新分离技术论文

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液膜分离技术及其在金属离子分离富集中的应用研究进展

摘要:介绍了液膜的基本概念、类和分离分机理。与传统分离提纯技术相比,液膜分离技术具有简高便、效且成本低的特点。综述了液膜分离技术在金属离子分离和富集中的应用进展,并指出其发展前景。

关键词:液膜;分离;富集;金属离子

液膜分离是6年代中期诞生的一种新型的膜分离技术。它具有膜分离的一般特点,主要是依据膜对不同物质具有选择性渗透的性质来进行组分的分离。根据成膜材料即水膜和油膜的不同,将上述多重乳液分为OW//O型和W//型。支撑液膜是利OW用界面张力和毛细管力作用,将膜相附着在多孔支撑体的微孔中制成。静电式准液膜是8年代中期发O展了大量的研究。该技术在湿法冶金、金属离子回收、废水处理、生物制品分离与生物医药分离、化工分离等方面已显示出广泛的应用前景。目前液膜技展起来的新型液膜技术。该技术将静电相分散技术与液膜原理相结合,实现了萃取和反萃取在同一反应槽内的耦合,具备液膜过程所特有的非平衡传质特性术处理农药厂废水已实现工业化.在含锌废水处理中已进行了工业试验,液膜技术分离宇宙飞船中C:O也已成功得到应用,液膜分离技术正在得到迅速的发展。2液膜分离的分离机理乳状液膜根据膜相中是否含有载体可分为非流动载体液膜和流动载体液膜[3]。其促进传递机理如图1所示。2非流动载体的液膜传质机理.1当液膜中不含流动载体时,其分离的选择性主要取决于溶质在液膜中的溶解度。溶解度相差大.才能产生选择性,即混合物中的一种溶质的渗透速度液膜分离技术介绍液膜通常由膜溶剂、面活性剂、动载体和膜表流增强添加剂组成[2]。膜溶剂是液膜的主体.它对液膜体系的性能有一定的影响,一般选用煤油作膜溶剂。选择的依据是液膜的稳定性和对溶质的溶解性。表面活性剂是液膜的主要成分之一.它不仅对液膜的稳定性起决定作用,而且对组分通过液膜的传质速率和破乳、油相回用等都有显著影响。流动载体的作用是它能够快速、高效、选择性地传输指定的物质。膜增强添加剂用于进一步提高膜的稳定性。按构型和操作方式的不同,液膜分为乳状液膜、收稿日期:051—820—22基金项目:国家自然科学基金项目(07042261)要高。渗透速度是扩散系数和分配系数的乘积,由于扩散系数很接近(在一定的膜溶剂中)所以分配系,数的差别就成为设计非流动载体液膜选择性的关键。分配系数乃是溶质在膜相和料液相中的溶解度作者简介:沈江南(96)男,17一,浙江上虞人,博士,,讲师主要从事膜分离技术和资源利用方面的研究。维普资讯https://www.360docs.net/doc/8e1740925.html, 第1期沈江南,:等液膜分离技术及其在金属离子分离富集中的应用研究进展液29行化学仿生,就在于含流动载体的液膜在选择性、渗透性和定向性等三个方面类似于生物细胞膜的功能。因而液膜分离能使浓缩和分离两步合二为一同时进行,是分离科学中的一个重要突破。这试剂()RA+R■P-3液膜分离技术在金属回收中的应用3液膜分离技术分离回收稀土.1在我国蕴藏着丰富的低品位稀土矿,与其他稀土矿床相比,具有规模大、中重稀土配分高,易采选、提取工艺简单、回收率高等优点,有较高的经济价值。在低品位稀土矿山,目前主要采用电解质溶液浸试剂(R)出处理矿石,近也有用电解质溶液原地浸出提取最稀土元素。无论堆浸还是原地浸出,对浸出液处理都是采用草酸或碳铵沉淀稀土。是,但目前我国在稀土R+AR1A+R的深加工、新材料的开发和应用等方面,和国外先进()b国家相比还有一定的差距。为此.为了生产出纯度高、成本低的单一稀土.必须寻求高效低成本的分离技术。液膜提取稀土离子的特点是流程短、速度快、富集比大、试剂少、成本低.具有广阔的工业应用前景。工藤彻一【首先报道了用液膜法分离铕4】(uE)和镨(r,从此,用液膜法浓缩分离稀土的P)图1液膜分离机理()a非流动载体的液膜()b含流动载体的液膜比值,

