Глубинный анализ принципа перехвата композитной фильтрующей мембраны

Композитные фильтрационные мембраны используются во многих отраслях промышленности, таких как водоподготовка, фармацевтика, пищевая промышленность, лечение, научные исследования и т. д., в основном используются для разделения и очистки различных компонентов в смеси и достижения эффекта разделения посредством перехвата, то есть для различных рабочих условий. Частицы и растворенные вещества обеспечивают эффективный и селективный барьер. В этой статье представлен углубленный анализ принципа перехвата композитной фильтрующей мембраны.

Что такое композитная фильтрующая мембрана?

Композитные фильтрационные мембраны обычно состоят из двух или более слоев различных материалов, каждый из которых выполняет определенную функцию и играет различную роль в процессе фильтрации. Эта слоистая структура обеспечивает одновременную фильтрацию частиц разного размера и типов растворенных веществ, что позволяет ориентировать определенные частицы в соответствии с разным размером пор.

Структура композитной фильтрующей мембраны?

1. Опорный слой, поддерживающий слой обеспечивает механическую прочность и стабильность всей конструкции мембраны, он обычно состоит из пористых материалов, пропускающих жидкость при сохранении целостности мембраны.

2. Разделительный слой, разделительный слой отвечает за селективную фильтрацию частиц и растворенных веществ, он обычно изготавливается из полупроницаемого материала, пропускающего одни молекулы и задерживающего другие.

3. Интерфейсный слой, интерфейсный слой отвечает за сохранение целостности композитной мембраны и обеспечение прочной связи между опорным слоем и разделительным слоем, обычно он изготавливается из тонкого пористого материала, чтобы обеспечить прохождение жидкости при минимальном риске расслоения. .

Каков принцип перехвата композитной мембраны?

Принцип перехвата относится к физическому механизму, с помощью которого частицы удаляются из потока жидкости, когда они вступают в контакт с фильтрующей мембраной, и это один из нескольких механизмов фильтрации, которые могут происходить внутри композитной фильтрующей мембраны, включая просеивание, диффузию и фильтрацию. адсорбция. Под действием давления может быть достигнут эффект разделения, очистки и концентрации.

Какие факторы влияют на перехват композитной мембраны?

1. Размер частиц. Размер частиц в потоке жидкости определяет вероятность захвата. Более крупные частицы с большей вероятностью будут перехвачены и задержаны мембраной, в то время как более мелкие частицы с большей вероятностью пройдут сквозь нее. В процессе выбора мембран необходимо уточнить размер частиц, что нужно, а что нет.

2. Размер пор мембраны. Размер пор разделительного слоя напрямую влияет на эффект и эффективность процесса улавливания. Меньший размер пор приведет к увеличению улавливания, более высокому давлению и снижению эффективности, в то время как больший размер пор позволит пройти большему количеству частиц, что повлияет на качество фильтрации.

3. Скорость потока: Скорость потока жидкости также влияет на процесс перехвата. Более высокая скорость потока увеличит вероятность контакта частиц с мембраной, что приведет к усилению адсорбции и накоплению частиц, влияя на жизненный цикл мембраны и увеличивая стоимость.

4. Характеристики поверхности мембраны. Различные материалы мембраны имеют разные характеристики поверхности мембраны, такие как заряд и гидрофобность, которые могут влиять на взаимодействие между частицами и мембраной и, в конечном счете, влиять на процесс перехвата.

Глубокое понимание принципа улавливания и структуры состава композитной мембраны, факторов улавливания мембраны, таких как размер частиц, размер пор мембраны, скорость потока и характеристики поверхности мембраны и т. д., является важной частью выбора подходящей фильтрационной мембраны. , особенно при крупномасштабном производстве и фильтрации сложных смесей. В каждом случае полезно оптимизировать характеристики этих мембран в практических приложениях.

Цитата

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.