Tiefenanalyse des Abfangprinzips der Verbundfiltermembran

Verbundfiltrationsmembranen werden in vielen Branchen eingesetzt, z. B. in der Wasseraufbereitung, Pharmazie, Lebensmittelverarbeitung, medizinischen Behandlung, wissenschaftlichen Forschung usw., hauptsächlich zum Trennen und Reinigen verschiedener Komponenten in der Mischung und zum Erzielen des Trenneffekts durch Abfangen. das heißt, für unterschiedliche Betriebsbedingungen. Die Partikel und gelösten Stoffe stellen eine effiziente und selektive Barriere bereit. Dieser Artikel enthält eine eingehende Analyse des Abfangprinzips der Verbundfiltermembran.

Was ist eine Verbundfiltermembran?

Komposit-Filtrationsmembranen bestehen normalerweise aus zwei oder mehr Schichten unterschiedlicher Materialien, von denen jede eine bestimmte Funktion hat und eine andere Rolle im Filtrationsprozess spielt. Diese Schichtstruktur ermöglicht die gleichzeitige Filtration verschiedener Partikelgrößen und gelöster Typen, die nach unterschiedlichen Porengrößen ausgerichtet werden können.

Die Struktur der zusammengesetzten Filtermembran?

1. Die Stützschicht, die Stützschicht bietet mechanische Festigkeit und Stabilität für die gesamte Membranstruktur, sie besteht normalerweise aus porösen Materialien, die einen Flüssigkeitsfluss ermöglichen und gleichzeitig die Integrität der Membran aufrechterhalten.

2. Trennschicht, die Trennschicht ist für das selektive Filtern von Partikeln und gelösten Stoffen verantwortlich. Sie besteht normalerweise aus halbdurchlässigem Material, das einige Moleküle passieren lässt, während andere zurückgehalten werden.

3. Grenzschicht, die Grenzschicht ist dafür verantwortlich, die Integrität der Verbundmembran aufrechtzuerhalten und eine starke Bindung zwischen der Stützschicht und der Trennschicht sicherzustellen. Sie besteht normalerweise aus dünnem porösem Material, um einen Flüssigkeitsfluss zu ermöglichen und gleichzeitig das Risiko einer Delaminierung zu minimieren .

Was ist das Abfangprinzip der Verbundmembran?

Das Abfangprinzip bezieht sich auf den physikalischen Mechanismus, durch den Partikel aus einem Flüssigkeitsstrom entfernt werden, wenn sie mit einer Filtermembran in Kontakt kommen, und es ist einer von mehreren Filtrationsmechanismen, die innerhalb einer Verbundfiltermembran auftreten können, einschließlich Sieben, Diffusion und Adsorption. Unter Druckeinwirkung kann der Effekt der Trennung, Reinigung und Konzentrierung erzielt werden.

Was sind die Faktoren, die das Abfangen von Verbundmembranen beeinflussen?

1. Partikelgröße: Die Größe der Partikel im Flüssigkeitsstrom bestimmt die Abfangwahrscheinlichkeit. Größere Partikel werden eher von der Membran abgefangen und zurückgehalten, während kleinere Partikel eher passieren. Bei der Membranauswahl muss die Größe der Partikel geklärt werden, was benötigt wird und was nicht.

2. Porengröße der Membran: Die Porengröße der Trennschicht wirkt sich direkt auf die Wirkung und Effizienz des Abfangprozesses aus. Eine kleinere Porengröße führt zu einem erhöhten Abfangen, einem höheren Druck und einer geringeren Effizienz, während eine größere Porengröße mehr Partikel passieren lässt und die Filterqualität beeinträchtigt wird.

3. Durchflussrate: Die Durchflussrate der Flüssigkeit wirkt sich auch auf den Abfangprozess aus. Eine höhere Durchflussrate erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Partikel mit der Membran in Kontakt kommen, was zu einer erhöhten Adsorption und Akkumulation von Partikeln führt, die Lebensdauer der Membran beeinträchtigt und die Kosten erhöht.

4. Membranoberflächeneigenschaften: Unterschiedliche Membranmaterialien haben unterschiedliche Membranoberflächeneigenschaften, wie z. B. Ladung und Hydrophobizität, die die Wechselwirkung zwischen Partikeln und der Membran und letztendlich den Abfangprozess beeinflussen können.

Ein tiefes Verständnis des Abfangprinzips und der Zusammensetzungsstruktur der Verbundmembran, der Faktoren des Abfangens der Membran, wie Partikelgröße, Membranporengröße, Durchflussrate und Eigenschaften der Membranoberfläche usw., ist ein wichtiger Bestandteil der Auswahl einer geeigneten Filtrationsmembran , insbesondere bei der großtechnischen Produktion und Filtration komplexer Gemische. In jedem Fall ist es hilfreich, die Leistung dieser Membranen in praktischen Anwendungen zu optimieren.

Zitat

1.Van der Bruggen, B., Volodin, A., & Koltuniewicz, A. B. (2018). Composite membranes for water treatment: A review. Water Research, 133, 282-301.

2.Goh, P. S., & Ismail, A. F. (2017). A review on composite polymeric membranes for water treatment. Desalination, 420, 241-259.

3.Li, J., Wang, L., Liu, Y., & Zhang, J. (2015). Recent advances in composite membranes for osmotic power generation. Journal of Membrane Science, 475, 167-182.