Analisi approfondita del principio di intercettazione della membrana filtrante composita

Le membrane di filtrazione composita sono utilizzate in molti settori, come il trattamento delle acque, i prodotti farmaceutici, la lavorazione degli alimenti, le cure mediche, la ricerca scientifica, ecc., Utilizzate principalmente per separare e purificare diversi componenti nella miscela e ottenere l'effetto di separazione mediante intercettazione, cioè, per diverse condizioni operative Le particelle ei soluti forniscono una barriera efficiente e selettiva. Questo articolo fornisce un'analisi approfondita del principio di intercettazione della membrana filtrante composita.

Cos'è una membrana filtrante composita?

Le membrane di filtrazione composite sono solitamente composte da due o più strati di materiali diversi, ognuno dei quali ha una funzione specifica e svolge un ruolo diverso nel processo di filtrazione. Questa struttura a strati consente la filtrazione simultanea di varie dimensioni di particelle e tipi di soluto, che possono essere orientate in base alle diverse dimensioni dei pori.

La struttura della membrana filtrante composita?

1. Lo strato di supporto, lo strato di supporto fornisce resistenza meccanica e stabilità per l'intera struttura della membrana, è solitamente composto da materiali porosi, consentendo il flusso del fluido mantenendo l'integrità della membrana.

2. Strato di separazione, lo strato di separazione è responsabile del filtraggio selettivo di particelle e soluti, di solito è costituito da materiale semipermeabile, che consente il passaggio di alcune molecole mentre ne trattiene altre.

3. Strato di interfaccia, lo strato di interfaccia è responsabile del mantenimento dell'integrità della membrana composita e di garantire un forte legame tra lo strato di supporto e lo strato di separazione, di solito è realizzato in materiale poroso sottile per consentire il flusso del fluido riducendo al minimo il rischio di delaminazione .

Qual è il principio di intercettazione della membrana composita?

Il principio di intercettazione si riferisce al meccanismo fisico mediante il quale le particelle vengono rimosse da un flusso di fluido quando entrano in contatto con una membrana filtrante, ed è uno dei numerosi meccanismi di filtrazione che possono verificarsi all'interno di una membrana filtrante composita, inclusi setacciatura, diffusione e adsorbimento. Sotto l'azione della pressione, è possibile ottenere l'effetto di separazione, purificazione e concentrazione.

Quali sono i fattori che influenzano l'intercettazione della membrana composita?

1. Dimensione delle particelle: la dimensione delle particelle nel flusso del fluido determina la probabilità di intercettazione. È più probabile che le particelle più grandi vengano intercettate e trattenute dalla membrana, mentre le particelle più piccole hanno maggiori probabilità di attraversarle. Nel processo di selezione della membrana, è necessario chiarire la dimensione delle particelle, cosa è necessario e cosa no.

2. Dimensione dei pori della membrana: la dimensione dei pori dello strato di separazione influisce direttamente sull'effetto e sull'efficienza del processo di intercettazione. Una dimensione dei pori più piccola porterà a una maggiore intercettazione, una pressione più elevata e una minore efficienza, mentre una dimensione dei pori più grande consentirà il passaggio di più particelle, la qualità del filtraggio ne risentirà.

3. Portata: anche la portata del fluido influenzerà il processo di intercettazione. Una portata maggiore aumenterà la possibilità che le particelle entrino in contatto con la membrana, con conseguente aumento dell'assorbimento e dell'accumulo di particelle, influenzando il ciclo di vita della membrana e aumentando il costo.

4. Caratteristiche della superficie della membrana: diversi materiali della membrana hanno caratteristiche della superficie della membrana diverse, come carica e idrofobicità, che possono influenzare l'interazione tra le particelle e la membrana e, in definitiva, influenzare il processo di intercettazione.

Una profonda comprensione del principio di intercettazione e della struttura della composizione della membrana composita, i fattori di intercettazione della membrana, come la dimensione delle particelle, la dimensione dei pori della membrana, la portata e le caratteristiche della superficie della membrana, ecc., è una parte importante della selezione di una membrana di filtrazione adatta , soprattutto nella produzione su larga scala e nella filtrazione di miscele complesse. In ogni caso, è utile ottimizzare le prestazioni di queste membrane nelle applicazioni pratiche.

Citazione

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.