複合ろ過膜の遮断原理の深度解析

複合ろ過膜は、水処理、製薬、食品加工、医療、科学研究などの多くの産業で使用され、主に混合物中のさまざまな成分を分離および精製し、傍受によって分離効果を達成するために使用されます。 つまり、さまざまな動作条件に対して 粒子と溶質は、効率的で選択的なバリアを提供します。 この記事では、複合フィルター膜の遮断原理の詳細な分析を提供します。

複合ろ過膜とは？

複合ろ過膜は通常、異なる材料の 2 つ以上の層で構成されており、それぞれが特定の機能を持ち、ろ過プロセスで異なる役割を果たします。 この層状構造により、さまざまな粒子サイズと溶質タイプの同時ろ過が可能になり、さまざまな細孔サイズに応じて特定の粒子を配向させることができます。

複合ろ過膜の構造は？

1. 支持層、支持層は膜構造全体に機械的強度と安定性を提供します。通常は多孔質材料で構成され、膜の完全性を維持しながら流体の流れを可能にします。

2.分離層、分離層は、粒子と溶質を選択的にフィルタリングする役割を果たします。通常は半透過性材料でできており、一部の分子を通過させながら他の分子を保持します。

3.界面層、界面層は、複合膜の完全性を維持し、支持層と分離層の間の強力な結合を確保する役割を果たします。通常、層剥離のリスクを最小限に抑えながら流体の流れを可能にするために、薄い多孔質材料で作られています .

複合膜の遮断原理は？

遮断原理とは、粒子がフィルター膜と接触したときに粒子が流体の流れから除去される物理的メカニズムを指し、ふるい分け、拡散、ろ過など、複合フィルター膜内で発生する可能性のあるいくつかのろ過メカニズムの 1 つです。 吸着。 圧力の作用下で、分離、精製および濃縮の効果を達成することができます。

複合膜の遮断に影響を与える要因は何ですか?

1. 粒子サイズ: 流体の流れに含まれる粒子のサイズによって、遮断の可能性が決まります。 粒子が大きいほど、メンブレンによって遮断されて保持される可能性が高くなりますが、粒子が小さいほど膜を通過する可能性が高くなります。 メンブレンの選択プロセスでは、粒子のサイズ、何が必要で何が不要かを明確にする必要があります。

2. 膜の孔径: 分離層の孔径は、遮断プロセスの効果と効率に直接影響します。 細孔径が小さいほど、遮断量が増加し、圧力が高くなり、効率が低下します。一方、細孔径が大きいほど、より多くの粒子が通過できるようになり、フィルタリングの品質が影響を受けます。

3. 流量: 流体の流量も遮断プロセスに影響します。 流速が高くなると、粒子が膜に接触する可能性が高くなり、その結果、粒子の吸着と蓄積が増加し、膜のライフサイクルに影響を与え、コストが増加します。

4. 膜表面特性: 異なる膜材料は、電荷や疎水性などの異なる膜表面特性を持ち、粒子と膜の間の相互作用に影響を与え、最終的に遮断プロセスに影響を与える可能性があります。

複合膜の遮断原理と組成構造、粒子サイズ、膜孔径、流速、膜表面特性などの膜遮断の要因を深く理解することは、適切なろ過膜を選択する上で重要な部分です。 、特に複雑な混合物の大規模な生産とろ過において。 いずれの場合も、実際のアプリケーションでこれらの膜の性能を最適化することが役立ちます。

引用

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.