同的适用性，在工业上应用最为广泛的是中空纤维式，

2、十分是在净化、分离的应用中。而在粘度较高的溶液净化、分离、浓缩经过中，则板框式或园管式有更大的适用性。三、超滤膜的超滤特性在膜分离技术畴，分离精度自反浸透至微滤过滤围的连续谱图中可见，超滤介于纳滤与微滤之间。膜过滤谱图上一页下一页超滤的定义域为截留分子量500500000左右，相应膜孔径大小的近似值为0.0020.1。截留分子量与膜孔径两者尚无对应关系。简单的理解，超滤膜好像筛子，在一定压力0.10.6MPa下，允许溶剂和小于膜孔径的溶质透过，而阻止大于孔径的溶质通过，以完成溶液的净化、分离和浓缩。超滤经过有如下特点：1超滤经过无相际变化，能够在常温及低压下进行分离，因此能耗低，约为蒸发法与冷

3、冻法的1/21/5；2设备体积小，构造简单，故投资费用低，易于施行；3超滤分离经过只是简单的加压输送液体，工艺流程简单，易于操作管理；4溶液在分离、浓缩经过中不发生质的变化，因此合适于保味及热敏性溶液的处理；5合适于从稀溶液中分离微量贵重大分子物质的回收和低浓度大分子物质的回收；6能将不同分子量的物质分级分离；7超滤膜是由高分子聚合物制成均匀的连续体，在使用经过中无任何杂质的脱落，保证被处理溶液的纯净。由以上分离特性可知，超滤的应用围很广，但归根到底，主要应用于溶液的净化、分离和浓缩。上一页下一页四、超滤技术的特性参数超滤技术特性参数主要指分离透过性能：1透水速率超滤速率：在一定工作压力、温度

4、下，单位面积在研究领域中或单个组件在工业应用中，在单位时间所透过的水量，称为透水速率。膜的透水速率除与温度、压力有关外，取决于膜材料，膜的形态构造等物化性能，此外与操作条件包括溶液的性质有密切的关系。因此商品膜的透水速率是指在一定温度、压力下纯水透水速率。2截留分子量切割分子量与截留率：商品超滤膜多用截留分子量或相近孔径的大小来表明产品的截留性能。截留分子量是指能被膜截留住的溶质中最小溶质的分子量。截留率指溶液中被膜截留的特定溶质的量所占溶液中该物定溶质总量的比率。可由下式表示：Ro=1-Cp/Cf100式中：Ro截留率；Cp透过液中特定溶质的浓度；Cf原溶液中特定溶质的浓度。通常超滤膜所标称

5、的截留分子量，对具有一样分子量的线形分子物质或球形蛋白类分子，物质的截留率分别应为90和95。国外上一页下一页不同公司产品其标准并不一致。五、中空纤维式超滤膜中空纤维超滤膜为超滤技术中的一个重要分支，由于中空纤维式超滤膜构造的特殊性，膜无支承体，成型工艺连续性、均一性良好，构造简单，超滤液易于保持纯洁等优点，在超滤领域中的应用已占首要地位。中空纤维超滤膜分为压型及外压型两种。外压型原液在中空纤维外侧加压流动，而压型在中空纤维腔中加压流动，其构造见下列图。1、制膜材料：制造超滤膜的材料很多，但用于制造中空纤维超滤膜材料主要为一部分成纤性能良好的高分子材料。对膜材料的要具有良好的成膜性、热稳定性、

6、化学稳定性、耐酸碱性、微生物侵蚀性和抗氧化性。并且具有良好的亲水性，以得到高的水通量和抗污染能力。目前常用的中空纤维超滤膜材料有如下几种：聚砜、聚醚砜属于疏水性膜材料，机械强度高，耐热、耐化学性良上一页下一页好，为目前应用较多的膜材料之一。聚丙稀腈PAN主要采用共聚改性聚丙稀腈，具有良好的亲水性与耐化学性，十分是抗氯和抗溶剂性能好。由于材料亲水性、透水速率及耐污染性能优于聚砜类膜材料。聚偏氟乙稀PVDF膜材料为含氟材料中适用于超滤膜制备的最好材料，有极优良的机械强度和耐高温、耐化学侵蚀性。使用温度围为-40200以上，能够在强酸、强碱和有机溶剂条件下使用。对于特殊用处可采用该材料制备中空纤维超滤膜。醋酸纤维素目前应用于制备中空纤维超滤膜较少，但可制备截留分子量较小的超滤膜。此外，聚氯乙稀PVC、聚乙稀醇PVA、聚砜酰胺PSA等可以制备中空纤维超滤膜，但实际上应用较少。2、中空纤维式超滤膜的制备：超滤膜的制备方法很多，而中空纤维超滤膜主要采用相转换法。相转换法主要有浸渍凝胶法、溶剂蒸发凝胶法和溶出法等。目前商品化的中空纤维超滤膜主要采用浸渍凝胶法制备，制膜经过大致可分为七个步骤：1将制膜材料溶入特定的溶剂中，并根据需要参加相应致孔添加剂；2通过搅拌使膜材料充分溶解，而成为均匀的制膜液；3过滤去掉未溶解的其他杂质；4脱除溶液中微细的气泡；上一页下一页