许多膜分离过程是基于不同的分离原理或机理,分离的物质可以从颗粒一直到分子。尽管存在这么大的差异,然而所有的膜过程都有一个共同点,那就是需要应用到膜。
膜分离过程是以膜为分离介质,在膜两侧存在某中推动力(如:压力差、浓度差、电位差等)时,碳化硅膜,原料液组分选择性的透过膜,以达到分离、提纯的目的。
液体膜分离过程主要是指微滤、超滤、纳滤和反渗透过程。这些压力推动膜分离过程可用于溶液的净化、提取、分离及浓缩。从微滤、超滤、纳滤和反渗透,陶瓷膜,被分离的分子或颗粒的尺寸越来越小,因此膜孔径必须越来越小,这也意味着摸的传质阻力增加,所以操作压力也是逐渐增大,以获得相似的通量。
为尽快实现陶瓷膜组合工艺的大规模应用,还需对以下课题进行深入探讨:
(1)膜污染仍是陶瓷膜组合工艺中不可忽视的问题,尤其不可逆膜污染会直接导致系统的运行成本增加,甚至降低工艺的使用寿命。因此组合工艺对不可逆膜污染的控制效果和影响因素有待进一步研究。
(2)陶瓷膜单位体积内膜面积填充率低,价格昂贵,一般是**膜的几倍甚至更高。如何进一步完善膜组件结构,开发高填充率,高性价比的陶瓷膜组件是陶瓷膜技术能否得到广泛应用的关键问题之一。
(3)目前,对于陶瓷膜及其组合工艺的研究多限于实验室小试及中试研究,无法准确体现大规模运行时的真实情况,纯碳化硅膜,仍需大量运行经验和数据对大规模运行时的处理效果、通量、膜污染情况和经济技术指标进行综合评价,并不断优化运行条件。
膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中较重要的手段之一。
膜可以是固相、液相、甚至是气相的。用各种**或人工材料制造出来的膜品种繁多,在物理、化学、生物性质上呈现出各种各样的特性。一直以来,陶瓷膜,膜的概念都没有明确的定义,从事不同领域研究的*们对于膜的定义理解并不完全相同,不过表达的基本意思是一样的。1984年,Lakshminarayanaiah把膜广义地定义为“起栅栏作用,阻止块体移动而允许一个或几个物类有序通过的相”。膜从广义上可定义为两相之间的一个不连续区间。这个区间的三维量度中的一度和其余两度相比要小的多。
大多数人会认为,膜离我们的生活非常遥远。其实不然,膜分离技术非常贴近我们的日常生活。如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等我们随时可能接触到的,都会用到膜分离技术。
随着国民经济的迅速发展,膜分离技术的应用领域不但会越来越广泛,而且其会被越来越多的人认识和接受。据初步统计,2001年全世界膜和膜组件的销售额已接近80亿美圆,成套设备和膜工程的市场则已达到数百亿美圆,而且每年还在以10%~20%的幅度递增,显示出这一新兴产业的广阔前景。