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中空纤维超滤膜结构

发布时间:2020-12-31 19:41:48

① 中空纤维膜丝用什么办法提高孔隙率

聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜制备及化学扩孔研究
内容摘要
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种物理化学性能优良的膜材料.该文研究了相转化法制备PVDF中空纤维膜的纺丝工艺条件与PVDF膜结构和性能的关系;采用次氯酸盐溶液直接处理PVDF中空纤维膜的扩孔作用,评价了扩孔效果.研究发现,随着PVDF/DMAc体系中PVDF浓度的增加,膜上表面的孔经逐渐减少,膜的水通量减小,截留率提高.采用亲水性的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,可以改善膜的表面亲水性,膜的孔隙率及水通量均增大.研究添加剂含量对制备PVDF膜的影响,发现PVDF浓度固定时,逐步提高添加剂含量,水通量下降,而截留率而提高.研究纺丝液温度对膜结构和性能发现,随着温度的增加,所制备的微孔膜的孔隙率、水通量及平均孔径都增大.当超过一定的温度时,又呈现下降的趋势.原因是温度过高时,反而在中空纤维膜的表面形成致密的皮层.改变凝固浴组成发现,凝固浴中加入DMAc将减缓非溶剂扩散入制膜液,减小PVDF的沉淀速度,抑制指状结构的形成,有利于海绵状结构的形成;制膜液温度升高,得到微孔膜的孔隙率及水通量都增大.在扩孔方面,研究了PH=11时的次氯酸盐体系浓度以及处理时间度对PVDF中空纤维膜扩孔改性效果,发现用此方法可以有效提高PVDF中空纤维膜的水通量,同时截留率和机械强度没有明显的下降.在25℃,的6g/L次氯酸溶液处理16小时后的PVDF中空纤维膜,水通量从原来的432L/h.m<2>.0.1Mpa提高到750L/h.m<2>.0.1Mpa,而截留率仍保持在90%左右.结构表明,采用次氯酸盐化学扩孔是一种提高PVDF膜通量而不降低膜截留性能的新方法……
高强度复合型PVDF中空纤维膜的制备研究(Ⅱ)凝固浴及纤维数对膜性能的影响

超滤膜包构造

1、压力中空纤维超滤膜的膜壳内的结构,与RO膜壳内部结构不一样。中空纤维超滤膜填装密度不大,主要是中空纤维膜丝,,运行压力非常低RO膜壳内部是无纺布卷起来的2、我了解有一种超滤膜组件,是可以装进RO膜膜壳内的,是4040或者8040的超滤组件可以放到RO膜壳内,但膜组件的结构仍然不通希望能够帮到阁下

③ 膜材的结构特点

1.醋酸纤维素: 醋酸纤维素(CA)膜是由二醋酸纤维素和三醋酸纤维素的铸膜液及二者混合物浇铸而成。随着乙酰基含量的增加,盐截留率与化学稳定性增加而水通量下降。Loeb-Sourirajan 不对称结构是使用一“医用刮刀”(“doctor blade”)把CA、乙醇或乙醚溶液浇铸在一多孔基片(如帆布)上,表面经空气干燥产生一薄皮层而形成。在较大孔层之上的致密表皮是由约0.2μm厚的薄层组成,膜的总厚度约100μm.该技术也可用于管状的和中空纤维状膜的浇铸。[1]
CA膜的化学稳定性差,在运转期间会发生水解, 其水解速度与温度及pH条件有关。醋酸纤维素膜可在温度0~30℃及pH值4.0~6.5下连续操作。这些东丽膜产品也会被生物侵蚀, 但由于它们具有可连续暴露在低含氯量环境下的能力,故可以消除生物侵蚀。膜稳定性差的结果导致膜截留率随操作时间增长而下降。然而, 这些材料的普及是由于它们具备广泛的来源和低廉的价格。
2.芳香聚酰胺:不对称芳香聚酰胺(Aramid)膜(Richter和Hoehn 1971)以中空纤维形式为所首创。这些纤维是由溶液纺丝而成。由控制纺丝液溶剂的蒸发在纤维外表面形成约0.1~1.0μm的致密表皮层。余下的纤维结构是约26μm厚的一层多孔支撑结构。盐的截流作用发生在致密层。为了进一步提高截留性能,当中空纤维膜用于苦咸水脱盐时,对膜采用聚乙烯基甲基醚(PT-A)进行后处理,用于海水脱盐则用PT-A与鞣酸(PT-A)作后处理。
与纤维素膜相比,芳香聚酰胺膜的特点是具有优良的化学稳定性。它们能在温度0~30℃ pH4~11件连续操作,且不会被生物侵蚀。然而芳香聚酰胺膜若连续暴露在含氯环境中,则易受氯侵蚀,因此,对他们处理的进料液进行脱氯是重要的。
3. 薄膜复合膜:美国内政部盐水局于年代中期基金资助的North Star Research 和Development Institute(位于 Minneapolis)的工作( Francis 1966; Rozelle等 1967)导致了薄膜复合膜的发展。Universal Oil Procts的 Fluid Systems Division( Riley等1967)在70年代中期推出了它的商品(薄膜复合物)膜,而FilmTec公司在80年代初期推出了它的FT30复合膜(Cadotte等1980) 。在这些膜结构中,超薄栅层在一多孔织物支撑体上的微孔聚砜表面上形成(即0.2μm厚)。该聚砜上的栅层是由聚酰胺或聚脲的"就地"界面聚合技术产生的。
薄膜复合膜的优点与它们的化学性质有关,其最主要的特点是有较大的化学稳定性,在中等压力下操作就具有高水通量和盐截留率及抗生物侵蚀。它们能在温度0~40℃及pH2~12间连续操作。像芳香聚酰胺一样,这些材料的抗氯及其他氧化物的性能差。

