膜分离技术中的膜组件

      由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及容纳这些部件的容器构成的单元称为膜组件。膜组件有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式等。膜材料常用离心机进行分离提纯。

        膜组件应具备下述要求：

  1、原料侧与透过侧的流体有良好的流动状态，以减少返混、浓差极化和膜污染。

  2、具有尽可能高的装填密度。

  3、对膜能够提供高的机械支撑，密封性良好，膜的安装和更换方便。

  4、适合特定的操作条件，安全可靠，易于维修。

  5、设备成本低，操作费用低。

一、板框式膜组件：

        板框式膜组件结构与板框式过滤装置类似，膜被放置在可垫滤纸的多孔的支撑板上，两块多孔的支撑板叠压在一起形成料液流道空间，组成一个膜单元，单元与单元之间可并联或串联连接。

        板框式膜组件比表面积大，易于更换膜，适合超滤和微滤。

二、管式膜组件：

        管式膜组件有内压式和外压式。内压式膜组件是膜被浇铸在多孔的不锈钢管内或用玻璃纤维增强的塑料管内，加压的料液从管内流过，透过膜的渗透溶液在管外侧被收集。外压式膜组件是膜被浇铸在多孔支撑管外侧面，加压的料液从管外侧流过，渗透溶液由管外侧渗透通过膜进入多孔支撑管内。内压式和外压式都可以根据需要设计成串联或并联连接。

        管式膜组件结构简单、适应性强、压力损失小、透过量大，清洗、安装方便，可耐高压，适宜处理高粘度和稠厚液体，适合超滤和微滤。但比表面积小。

三、螺旋卷式膜组件：

        螺旋卷式膜组件结构与螺旋板式换热器类似。膜袋的中间是多孔支撑板、两侧是膜，膜袋的三个边粘封，第四边与多孔中心管连接。组装时在膜袋上铺一层网状材料（隔网），绕中心管卷成柱状装在圆筒形压力容器中。加压的料液进入组件后，在隔网中的流道沿平行于中心管方向流动，透过物进入膜袋后沿螺旋方向流动，zui后汇集在中心管中排出。

        螺旋卷式膜组件结构紧凑，装填密度大。缺点是制作工艺复杂，膜清洗困难。     

四、中空纤维式膜组件：

        将膜材料制成外径为80～400μm、内径为40～100μm的空心管，即为中空纤维膜。将大量的中空纤维膜一端封死，另一端用环氧树脂浇注成管板，装在圆筒形压力容器中，构成中空纤维式膜组件。中空纤维式膜组件有内压式和外压式，大多数采用外压式，即高压料液在中空纤维膜外测流过，透过物进入中空纤维膜内侧。

        中空纤维式膜组件装填密度极大，且不需外加支撑材料。但膜易堵塞，清洗不容易。