超滤滤芯_化学_自然科学_专业原料。常识树——超滤滤芯 目 录 超滤概述 超滤品种及资料 2 超滤概述 一、超滤观念 1.1 超滤 由起分散用意的一层极薄外皮层和较厚的起支柱 用意的海绵状或指状众孔层构成,扣留分子量大约 为

  常识树——超滤滤芯 目 录 超滤概述 超滤品种及资料 2 超滤概述 一、超滤观念 1.1 超滤 由起分散用意的一层极薄外皮层和较厚的起支柱 用意的海绵状或指状众孔层构成,扣留分子量大约 为道尔顿。 3 1.2 超滤的扣留规模 4 二、超滤道理 2.1 概述 超滤是一种流体切向滚动和压力驱动的过滤历程,并 按分子量巨细来分散水中颗粒。超滤膜的孔径大约正在 0.002—0.1微米规模内。溶化物质和比膜孔径小的物质 能行动透过液透过滤膜,不行透过滤膜的物质将被截 留下来浓缩于排放液中。是以产水(透过液)将含有 水、 离子和小分子物质,而胶体物质、 颗粒、细菌、病毒和原活络物将 被膜去除。 5 2.2 超滤的分散和提纯用意 2.2.1 分散用意 低分子质料的溶质随溶媒沿途透过滤膜,高分子质料 的溶质被扣留,是以,料液被分为带有低分子溶质的 透过液和带有高分子溶质及残留低分子溶质的浓缩液。 2.2.2 提纯用意 因为分散,降低了浓缩液中总固体里高分子量溶质的 百分率,是以,提纯了高分子溶质。正在透过液中,低 分子溶质因为从高分子溶质平分离出来,也获得了提 纯。 6 三、超滤参数 3.1 接触角 3.1.1 界说 指正在气、液、固三结交点地方作的气-液界面的 切线穿过液体与固-液接壤线之间的夹角θ,是润湿 水平的量度。 7 3.1.2 个性 若θ90°,则超滤膜是亲液的,即液体可润湿超 滤膜外观,电厂配套滤芯制造商其角越小,润湿性越好;若θ90°,则 超滤膜是憎液的,即液体不润湿超滤膜,容易正在外 面上转移,不行进入超滤膜孔。 润湿历程与体例的界面张力相闭。一滴液体落 正在水准固体外观上,当到达均衡时,酿成的接触角 与各界面张力之间适宜下面的杨氏公式(Young Equation): γs,g = γs,l + γg,l×cosθ 8 凭据杨氏公式可能预测如下几种润湿情景: 1)当θ=0,齐全润湿; 2)当θ﹤90°,局限润湿或润湿; 3)当θ=90°,是润湿与否的分界线 3.1.3 亲水性/非亲水性膜的斗劲 大方实验阐明, 若膜外观呈亲水性, 正在水统治中它具有 更好抗污染才具。 亲水超滤膜虽具 有较好亲水性,但其 化学安宁性稍差,只 答允正在较狭PH规模内 利用。 10 3.2 扣留分子量(MWCO) 3.2.1 界说 对有孔资料孔径巨细的一种描绘。正在能自正在通过 某种有孔资料的分子中最大分子的分子量即为该材 料的扣留分子量。大于扣留分子量的分子,电厂配套滤芯被资料 扣留;小于扣留分子量的分子,则可自正在通过。截 留分子量是凝胶过滤介质、半透膜、超滤膜等资料 的紧要手艺参数。 11 3.2.2 测试形式 摆设差别分子量的卵白质溶液,分袂用紫外分光 光度法测试通过超滤膜前后卵白质溶液浓度的变更, 打算出中空纤维超滤膜对差别分子量卵白质的扣留 率。 超滤膜测试凡是利用牛血纯净卵白(分子量为 67000)来测试超滤膜的扣留率。 12 3.3 纯水透过率 3.3.1 界说 正在必然流速、温度、压力下,单元年光、单元膜 面积超滤膜的纯水透过量。是量度超滤膜本能的重 要目标之一。 3.3.2 测试形式 正在操作压力0.1MPa、常温下,测试单元年光、单 位膜面积的纯水透过量。 13 3.4 膜外里压差 3.4.1 界说 膜外里压差(ΔP)是膜的进水口也即浓缩液一侧 与滤液一侧的压强差。 3.3.2 测试形式 假设进水与浓缩液之间存正在着线性的压降,则 ? p:膜外里压差(bar, Pa) pZulauf :进水压强(bar, Pa) ?p pKonzentrat :浓缩液压强(bar, Pa) pFiltrat :滤液压强(bar, Pa) ? ( p Zulauf ? p Konzentrat ) 2 ? p Filtrat 14 超滤品种及资料 1.1 超滤膜的品种及操纵特色 超滤膜按构造来分重要有四种:板式膜,卷式膜, 管式膜,回油过滤器配套滤芯中空纤维膜。 a、板式膜:它是最早显现的膜,但由于难以保障膜 外观适应的流速及繁杂的密封题目,这类膜的操纵 极度有限。前统治央浼不庄敬; b、卷式膜:以板式膜为出发点兴盛起来的,由于卷式 膜的格网带来死点及无法反洗,凡是分歧用于工业 原水统治。它们合用于高温、高压物料分散等,前 统治央浼也不庄敬; 15 c、管式膜:由于它的能耗较大,从经济上来说不适 用于通俗水统治,日常合用于高固体含量或高含油 浓度的流体,正在四种膜中,它的前统治央浼最不厉 格。 d、中空纤维膜:由于它压力低,通道无死点,通量 高,能举行反洗,不换汽油滤芯于是除奇特水体(如高含油、高 固体含量等)外,都是很好的选拔。对四种膜而言, 它正在水统治中操纵最为通俗。 16 1.2 超滤膜资料及本能 1.2.1 双酚A 型聚砜(PSF) PSF是最早的聚砜种类,早期的聚砜亲水性和耐 污染本能差。 2002年,Kim等人将聚砜举行等离子外观改性, 引入羟基、羰基、羧基等基团,并将改性后的资料 制备成膜,与改性行进行比较。发觉膜与水的接触 角由改性前的68°降低为34°;水通量由改性前的 9kg/(cm2· h)升高到11.6 kg/(cm2· h)。大大降低了PSF 的亲水性和耐污染性。 17 1.2.2 聚醚砜(PES) PES分子构造中不含任何酯类和脂肪链构造,聚 醚砜具有卓着的热本能和抗氧化本能,玻璃化温度 为225 ℃,可正在180℃下长久利用。 其水通量为230kg/(cm2· h),对PEG20000 的扣留 率为90%。 18 1.2.3 聚砜酰胺类(PSA) 聚砜酰胺的学名为聚苯砜二甲酰胺,简称为 PSA,构造式如下。 其玻璃化温度为125℃,具有较强的耐酸碱性 能pH=2-10.3,耐有机溶剂等本能。 19 1.2.4 聚偏氟乙烯(PVDF) PVDF的化学构造式如下。 分子构造中含有-CF2-CH2-反复单位,为结晶蚁合 物。机器强度高,化学本质与聚四氟乙烯左近,可 屡屡经受128℃高温高压热灭菌。但因为其疏水性 较强,众通过共混改性来改正其本能。 20 1.2.5 聚丙烯腈(PAN) PAN分子式: 具有高的硬度和刚性,耐化学品、溶剂、光、热 和微生物,不易燃烧和焦化,低的气体渗出性。 21 1.3 常用膜资料的本能斗劲 22 23

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