JGTG-32 4 型 微滤 , 超滤 , 纳滤 , 反渗透多功能膜分离实验装置
一、实验目的:
1 、了解微滤、超滤、纳滤和反渗透膜分离过程的原理和特点。
2 、了解膜的结构和影响膜分离效果的因素,包括膜材质、压力和流量等。
3 、了解膜分离的主要工艺参数,掌握膜组件性能的表征方法。
4 、设计原料物系、操作条件 ( 学生设计,教师指导 ) 进行实验。
二、实验原理
膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离介质,通过在膜两侧施加 ( 或存在 ) 一种或多种推动力,使原料中的某组分选择洼地优先透过膜,从丽达到混合物的分离,并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。其推动力可以为压差 ( 也称跨膜压差 ) 、浓度差、电位差、温度差等。膜分期过程有多种,不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同。通常称原料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。
微滤 (MF) 、超滤 (UF) 、纳滤 (NF) 与反渗透 (RO) 都是以压差为推动力的股分离过程,当膜两侧施加一定的压差时,可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜,而微粒、大分子、盐等被膜截留下来,从而达到分离的目的。
以压差为推动力的几种脂分离过程的主要区别在于,被分离物粒子或分子的大小、所采用膜的结构与性能。微滤膜的孔径范围为 0.05—10 μ m ,所施加的压差为 0.015~0.2MPa ;超滤分离的组分是大分子或直径不大于 0.1 μ m 的微粒,其压差范围为 0.1~0.5MPa ,反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质。所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关。通常的压差在 2MPa 左右,也有高达 10 MPa 的;介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程,膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低,一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。
三 、 对象组成:
反渗透膜:有效面积为 8m2 ,膜室操作压力 1.5Mpa 、温度为室温~ 80 ℃ ,产水量 ≥ 100L/h ,总脱盐率 ≥ 95% 、沙滤器、超滤器: THUF90-5 膜组件、电导传感器、热电偶温度传感器、电导率显示仪:温度显示仪:宇电 AI-501 , Pt100 温度计,精度: 0.5 级、转子流量计: LZB—10 ,流量范围 80L/h --300 L/h 、不锈钢增压泵: CHL2-30 三相 380V 泵 0.55KW
、不锈钢高压泵:立式的 CDLF2-130 三相 380V 泵 ( 法兰 ) 1.5KW 、不锈钢原水槽、淡水槽、浓水槽、微滤膜 2 只、超滤 1 只、 纳滤 1 只、反渗透 1 只、电器:接触器、开关、漏电保护空气开关、 304 不锈钢材质连接管道和球阀 、 采用不锈钢材质废水箱 1 只;( 304 不锈钢板材采用厚度为 1.5 mm ) 、 304 不锈钢材质 管件及阀门、 304 不锈钢 仪表柜:测控、电器设备在实验架上、(带脚轮及禁锢脚) 304 不锈钢材质框架 1200mm×550mm×2100mm 、(采用 40 mm ×40 mm 、 304 不锈钢方形管,厚度为 1.3 mm )
四 、 测控组成 : 检测机构 显示机构 执行机构
温度 电导率 电导传感器 电导率显示仪 手动阀控
流量 转子流量计 转子流量计 手动阀控
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