膜分離基礎圖部分

11.Introduction1.1Applicationexamples(1)Oxygen-NitrogenSeparationCompressedAirN2-enrichedairO2-enrichedairMembrane膜分離基礎圖部分第1頁21.Introduction1.1Applicationexamples(2)DesalinationofseawaterHighpressureSeawaterPotablewaterConcentratedseawaterMembrane膜分離基礎圖部分第2頁3復合膜橫截面CrosssectionofcompositemembraneSkinlayer(<1μm)表層Micropore微孔Supportlayer(100μm)支撐層膜分離基礎圖部分第3頁4Classificationofmembrane/byshapeHollowfiber中空纖維Tubular管式Sheet平板膜分離基礎圖部分第4頁5膜分離基礎圖部分第5頁6umARELATIVESIZEOFCOMMONMATERIAL過濾對象MOLECULARWEIGHT分子量0.001100.011000.110001.01041010510010001061071002005,00020,000150,000500,000Aqueoussalts中水鹽份Metalions金屬離子Sugars蔗糖FILTRATIONTECHNO-LOGY過濾方法Pyrogens熱源Virus病毒Colloidalsilica膠體硅Albuminprotein白蛋白Bacteria細菌Carbonblack碳黑Paintpigment顏料色素Yeastcells酵母Milledflour面粉Beachsand海灘沙礫Pollens花粉RO反滲透Ultrafiltration超濾Microfiltration微濾Particle

filtration普通過濾THEFILTRATIONSPECTRUM過濾譜圖NF納濾膜分離基礎圖部分第6頁7RO,NF,UF,MF膜分離基礎圖部分第7頁8納濾軟化水流程法國巴黎Mery-Sur-Oise納濾飲用水處理廠

膜分離基礎圖部分第8頁9陶瓷膜過濾凈化器基本結構圖

病房病毒空氣電爐絲溫度：100～200℃陶瓷膜過濾管引風機潔凈空氣膜分離基礎圖部分第9頁10凈化后空氣陶瓷膜管（繞有加熱電阻絲）爐內溫度：120-200度病毒被濾除在陶瓷膜內壁或孔內-然后高溫殺除病毒空氣膜分離基礎圖部分第10頁11高分子膜擴散解吸溶解氣體分子高壓側高分壓P1端原料側氣體分子低壓側低分壓P2端滲透側3.2氣體膜分離原理溶解－擴散機理膜分離基礎圖部分第11頁124.滲透蒸發(fā)4.1基本原理膜液相滲透相(汽相)料液滲余物冷凝器真空系統(tǒng)冷凝物膜分離基礎圖部分第12頁135.LiquidMembrane

5.1EmulsionLM(w/o/w;o/w/o)InternalphaseLiquidmembranephaseExternalphaseSurfactant膜分離基礎圖部分第13頁146.控制釋放膜分離基礎圖部分第14頁157.電滲析+++----膜分離基礎圖部分第15頁1612.液流儲能電池充電放電充電放電正極：VO2++H2O-eVO2++2H+E0=1.00V負極：V3++eV2+E0=-0.26V充電過程：正極失電子，發(fā)生氧化反應；負極得電子，發(fā)生還原反應放電過程：正負電極表面活性物質離子價態(tài)改變方向相反

研究最多全釩液流電池膜分離基礎圖部分第16頁1712.液流儲能電池膜分離基礎圖部分第17頁18SymmetricmembraneAsymmetricmembrane膜分離基礎圖部分第18頁19SymmetrymembraneAsymmetrymembrane膜分離基礎圖部分第19頁20Thecross-sectionsofcompositemembranes膜分離基礎圖部分第20頁21ScanningElectronMicroscopy(SEM)PoresizePoredistributionLayerthicknessMaterialcomposition膜分離基礎圖部分第21頁22MembranesurfaceAFM膜分離基礎圖部分第22頁23AFMSEMMembranesurface膜分離基礎圖部分第23頁Plate-and-FrameModules膜分離基礎圖部分第24頁TubularModules膜分離基礎圖部分第25頁Spiral-WoundModules膜分離基礎圖部分第26頁膜分離基礎圖部分第27頁進水口耐壓容器連接器膜組件密封圈端蓋透過液濃縮液膜分離基礎圖部分第28頁膜分離基礎圖部分第29頁

進水濃水透過水多孔進水管濃水出口淡水出口密封中空纖維膜外徑50－200μ內徑25－42μ密封耐壓容器膜分離基礎圖部分第30頁31CoolingEvaporative動力學數據Kineticdata熱力學數據Thermodynamicdata一、結晶介穩(wěn)區(qū)——結晶過程操作區(qū)間（OperatingWindow）膜分離基礎圖部分第31頁32Crystalsizedistribution(CSD)：

MeanSize，MS；Coefficientofvariation，CV平均粒徑變異系數二、結晶中關鍵問題膜分離基礎圖部分第32頁Figure6-8

Theprinciplediagramofelectrodialysis濃溶液稀溶液電極沖洗液原料液陽極陰極CACA

ConcentratedwaterRoom（濃室）Freshwaterroom（淡室）33AnionExchangeMembraneCationExchangeMembrane膜分離基礎圖部分第33頁Fig.6-21comparisonofROandelectro-osmoticprocess34膜分離基礎圖部分第34頁慢氣邊界層（難滲透組分）快氣邊界層(易滲透組分)原料側滲透側快慢組分濃度極化示意圖推進力Concentrationpolarizationmodel膜分離基礎圖部分第35頁

DrivingforceFastcomponentSlowcomponent4.4ConcentrationPolarization膜分離基礎圖部分第36頁Single-stageandsingle-sectioncontinuousprocessRequiresahighsoluterejectionratio,highoperatingpressure.Otherwise,therecoveryofwaterisverylow.Rarelyusedinindustryproduciton.膜分離基礎圖部分第37頁Single-stageandsingle-sectioncirculatingprocessHigherwaterrecoveryratio,lowerqualityofthepenetratewater膜分離基礎圖部分第38頁Fig4-16(a)Double-stageprocessMulti-stageprocess膜分離基礎圖部分第39頁膜分離基礎圖部分第40頁膜分離基礎圖部分第41頁4.6BasicflowsheetofROprocess

Fig.4-11SchematicdiagramofROdesalinizationprocess.膜分離基礎圖部分第42頁在穩(wěn)定狀態(tài)下，被脫除（截留）組分濃度分布和易滲透組分濃度分布情況。（a）截留組分濃度分布（saltindesalinationofwaterbyreverseosmosis)（b）易滲透組分濃度分布（waterindehydrationofethanolbypervaporation)膜分離基礎圖部分第43頁增加湍流，減小邊界層厚度以減小濃差極化膜通量加大，濃差極化加大膜濃縮加大，濃差極化加大溶質擴散系數增大，濃差極化降低膜分離基礎圖部分第44頁45O2removalinsemiconductorindustryfortheproductionofultrapurewater……8.25mg/L→<1mg/L超純水制備、特種環(huán)境下氧氣富集一、膜接觸器及其相關過程膜分離基礎圖部分第45頁46Basic