膜是一層薄的阻擋層,在外界能量作用下,憑借各組分在膜中傳質(zhì)的選擇性差異,對(duì)多組分的流體物質(zhì)進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集的方法。
膜的定義
膜是一種起分子級(jí)分離過(guò)濾作用的介質(zhì),當(dāng)溶液或混和氣體與膜接觸時(shí),在壓力下,或電場(chǎng)作用下,或溫差作用下,某些物質(zhì)可以透過(guò)膜,而另些物質(zhì)則被選擇性的攔截,從而使溶液中不同組分,或混和氣體的不同組分被分離,這種分離是分子級(jí)的分離。
一種通用的廣義定義是“膜”為兩相之間的一個(gè)不連續(xù)區(qū)間。因而膜可為氣相、液相和固相,或是他們的組合。簡(jiǎn)單的說(shuō),膜是分隔開(kāi)兩種流體的一個(gè)薄的阻擋層。描述膜傳遞速率的膜性能是膜的滲透性。
以常見(jiàn)的超濾過(guò)程為例,分離機(jī)理主要為篩分:膜表面有微孔,流體流經(jīng)膜一側(cè)的表面時(shí),部分較小的分子隨部分溶劑穿過(guò)膜到達(dá)另一側(cè),形成透析液,而大分子則被截留在原來(lái)的一側(cè),形成截留液,從而達(dá)到了將大分子溶質(zhì)與小分子溶質(zhì)及溶劑分離開(kāi)的目的。
形象地說(shuō),膜就像一張篩網(wǎng),可以攔下大的、透過(guò)小的。但這張篩網(wǎng)與眾不同的是它的孔徑很小,進(jìn)行的是大小分子的分離。我們只要選擇合適孔徑的膜,就可以進(jìn)行所需的分子級(jí)分離。
膜分離技術(shù)的定義
把上述的膜制成適合工業(yè)使用的構(gòu)型,與驅(qū)動(dòng)設(shè)備(壓力泵、或電場(chǎng)、或加熱器、或真空泵)、閥門(mén)、儀表和管道聯(lián)成設(shè)備。在一定的工藝條件下操作,就可以來(lái)分離水溶液或混和氣體。透過(guò)膜的組分被稱為透過(guò)流分。這種分離技術(shù)被稱為膜分離技術(shù)。