所以溶质在膜中溶解度不同就成了液膜选择性的决定因素。使用非流动载体液膜进行分离时,当膜两侧被迁移的溶质浓度相等时,传质便自行停止。因此,它不能产生浓缩效应。为了实现高效分离,可研究日渐增多。我国在这方面的研究始于2世纪0O年代初[l5。液膜提取稀土的情况见表1-o。提取以采取在接受相内发生化学反应的办法来促进迁8移,它的机理是通过在乳状液形成液膜的封闭相中稀土的液膜体系组成为:一般有机溶剂采用煤油或引起一个选择性不可逆反应,使特定的迁移溶质或离子与封闭相中的另一部分相互作用,变成一种不能逆扩散穿过膜的新产物。从而使封闭相中的渗透物的浓度实质上为0,保持渗透物在液膜两侧有最大的浓度梯度,此即促进输送,也叫I型促进迁移。利用这一办法。可以把强酸或碱的水溶液封闭在乳磺化煤油,载体采用LA,PP如等,内相采用HIN。对稀土浸出母液可根据需要进行C、HO等分组、提纯、分离等操作。在稀土矿的开发和有关稀土分离过程中,往往会排放出大量的稀土废水,严重地污染水源,危害人民的身体健康。因此,开展应用液膜技术处理状液油膜中.以达到从废水中除去弱酸或弱碱组分的目的。稀土废水的研究具有重要的实际意义,一方面能保护环境,另一方面又能回收废水中的稀土离子。黄炳辉等[用sa8+ ̄煤油组成的液膜体系对221pn0P+江西某稀土分离厂所排放的稀土废水进行处理,经液膜处理后,废水中R¨的浓度从1030m几e0-0g降至1gL以下,/m达到国家排放标准。同时经浓缩提取后稀土可作为原料。返回稀土分离厂进行重新2含流动载体液膜的分离机理.2使用含流动载体的液膜,其选择性分离主要取决于所添加的流动载体,因此提高液膜的选择性的关键在于找到合适的流动载体。载体可以是萃取剂、络合剂、载体在膜内外两个界面之间来回穿梭地传递被迁移的物质。通过流动载体和被迁移物质之间液体离子交换剂等。流动载体除了能提高选择性之外,还能增大溶质通量,它实质上是流动选择性可逆反应.极大的提高了渗透溶质在液膜中的溶解度,而且增大了膜内浓度梯度,提高了输送效果。这种机理叫载体输送。叫I型促进迁移。液膜所以能够进又I利用[。车丽萍等㈣对用乳状液膜技术从含钍稀土221废水中回收富集钍进行了研究,考察了由四氯化碳+N0+2+B+O组成的液膜体系的制乳条件、25P0TPHN34油内比、水乳比、H值和提取时间等因素的影响。p32液膜分离技术分离回收铜离子.铜是重要的有色金属,20年全世界精铜的00维普资讯https://www.360docs.net/doc/8e1740925.html,扫茵毛唐童表1液膜提取稀士离子第O2卷产量达到100万,但随着铜矿石开采品位的2逐渐下降,难处理矿石的增加,以及对S0所造成的环境污染的普遍关注,人们必须开发利用新技术、新方法[。241法既需要吸附一解析的循环操作,又需要较严格的料液预处理工序;溶剂萃取法虽然选择性高,料液状态适应性强,但是以萃取平衡为特征的传质机理限制了萃取级传质效率的进一步提高,使分离过程所矿山浸出液的富集是铜湿法冶金的一个重要环需要的级数较多,试剂的耗量较大。乳状液膜法以非平衡萃取为传质特征,实现了萃取过程与反萃取过程的合二为一,工艺步骤和有机试剂消耗少,矿渣可节,传统的沉淀法、离子交换法以及溶剂萃取法虽然在此担当着重要角色,但并非是最好的工艺选择,因为各类矿山浸出液的溶质浓度往往较低,对于这类稀溶液的提取,沉淀法成本高,选择性差;离子交换以利用,了环境污染,避免是一项既经济高效又环保的富集矿山浸出液的新工艺[。表2/.51列出了一些乳表2液膜法提取矿山浸出液铜离子状液膜提取矿山浸出液中铜的研究概况。目前我国在采用乳化液膜技术处理铜矿山含铜较高口。液膜法吸收有溶剂萃取的优点,特别适合稀贵金属的分离和富集。表3示出了液膜法分离富集贵金属的概况。废水的试验研究方面还是空白,但美国在这方面已有相关的报道。国矿山局(SM)2美UB[在亚利桑那州3J铜矿山用乳化液膜法,从矿山废水中进行了回收铜的试验。铜的回收率>0膜的溶胀率<89%,%。乳状液在电聚结器中以温和条件破乳后,萃取剂用羟胺4液膜的破乳