主要构型
反渗透膜 (什么是反渗透膜?) 需要制成一定构型才可用于水处理。如今膜的构型主要有平板式,管式,卷式和中空纤维式,但常用于水处理的是卷式和中空纤维式两种。
对于卷式构型,常用膜有醋酸纤维素膜和复合膜,利用这些膜制成膜元件,把膜元件放在压力容器中构成膜组件。用于制作卷式构型的膜一般先制成平整的膜,醋酸纤维素膜的结构见图1,上部有一层致密的薄层(0.1-1.0μmm),即脱盐层,脱盐层下面有一层稍厚(100~200μm)的多孔支撑层,水很容易通过致密层流向多孔层。致密层是半透膜层,能有效阻止盐分的通过,起脱盐作用。
复合膜由三层组成,它们是:最上面的超薄脱盐层、中间的多孔的聚砜内夹层,最下面的聚酯支撑网层。由于聚酯支撑层不很平坦和多孔,不能用来直接支撑脱盐层,因而在该支撑层上面浇注一层聚砜微孔层,用于直接支撑脱盐层。聚砜层表面孔径可控制在0.015μm。脱盐层厚度为0.2μm,在聚砜层的支撑下,能承受较高的压力,抗机械压力和化学侵蚀能力强。
对于中空纤维构型,利用芳香族聚酰胺膜制成的众多中空纤维直接装配在压力容器内,构成用于水脱盐的基本单元--膜组件。
无论是卷式还是中空纤维式,对其构型的共同要求如下:
1) 对膜能提供适当的机械支撑,以便承受一定的给水压力;
2) 能使给水,浓水和产品水各行其道,不混合;
3) 使有一定压力的给水在通过膜面上时,能均匀分布,并有良好的流动状态,是浓差计划降至最低;
4) 膜本身具有的脱盐率和透水量能在构型中得到充分的利用;
5) 膜面积能得到最大限度的利用
6) 便于贮存,运输,装卸和更换;
7) 易于制造,维护方便,牢固且安全可靠;
8) 价格有竞争力。
1. 螺旋卷式
首先叙述卷式膜元件的概念。叶片有两张平展开的膜和一张聚酯织物组成,聚酯织物在两张膜的中间,叶片一端胶接起来形成一个袋,另一端(伸出来的聚酯织物)与带孔的PVC管粘接。叶片之间有塑料网,它们一起沿PVC中心管卷绕形成卷式构型。塑料端部装置粘接到卷式的叶片两端,一端起反伸缩装置(ATD)的作用,另一端起浓水密封的载体作用。玻璃钢(FRP)材料的外表面保护卷式构型。这样,形成了一个完整的膜元件。
卷式膜元件装入压力容器内试验,性能符合要求即可出售。前面提到的聚酯织物是起产品水收集通道的作用。塑料网一是作为浓水(给水)通道;二是起加强给水通道水流紊动的作用,以便把浓差极化减少到最低程度。因为卷式反渗透装置的给水从膜元件的给水端流向浓水端,并平行于膜表面,这种水流方向就有浓差极化的倾向,因而叶片之间的塑料网是极为重要的。
卷式膜元件广泛用于苦咸水的脱盐,用于要求产水量较大的脱盐时,通常使用直径为101.6mm(4in) 或203.2mm(8in ),长度为1016mm (40in)或1524mm(60in)的膜元件。
把一个或几个膜元件连接起来,装在圆筒形的压力容器内,即构成卷式膜组件。
压力给水进入第一个膜元件,并在该膜元件的螺旋卷绕之间的通道内流动。一部分给水渗透过膜,并通过卷式通道流到膜元件中心的产品水收集管,另一部分给水沿着膜元件长度方向继续流动至第二个膜元件,这一过程依次进行。每个膜元件的产品水通过公共产品水管流成。当给水每通过下一个膜元件时,给水浓度增大,流过最后一个膜元件时,给水成为浓水,并排出压力容器。
2. 中空纤维式:
众多中空纤维膜装配在压力容器内构成中空纤维式膜组件。如今常用的是杜邦公司生产的用于苦咸水脱盐的B-9型中空纤维膜组件,现以此为例说明。中空纤维外径为85μm,内径为42μm,壁厚为21.5μm。该纤维在其表面有一层很薄得致密层(即芳香族聚酯胺膜的脱盐层),该层用以阻止盐的透过,而能使水流稳定通过。在此薄层下面有一较厚的同样材料的多孔层,用来支撑脱盐层。该层能让水通过它流至中空纤维的内孔。
中空纤维比人的头发还细,尽管其壁薄,外径与内径比率差少为2:1,犹如厚壁圆柱,但其有自支撑作用,且强度足够承受较高的压力而不变形,不损坏。
对处理水量较大的系统,可使用102×1194或203×1219的膜组件。压力容器内几乎全部充满纤维束,在纤维之间有约25μm的水通路。纤维束间是用无纺布隔开的,然后缠绕,整个纤维束分24层,纤维束最外层包有导流网,以利浓水导流。,空心纤维在压力容器内呈U型平行排列,在纤维中间的进水管道的一端用于进加压后的给水,另一端封堵密封,在其长度方向上有很多孔。纤维束的U型底部一端用环氧树脂固定密封,另一端通过环氧树脂板固定,并敞开中空纤维孔。进水管道内的水径向流往纤维束里的许多纤维。有一部分水渗透进中空纤维孔内,成为产品水,经环氧树脂圆环引出,另一部分在纤维束外边缘(即压力容器内边缘)轴向流往压力容器的端部,成为浓水,不断排走,并依靠O型密封环防止给水,浓水和产品水的混合。

