有哪些有相变的膜分离技术？
膜是一种具有选择性分离功能的材料。膜选择性分离将料液中不同组分分离、纯化和浓缩的过程称为膜分离。与传统过滤不同的是，膜可以在分子范围内分离，这个过程是物理过程，没有相变和添加剂。膜的孔径通常是微米级的。根据膜的孔径大小(或截留分子量)不同，膜可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。根据材料的不同，可以分为无机膜和有机膜。无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，过滤精度低，选择性小。有机膜由高分子材料制成，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、含氟聚合物等。在错流膜过程中，各种膜的分离和截留性能是通过膜的孔径和分子量来区分的。下图简要说明了四种不同的膜分离过程:(箭头反射表示物质无法透过膜而被截留):
微滤(MF)又称微孔过滤，属于精密过滤，其基本原理是筛网分离过程。微滤膜的材料分为有机和无机两大类。有机聚合物包括醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料包括陶瓷和金属。鉴于微孔膜的分离特性，微孔膜的应用范围主要是从气相和液相中截留颗粒、细菌等污染物，以达到净化、分离和浓缩的目的。
对于微滤来说，膜的截留特性是用膜的孔径来表征的，孔径通常在0.1 ~ 1微米之间，所以微滤膜可以分离大直径的细菌和悬浮固体。可用于一般料液的澄清、安全过滤和空气灭菌。
超滤(UF)是介于微滤和纳滤之间的膜过程，膜孔径在0.05um-1000um之间。超滤是一种膜分离技术，可以对溶液进行净化、分离和浓缩。超滤过程通常可以理解为与膜孔径相关的筛选过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定压力下，当水流过膜表面时，只允许水和小于膜孔径的小分子物质通过，从而达到净化、分离和浓缩溶液的目的。
对于超滤来说，膜的截留特性是用标准有机物的截留分子量来表征的，一般在1000 ~ 300000之间。因此，超滤膜可以分离大分子有机物(如蛋白质、细菌)、胶体、悬浮物等。广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化和除热。
纳滤是介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术。其分子量截止在80 ~ 1000范围内，孔径为几个纳米，故称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性，它在制药、生化、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。
对于纳滤，膜的截留特性表现为对标准NaCl、MgSO4 _ 4、CaCl2 _ 2溶液的截留率，通常为60% ~ 90%，对应的截留分子量为100 ~ 1000。因此，纳滤膜可以将小分子有机物与水和无机盐分离，同时实现脱盐和浓缩。
反渗透(RO)是利用反渗透膜只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质或小分子物质的选择性渗透能力，在膜两侧静压力的驱动下，分离液体混合物的膜过程。反渗透是膜分离技术的重要组成部分，具有水质高、运行成本低、无污染、操作方便、运行可靠等诸多优点，已成为海水和苦咸水淡化及纯水制备最节能、最简单的技术。目前已广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业水处理技术的首选。
反渗透的截留目标是所有离子，只允许水通过膜。NaCl截留率在98%以上，出水为去离子水。反渗透可以去除可溶性金属盐、有机物、细菌、胶粒和发热物质，即可以截留所有离子。反渗透膜已广泛用于纯水、软化水、去离子水的生产、产品浓缩和废水处理。
膜分离的基本工艺原理比较简单(见下图)。过滤过程中，料液由泵加压，料液以一定的流速沿滤膜表面流动。分子量大于被膜截留分子量的物质分子不会通过膜回流到进料罐，分子量小于被膜截留分子量的物质或分子通过膜形成透析液。所以膜系统有两个出口，一个是回流(浓缩液)出口，一个是透析液出口。单位时间(Hr)和单位膜面积(m2)内流出的透析液的量(L)称为膜通量(LMH)，即过滤速度。影响膜通量的因素有:温度、压力、TDS、离子浓度、粘度等。
膜分离操作的基本工艺流程:
由于膜分离过程是纯物理过程，具有无相变、节能、体积小、可拆卸等特点，使得膜广泛应用于发酵、制药、植物提取、化工、水处理过程和环保行业。根据不同成分有机物的分子量，选择不同的膜和合适的膜技术，以达到最佳的膜通量和截留率，从而提高生产收率，降低投资规模和运行成本。