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最重要的手段之 一
膜分离发展过程
我国膜分离的发展历史
开始研究离子交换 膜和电渗析
开始研究RO、UF展了渗透汽化、膜萃 取、膜蒸馏和膜反应等新膜 过程的研究，并着手进行膜
• 纳滤（NF）
• 是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术， 其截留分子量在80～1000 的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性， 其在制药、生物化工、 食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。
• 对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截 留率来表征，通常截留率范围在60～90%，相应截留分子量范围在100～ 1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐 与浓缩的同时进行。
技术的推广应用工作
一直在进步
国内主要的膜研究和推广单位： 1）气体分离：大连化学物理研究所（天邦膜公司） 2）液体分离：杭州水处理技术中心（西斗门公司）
天津纺织工学院（膜天公司） 3）无机膜：南京工业大学（久吾高科）
中国科技大学
03 常见膜分离及其机理
常见膜分离及其机理
膜应具的 特性
①膜通量大，即在单位时间内膜透过的液体量应 足够大； ②截留率适宜，要求对杂质有较大的截留率，对 药物成分的截留率较低； ③机械强度高，耐冲击； ④化学稳定性好； ⑤抗污染能力强； ⑥孔径分布窄，截留效率高； ⑦易于维护与更换，能做到随装置规模的改变而 改变； ⑧自动化水平高。
反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，对NaCl的截留率在98% 以上，出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、 胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子，在生产纯净水、软化水、无 离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛，如垃圾渗滤液的 处理。
常见膜分离及其机理
对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征， 通常截留分子量范围在1000～300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白 质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子 有机物的分离纯化、除热源。
常见膜分离及其机理
反渗透（RO）
是利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的 选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。 反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分，因具有产水水质高、运行成本低、 无污染、操作方便运行可靠等诸多优点 ，而成为海水和苦咸水淡化，以及纯 水制备的最节能、最简便的技术.目前已广泛应用于医药、电子、化工、食品、 海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。
膜材料的发展趋势
膜材料及膜结构对膜分离技术的应用及膜分离效率有着非常 深刻的影响。分离膜及膜材料的开发主要是:合成新的功能高 分子;开发新的高分子合金;膜表面的化学改性;复合膜(有机/无 机有机/有机以及无机/无机复合膜)的制备;开发新的制膜工艺, 提高透过速率及分离选择性以进一步降低分离成本等。
此外,膜的污染及清洗也是膜分离技术研究的一个重点问题。
02 膜分离发展过程
膜分离发展过程
膜分离特点
A 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
应用范围
B 目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、
• 对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在 0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为 一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
常见膜分离及其机理
超滤（UF）
是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1nm之间。超滤是 一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理 解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜 为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小 的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
(1) 分散得很细的固体，特别是与液体密度 相近，胶状的可压缩的固体微粒；
(2) 低分子量的不挥发的有机物、药物与溶 解的盐类；
(3) 对温度、酸碱度等物理化学条件特别敏 感的生物物质。
膜分离技术优点
常温下进行 有效成分损失极少，特别
适用于热敏性物质，如抗生 素等医药、果汁、酶、蛋白 的分离与浓缩
04 膜分离技术的发展趋势
膜分离技术的发展趋势
膜技术的发展趋势
目前，发达国家对膜分离的研究，在颇大程度上是致力于 对膜分离过程传质机理的研究及相应数学模型的建立。这 一研究的每一项重大进展，都将为分离膜的发展提供技术 基础和依据。这是膜技术发展的最关键环节，它几乎涵盖 了膜技术的每一侧面，其进展将直接影响膜技术的发展和 应用
The end， thank you!
新型化工分离技术 · 膜分离
汇报人：韩冰心
小组成员：陈欣蕊、崔向成、 韩冰心、韩德华、韩铭轩、 胡晓丽
01 膜分离技术简介 02 膜分离发展过程 03 常见膜分离及其机理 04 膜分离技术的发展趋势
01 膜分离技术简介
膜分离技术简介
膜分离一般是指利用膜对流体混合物中不同组分的选择 性渗透的特点来分离流体混合物的操作过程
无化学变化 典型的物理分离过程， 不用化学试剂和添加 剂，产品不受污染
选择性好 可在分子级内进行物质 分离，具有普遍滤材无 法取代的卓越性能
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无相态变化 保持原有的风味
选择性好 可在分子级内进行物质 分离，具有普遍滤材无 法取代的卓越性能
能耗低 只需电能驱动，能耗极 低，其费用约为蒸发浓 缩或冷冻浓缩的1/31/8
常见膜分离及其机理
常见膜分离及其机理
1 2 微滤（MF） 常见膜分离
3 4 反渗透（RO）
超滤（UF） 纳滤（NF）
常见膜分离及其机理
• 微滤（MF）
• 又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜 的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚 碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜 的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细 菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。