传质设备网
czsb.huajx.com 超滤是近30年来崛起的化工分离技术，早在200多年前，人们就揭示了膜分离现象，然而直到本世纪60年代，膜分离技术才进入工程领域，据统计，1982年美国超滤膜销售额仅为0.36亿美元，到1990年已达到3.65亿美元，增加了10倍。
超滤膜的分离过程可概述为：溶液体系在压力驱动下，在超滤膜表面发生分离，溶剂（水）和其它小分子溶质通过具有不对称微孔结构的超滤膜，大分子溶质和微粒被滤膜截留在膜表面。膜的不对称结构和超滤器内料液的高速流动使得被截留物质不易阻塞膜孔，使膜可*、反复使用。通过调节制膜液配方和制膜条件可控制膜表面的孔径尺寸。超滤膜的孔径约为3～30nm，根据产品要求选择合适孔径的超滤膜即可达到分离目的。
超滤膜分离技术的特点：⑴分离过程无相变化，节能显著；⑵分离过程在常温下进行，尤宜热敏物质的分离和浓缩；⑶仅用压力作为膜分离的推动力，分离装置简单，操作容易，易于自控和维修；⑷适用范围广。超滤膜分离技术的发展已使得传统的分离工程受到了挑战，推动了当代的分离技术革命。
该所的超滤膜研究及应用起步于1980年。现已研制成6种材料、截留分子量为1000至70000的10多种规格的超滤膜，并研制成管式、板框式、卷式等不同型号的超滤设备，许多用户单位获得良好的经济效益。下文就超滤膜与超滤器的研制、设备特点及应用情况作一简单介绍。
1超滤膜的研制和特点
该所研制的超滤膜材料分别为聚砜、磺化聚砜、聚丙烯腈、聚砜酰胺、聚醚酮和高分子合金等六种，它们都是非纤维素高分子聚合物，截留分子量范围从1000至70000道尔顿，共计10多种规格，其pH适用范围为pH1至pH13。超滤膜的制备方法是将专门配制的高分子膜液经由制膜机连续涂布在无纺布上，再经过凝胶后处理工艺而成。整张膜要求质量均一，无针孔漏点，耐压强度为0.5Mpa，大多数的膜耐温达60℃，其中聚醚酮膜可耐温达80℃，耐酸碱性能均可达1N。
该所较早采用高分子合金方法研制高分子合金膜，并从高分子合金膜的相容性入手系统地研究了高分子合金膜的成膜规律性和合金体系与膜分离特性关系。在早研制成荷电型磺化聚砜超滤膜，该膜对分子量很小的负离子也具有一定去除率。目前，已制备出截留分子量为1000和4000的超滤膜，在小孔径超滤膜制备方面国内。
2YM型内压管式超滤器
YM型内压管式超滤器由若干个长1.2m、膜面积为0.35m2的组件构成。每个组件由七根
内涂磺化聚砜超滤膜的微孔聚乙烯管组成，根据用户的需要和料液性质将组成组件按不同的串、并联方式组合。内压管式超滤器的主要特点是料液流动状态好，尤其适用于料液粘度大、浓度高的料液，对料液的预处理要求较低，膜易清洗。
研制的内压管式超滤器，制膜成品率达90%以上，根据内压管式膜的特性配制的半自动海棉球机械清洗阀，可在不增加二次废液和不影响生产的情况下完成膜的清洗。该装置曾与美国Abcor公司HFM-251型内压管式膜就处理乳化废液的性能作过比较，两者性能相仿。
3HP系列板框式超滤器
板框式超滤器由平板超滤膜和隔板、密封件、不锈钢金属压紧件、管路等构成，隔板
具有薄层流道、湍流促进器，材料ABS或改性聚碳酸酯。HP系列产品包括HPS型膜面积0.5m2，HPM型膜面积5m2，和HPL型膜面积25m2三种产品。其中，HPS型为圆盒式超滤器，其结构新颖、小巧，膜盒可以整体更换，zui小循环液体积为200毫升，zui终残留液量为20毫升，采用蠕动泵，耐压0.2Mpa，特别适用于实验室使用。HPM、HPL型板框式超滤器都具有占地面积小、功耗低、隔板串并联方式可任意组合、膜更换方便等特点，它们的允许工作压力≤0.5Mpa，占地面积分别0.5m2和1.5m2。HPL设备还可根据用户需要采用双通道结构HPL-Ⅱ、Ⅲ型设备，特别适合用于高粘度物料的处理。
4卷式超滤器
卷式超滤器是一种更为新颖的设备，其单位体积膜面积装载量大于管式和板框式超滤
器，它对低浓度产品的提纯浓缩效率更高。将卷式超滤器作为前级，板框式作为后级结合使用，在工艺设计上更为合理。上海市科委1992年下达该类型设备的研制任务，经一年多的努力已成功地解决了门幅为1m宽的连续式刮膜机的研制、调试和制膜工艺完善，完成了卷式超滤器隔网、布水道、粘接剂等材料的研制，膜柱卷绕等技术难点也已解决，制备出了2＂和４＂组件及其系统装置。
目前，卷式超滤器正在有关药厂试用，应用试验通过鉴定后，将进行推广应用。
5应用情况
YM型内压管式超滤器1987年获中科院科技进步三等奖，HP板框式超滤器1991年被国
家科委、国家技术*等单位授予“*新产品”证书。（zui近，HP系列板框式超滤器研究工作获上海市科技进步二等奖。）
板框式超滤器从1990年推广应用以来，用户达100多家，分布于全国二十多个省市，售出设备近130台，应用范围简述为：⑴在制药工业，用于药物的精制，如*、*钾盐、四环素药品的精制，药液的热原去除。⑵生化、发酵工业，用于超氧歧化酶（SOD）浓缩，酵母浸膏粉的精制，黄原胶的浓缩脱盐，肝素纳的精制和浓缩，核甘酸的分离等。⑶酒和饮料工业，用于米酒的精制澄清，口服液的精制和去杂，大豆蛋白的浓缩、酱油的精制等。⑷环保领域，用于处理工业废水，回收有用物质，经超滤处理的废水可不向外排放，实现闭路循环，重复利用，如印钞废水，硅片磨削废水，乳化油废水及造纸废水等。
四年多来，使用单位应用超滤技术和装置于生产工艺改革和新产品研制中，获得显著经济效益。另外，由于采用了国产的超滤器代替进口设备，节汇达600万美元。
我们相信，随着超滤技术的日益成熟，超滤产品质量的进一步提高和推广应用面扩大，超滤必将在更多工业生产部门发挥越来越重要的作用。