④ RO反渗透膜与中空纤维超滤膜哪个好

反渗透膜和超滤膜哪个好?

  1. 反渗透膜和超滤膜哪个好这个要根据自己的实际情专况选择,属因为适合自己的才是最好的。

  2. 在超滤膜的一侧施以适当压力,就能筛出小于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒。超滤膜是较早开发的高分子分离膜之一,在60年代超滤装置就实现了工业化

  3. 反渗透膜一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。有的高分子材料对盐的排斥性好,而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团,因而水的透过速度相对较快。

⑤ 超滤膜壳和ro膜壳内置结构一样吗

你说的是家用机还是工业用大型设备
家用机分型号,有的是通用的,有的不通用
工业用大型设备不通用。一般超滤都是膜根膜壳一体出售,拆不开的

⑥ 超滤膜有主要有哪些材质,各有什么特点

超滤膜的抄结构:

超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

超滤膜还可以分为板框式、管式、卷式和中空纤维式等


超滤膜的特点

超滤膜的过滤过程不会发生化学变化,没有相变,保留水中物质原有的活性,在常温环境下就可以操作,不需要对其加热,节约了能源,比较适合于热敏性物质的分离,比如生物制品、菌体、蛋白质等。

1.创新的可更换膜组件设计

2.省膜更换成本,不锈钢膜壳可重复使用

3.护操作简单,用户可以在现场自行更换

4.支膜组件出现问题时,不会影响整套系统的运行

5.膜组件规格多,从DN65到DN250,面积从1.1m到72㎡

6.可以满足您不同的需求,优化的设计整套系统

7.膜组件长可达4.0米,标准长度3.0米和3.66米

8.个性化设计,可以根据您的需求定制膜组件

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