Análisis de profundidad del principio de intercepción de la membrana filtrante compuesta

Las membranas de filtración compuestas se utilizan en muchas industrias, como tratamiento de agua, productos farmacéuticos, procesamiento de alimentos, tratamiento médico, investigación científica, etc., principalmente para separar y purificar diferentes componentes en la mezcla y lograr el efecto de separación por medio de interceptación, es decir, para diferentes condiciones de operación. Las partículas y solutos proporcionan una barrera eficiente y selectiva. Este artículo proporciona un análisis en profundidad del principio de intercepción de la membrana filtrante compuesta.

¿Qué es una membrana filtrante compuesta?

Las membranas de filtración compuestas suelen estar compuestas por dos o más capas de diferentes materiales, cada una de las cuales tiene una función específica y juega un papel diferente en el proceso de filtración. Esta estructura en capas permite la filtración simultánea de varios tamaños de partículas y tipos de solutos, que pueden orientar partículas específicas de acuerdo con diferentes tamaños de poro.

¿La estructura de la membrana de filtro compuesta?

1. La capa de soporte, la capa de soporte proporciona resistencia mecánica y estabilidad para toda la estructura de la membrana, generalmente está compuesta por materiales porosos, lo que permite el flujo de fluidos manteniendo la integridad de la membrana.

2. Capa de separación, la capa de separación se encarga de filtrar selectivamente partículas y solutos, generalmente está hecha de un material semipermeable, dejando pasar algunas moléculas mientras retiene otras.

3. Capa de interfaz, la capa de interfaz es responsable de mantener la integridad de la membrana compuesta y garantizar una fuerte unión entre la capa de soporte y la capa de separación, generalmente está hecha de un material poroso delgado para permitir el flujo de fluidos y minimizar el riesgo de delaminación. .

¿Cuál es el principio de intercepción de la membrana compuesta?

El principio de intercepción se refiere al mecanismo físico por el cual las partículas se eliminan de una corriente de fluido cuando entran en contacto con una membrana de filtro, y es uno de varios mecanismos de filtración que pueden ocurrir dentro de una membrana de filtro compuesto, incluidos el tamizado, la difusión y adsorción. Bajo la acción de la presión, se puede lograr el efecto de separación, purificación y concentración.

¿Cuáles son los factores que afectan la intercepción de la membrana compuesta?

1. Tamaño de las partículas: El tamaño de las partículas en el flujo de fluido determina la probabilidad de intercepción. Las partículas más grandes tienen más probabilidades de ser interceptadas y retenidas por la membrana, mientras que las partículas más pequeñas tienen más probabilidades de pasar. En el proceso de selección de membranas se debe aclarar el tamaño de las partículas, qué se necesita y qué no.

2. Tamaño de poro de la membrana: El tamaño de poro de la capa de separación afecta directamente el efecto y la eficiencia del proceso de intercepción. Un tamaño de poro más pequeño conducirá a una mayor intercepción, una presión más alta y una eficiencia más baja, mientras que un tamaño de poro más grande permitirá que pasen más partículas, la calidad del filtrado se verá afectada.

3. Caudal: El caudal del fluido también afectará el proceso de intercepción. Una tasa de flujo más alta aumentará la posibilidad de que las partículas entren en contacto con la membrana, lo que dará como resultado una mayor adsorción y acumulación de partículas, lo que afectará el ciclo de vida de la membrana y aumentará el costo.

4. Características de la superficie de la membrana: los diferentes materiales de la membrana tienen diferentes características de la superficie de la membrana, como la carga y la hidrofobicidad, que pueden afectar la interacción entre las partículas y la membrana y, en última instancia, afectar el proceso de intercepción.

Un conocimiento profundo del principio de intercepción y la estructura de la composición de la membrana compuesta, los factores de intercepción de la membrana, como el tamaño de las partículas, el tamaño de los poros de la membrana, el caudal y las características de la superficie de la membrana, etc., es una parte importante de la selección de una membrana de filtración adecuada. , especialmente en la producción a gran escala y la filtración de mezclas complejas. En cada caso, es útil optimizar el rendimiento de estas membranas en aplicaciones prácticas.

Citación

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.