使上述的分离问题迎刃而解。
膜分离过程的主要特点是：
以具有选择透过性的膜作为分离的手段，实
现物质分子尺寸的分离和混合物组分的分离。
膜分离过程的推动力有：
压力差、浓度差、和电位差等
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例如：果汁、酒的消毒与澄清
澄清果蔬汁加工工艺
超滤
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茶饮料的制备
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其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗 析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。
3. 按膜断面的物理形态分类 根据分离膜断面的物理形态不同，可将其分为
对称膜，不对称膜、复合膜、平板膜、管式膜、中 空纤维膜等。
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非对称性膜
微孔对称性膜
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七、膜分离过程的类型
1961年，米切利斯（A. S. Michealis）等人用 各种比例的酸性和碱性的高分子电介质混合 物以水-丙酮-溴化钠为溶剂，制成了可截留不 同分子量的膜，这种膜是真正的超过滤膜。
美国Amicon公司首先将这种膜商品化。
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50年代初，为从海水或苦咸水中获取淡水， 开始了反渗透膜的研究。
开创了膜渗透的研究。
➢1846年，Schonbem 硝酸纤维制备微滤膜
➢1861年，施密特（A. Schmidt）微孔过滤膜
用比滤纸孔径更小的棉胶膜或赛璐酚膜过滤，
在溶液侧施加压力，使膜的两侧产生压力差，
即可分离溶液中的细菌、蛋白质、胶体等微小
粒子
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1935年，Teorell 离子交换膜用于海水浓缩 制盐
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反渗透（Reverse osmosis）
在膜的两边造成一个压力差，并使其大于 渗透压，就会发生溶剂倒流，使浓度较高 的溶液进一步浓缩
选择吸附，溶解-扩散机理
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Na+0.37nm
（0.2 nm）
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常见的分离方法
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筛分 过滤 萃取 离心 蒸馏 重结晶 柱层析 膜分离 色谱分离 离子交换
对于高层次的分离，如 分子尺寸的分离、生物 体组分的分离等，采用 常规的分离方法是难以 实现的，或达不到精度， 或需要损耗极大的能源 而无实用价值。
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膜分离的特点
具有选择分离功能的高分子材料的出现，
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过滤式膜分离
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2）渗析式膜分离
料液中的某些溶质或离子在浓度差、电位差的推 动下，透过膜进入接受液中，从而被分离出去。
属于渗析式膜分离的有渗析和电渗析等。 电渗析（electrodialysis）
在电场中交替装配的阴离子和阳离子交换膜，在 电场中形成一个个隔室使溶液中的离子有选择地分 离或富集
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膜分离-半透膜
指一类可以让小分子物质 透过而大分子物质不能通 过的薄膜的总称
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例如： 细胞膜、膀胱膜、 肠衣等
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终端过滤
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错流过滤（Cross Filtration）
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在啤酒工业中应用
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1967年，Du Pont公司研制成功了以尼龙-66 为主要组分的中空纤维反渗透膜组件。
同一时期，丹麦DDS公司研制成功平板式反 渗透膜组件。反渗透膜开始工业化。
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六、高分子功能膜的分类
1. 按膜的材料分类
表6-1 膜材料的分类
类别
膜材料
纤维素酯类 纤维素衍生物类
聚砜类
聚酰(亚)胺类 非纤维素酯类 聚酯、烯烃类
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海水 过滤 沉降
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钠离子交换柱去除高价阳离子
逆渗透 浓水
淡水
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建议的新的工艺路线
海水 过滤 沉降
纳滤 逆渗透 浓水 闪蒸
淡水
淡水
盐
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反渗透纯水设备
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五、膜分离技术发展简史
➢1748年，耐克特（A. Nelkt）发现水能自动地 扩散到装有酒精的猪膀胱内
例如：氢气球
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三、膜分离技术的优点
成本低
能耗少
特别适用于
效率高
无污染
可回收利用有用物质
性质相似组分 同分异构体组分 热敏性组分 生物物质组分
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四、膜分离技术的应用
化工、环保、食品、医药、电子、电力、冶金、 轻纺、海水淡化等领域广泛使用
起离2021子/2/19 选择透过性作用。
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海水的淡化
2021/2Leabharlann 19213）液膜分离
液膜与料液和接受液互不混溶，液液两相 通过液膜实现渗透，类似于萃取和反萃取的组 合。溶质从料液进入液膜相当于萃取，溶质再 从液膜进入接受液相当于反萃取。
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4）气体透过
利用微孔或无孔膜进行气体分离，主要是 溶解-扩散过程
含氟(硅)类
其他
举例 醋酸纤维素，硝酸纤维素，乙基纤维素等 聚砜，聚醚砜，聚芳醚砜，磺化聚砜等 聚砜酰胺，芳香族聚酰胺，含氟聚酰亚胺等 涤纶，聚碳酸酯，聚乙烯，聚丙烯腈等 聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚二甲基硅氧烷等 壳聚糖，聚电解质等
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2. 按膜的分离原理及适用范围分类 根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将
分离膜的基本功能是从物质群中有选择地透过 或输送特定的物质，如颗粒、分子、离子等。或者 说，物质的分离是通过膜的选择性透过实现的。几 种主要的膜分离过程及其传递机理如表6-2所示。
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二、膜分离过程
1）过滤分离 利用组分分子的大小和性质差别所表现出透过膜的
速率差别，达到组分的分离。属于过滤式膜分离的有 超滤（Ultrafiltration,UF，孔径0.1~1um）、微滤
(Microfiltration,MF,孔径1~100nm)、纳滤 (Nanofiltration,NF，孔径0.5 ~5nm)等；
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电渗析过程
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阳极室 浓缩室 淡化室 浓缩室 阴极室
+ Cl-
+
+ Cl- Cl+ Na＋ + + 阳极 阳膜
－ Cl-
－
Na＋
Na＋
Na＋ Cl- －
Cl- Cl-
－ Na＋ －
Na＋
Na＋
－
阴膜 阳膜
阴膜
阴极
注意：离子交换膜的作用并不是起离子交换的作用，而是