反滲透設備膜分離的特點是以膜作為組分分離的手段。選用對所處理的均一物系中的組分具有選擇透過性的膜,就可實現(xiàn)混合物的組分分離。膜分離過程的推動力,不僅用濃度差,也有用壓力差、分壓差和電位差。膜分離過程概述如下:
?。?)過濾式膜分離 溶液或混合氣體置于固體膜的一側,在壓力差作用下,部分物質透過膜而成為滲濾液或滲透氣,留下部分則成為濾余液或滲余氣,由于組分的分子有大小,性質有差別,它們透過膜的速率有差異,因而透過部分與留下部分的組成不同,即實現(xiàn)了組分分離,屬于過濾式膜分離的操作有超過濾、反滲透和氣體滲透等。它們的共同特點是由透過膜的物質形成第二相,伹過程中沒有相變。
?。?)滲析式膜分離 被處理的溶液置于固體膜的一側,接受液是接納滲析組分的溶劑或溶液,置于膜的另一側。料液中的某些溶質或離子在濃度差、電位差的推動下,透過膜而分離出去,進入接受液中。屬于滲析式膜分離的操作有滲析和電滲析等。它們的共同特點是外加接受液作為第二相,但膜兩側的溶液
的溶剤是相同的。
?。?)液膜分離過程涉及三個液相:料液是第一液相,接受液是第二液相,處于這兩者之間的是液膜,是第三液相,液膜須與料液和接受液互不混溶,液-液兩相間的傳質分離操作是萃取和反萃取,溶質從液膜進入液典相當于萃取,溶質再從液膜進入接受液相當于反萃取。液膜分離相當于萃取與反萃取兩者的結合,因之又被稱為液胰萃取。
由此可知,膜分離過程除了膜相外,也必須有第二相,不論從物系自身分離出來的、還是外加的第二相,兩相具有同樣的相態(tài)、同樣的組分,僅是組成的差別。被膜分隔的兩相之間不存在平衡關系,依靠組分透過膜時的速率差別來實現(xiàn)組分的分離,因之稱為速率分離過程。
膜分離過程的優(yōu)點是能耗低,化學品消耗少,操作方便,不產(chǎn)生二次污染。膜分離與具有相同分離作用的傳統(tǒng)分離操作(如蒸發(fā)、萃取或離子交換等)相比較,不僅可避免組分受熱變質或混入雜質,通常還有顯著的經(jīng)濟效益。