




膜蒸馏
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与传统的分离过程相比,膜蒸馏过程具有如下独特的优点:(1)100%的排斥溶液中的不挥发性物质,如离子、大分子、固体颗粒;(2)操作温度比传统蒸馏过程低得多;(3)操作压力比其它压力驱动的膜分离过程〔如反渗透等〕低许多;(4)处理液与膜之间的化学作用很小;(5) 对膜的机械强度要求很低;(6) 与传统的蒸馏过程相比,操作时所需的汽相空间很小。
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膜蒸馏过程
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吸收膜蒸馏
也称为渗透膜蒸馏(O***otic distillation ,OMD),在一定的温度下,当疏水性分离膜两侧温度相同时,在疏水性分离膜两侧形成了水分子液态—气态—液态的两相平衡,不会发生水分子在疏水性分离膜两侧的传递。但当疏水性分离膜另一侧为对水分子有高度吸收作用的某种吸收剂时,由于化学的位差的作用,气态水分子则被吸收进入吸收剂中,完成水分子的传质过程。对于传热过程而言,水分子在膜的料液侧吸热汽化,扩散通过疏水性分离膜的膜孔后,在膜的吸收液侧液化,在膜的另一表面释放出相变热,通过分离膜的热能传导回输作用,保持热能平衡。传质驱动力为水分子在疏水性分离膜两侧不同液体表面的蒸汽分压差,传质速度与膜面温度和吸收液的吸收能力(水合能力,浓度)有关,该方法也可称为吸收膜蒸馏。对总的传质过程而言,无相变热流失,这一点与前述常见的四种膜蒸馏过程明显不同。在分离过程中,疏水膜具有传质与导热双重作用,膜孔传质,膜材料传热。吸收液吸取水分子后,再通过加热气化、降温分相、化学反应分相等方式,将吸收液与水分离,获得淡水。关于所用的疏水性多孔膜材料,厚度应薄,具有较好的导热性。分离过程适宜的温度范围为50~90℃,可以利用低温废热。与反渗透海水淡化方法相比,具有超低分离压力、高脱盐率、低污染、低预处理要求等优点。
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膜蒸馏是20世纪60年代出现的一种新型膜分离技术。进入20世纪80年代以来,由于高分子材料及制膜工业的迅速发展,同时由于对膜蒸馏机理模型更加深入的了解,人们对膜分离技术的兴趣越来越大。
膜蒸馏作为物理与化学过程相结合的新型分离技术,是利用疏水微孔(膜)将两种不同温度的溶液分开,温度较高时溶液中易挥发物质呈气态透过膜进入另一侧,然后冷凝分离。由于能在常压低温操作,可利用废热,适于小规模淡化和浓缩等一系列优点,常被用于海水淡化、超纯水制备、非挥发性物质水溶液的浓缩和结晶,挥发性物质水溶液的浓缩和分离等方面。在进行污水处理的同时,达到治理及资源回收的综合效果。
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