膜分离设备中膜的分类

时间：2025-01-07

1、按材料分类，可分为无机膜和**膜

目前，实用的**高分子膜材料有:纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。从品种来说，已有成百种以上的膜被制备出来，其中约40多种已被用于工业和实验室中。以日本为例，纤维素酯类膜占53% ,聚矾膜占33.3%，聚酰胺膜占11.7%，其他材料的膜占2%，可见纤维素酯类材料在膜材料中占主要地位。

2、按结构分类:对称膜(微孔膜、均质膜)、非对称膜、复合膜

(1)对称膜

膜的化学结构、物理结构在各个方向上是一致的，在所有方向上的孔隙率都相似，亦称各向同性膜(isotropicmembrane)。对称膜虽是各向同性的，但由于膜结构中对称元素的存在，也可以是各向异性的，如中空纤维的径向各向异性膜，其他构型的横向各向异性膜和双皮层中空纤维膜都是对称膜。

(2)非对称膜

当前使用较多的膜具有精密的非对称结构。这种膜具有物质分离较基本的两种性质，即高传质速率和良好的机械强度。它有很薄的表层(0.1~1um)和多孔支撑层(100~200um)。这非常薄的表层为活性膜，其孔径和表皮的性质决定了分离特性,而厚度主要决定传递速度。多孔的支撑层只起支撑作用，对分离特性和传递速度影响很小，非对称膜除了高透过速度外，还有另一优点，即被脱除的物质大都在其表面，易于清除，

(3)复合膜

复合膜或称薄膜复合”的膜(thin- filmcompositemembrane)，是当前发展快、研究较多的膜。它较早用于反渗透过程;现已用于气体分离、渗透汽化等膜分离过程。这种膜的选择性膜层(或称活性膜层)沉积于具有微孔的底膜(支撑层)表面上，就像非对称性膜的连续性表皮，只是表层与底层是不同的材料，而非对称膜是同一种材料。复合膜的性能不仅取决于有选择性的表面薄层，而且受微孔支撑材料、结构、孔径、孔分布和多孔率的影响，多孔膜结构的孔隙率愈高愈好，可使膜表层与支撑层接触部分较小，而有利于物质传递。

3、按孔径大小分类:微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜

(1)纳滤膜

纳滤(NF)是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，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。纳滤技术是较早也是应用于海水及苦咸水的淡化方面。在食品行业中，纳滤膜可用于果汁生产。大大节省能源，在医药行业可用于氨基酸生产、抗生素回收等方面。

(2)超滤膜

**虑(UF)是介于纳滤和微滤之间的一种膜过程，膜孔径在0 5μm至000um分子量之间。超滤是-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膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，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。超滤通常截留分子量范围在000~300000,故超滤膜能对大分子**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**物的分离纯化、除热源。

(3)微滤膜

一般来说，微滤膜是指一种孔径为0.1-10um, 高度均匀，具有筛分过滤作用的特征的多孔固体连续介质。依据微孔形态不同，微滤膜可分为两类:弯曲孔膜和柱状孔膜。弯曲孔膜的孔膜结构为交错连接的曲折孔道的网络，而柱状孔膜的微孔结构为几乎平行的贯穿膜壁的圆柱状毛细孔结构

(4)反渗透膜

反渗透膜的分类，按驱动力可分为高压、低压和**低压膜;按膜的形状分为平板膜、中空纤维膜和管式膜;根据制膜方式可分为相转化膜和复合膜。另外，还可根据制膜材料及应用对象等进行分类。反渗透型膜构造上在表层有-很薄的致密层(0.1-1.0μm)，即脱盐层或活化层，在表层下部是多孔支撑层，厚度为100~200pum,活化层基本上决定了膜的分离性能，支撑层只是起着活化层的载体作用，基本上不影响膜的分离性能。

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