液膜分离技术作为一种新型的分离技术,正引起世界各国广大学者的极大兴趣和高度重视,其中有关乳状液的破乳再利用是此项技术实用化的关键之一。用于乳状液破乳的方法很多:如电破乳、研磨破乳、化学破乳、膜法破乳等。由于静电破乳与其它破乳方法相比具有操作简单,费用低,不污染回收内水相等优点,在乳状液膜分离技术处理金属矿山废水中一般采用静电破乳法。破乳器的形状主要有箱式,平板式及圆柱式几种。破乳电压一般采用交流盐溶液再生,使活性浓度保持8%后循环使用:5铜溶液在标准条件下电积阴极铜,电流效率为9.26%-9.%。313液膜分离技术分离回收贵金属离子.3贵金属的分离富集方法主要有火试金法、溶剂萃取法、吸附法、离子交换法、离子浮选等。在湿法冶金中,溶剂萃取是最常用的方法,但此法成本维普资讯https://www.360docs.net/doc/8e1740925.html,笙塑沈江南,液等:膜分离及其属离技术在金子分离富集中的应用研究进展表3液膜法分离富集贵金属31电,文献[—6旨44付出破乳电压为方波时破乳效果最5好(与三角波和正弦波相比)。笔者研制了乳状液旋流、脉冲高压静电综合力场对连续破乳的影响。考察了影响乳状液破乳的主要因素;并对破乳机理进行了探讨。结果表明,乳状液在高压静电场中产生旋流运动,从而使乳状液既受到静电场的静电作用而[严忠,东.3】孙文乳液液膜分离原理及应用[]M.北京:化学工业出版社,0:9246.0—[J工藤彻一,4大场洋一.体薄膜汇上弓物质分离方法:液JA178P.981—OP,00[1-13、3】7[张瑞华,5】江德先.用乳状液膜从水溶液中提取混合稀土[.J膜科学与技术,8,()07.]1554:—597[张仲甫,6]张瑞华,汪德先,用液膜技术浓缩和分离稀土溶极化,又受到旋流剪切力的作用,在离心力和静电力的综合作用下实现连续破乳。黄万抚分析了乳状液膜分离技术中静电破乳的主要影响因素,研究了乳状液在高压直流静电场和交流静电场中不同的破乳机理,结果表明,在高压直流静电场中需采用裸电液[.J膜科学与技术,8,(:14.]166)-79I4【]郁建涵,士柱,长印,乳状液型液膜法提取稀土7王姜等.【.J稀土,8,8117]174()—.9:[刘振芳,8]张兴泰,范凉嘉.液膜法从离子吸附型稀土矿提取稀土[.J稀土,8,52:—.]185(389)极才能有效破乳,在交流静电场中使用裸电极或绝缘电极均可有效破乳。【]莫启武,9王向德,印华,磷酸三丁酯为载体的乳状万等.液膜体系迁移钇(1的研究【.I)IJ现代化工,9,()J1915:992—642.5结语[]秦庆伟,1o赵恒勤,清,.ynx7作载体的乳状赖延等Cae22液膜提取稀土的研究[.J矿冶工程,0,()7~8]2223:7.024液膜分离技术较传统工艺具有一定的优点,但该技术目前得到大规模应用的例子尚少,一方面是对液膜分离机理的研究尚不充分,还缺少足够的数据、资料来评价液膜技术在商业上应用的可能性和[1方建章,向德,1]王万印华,乳状液膜法从轻稀土中分等.离镧的研究【.J膜科学与技术,971()3-1]19,73:64,[]刘雷,向德,印华,乳状液膜法分离钬、的研12王万等.铒究【.J膜科学与技术,981()2—l]19,83:33_经济性:另一方面尚存在液膜的稳定性、乳状液膜的溶胀、破乳等技术问题。但液膜分离的高效、快速、高选择性、应用面广等优点使它多年来一直受到关注[3黄万抚,1]王淀佐.液膜技术提取稀土的试验研究【.J膜】科学与技术,9.86:92.181()1—19[]李全民,14杨新立,刘奇,用以磷酸三丁酯为载体的乳等.状液膜提取钕的研究【.J稀土,951()1—8】19,66:51.和研究。其有关理论和应用技术正在得到进一步完善和发展。随着液膜技术的进一步完善,液膜分离技[]李玉萍,15李莉芬,王献科.液膜法提取高纯铼[.J中国钼J业,012()2-620,56:32.术将会得到大规模的应用,特别是在湿法冶金、处理[6马铭,1]何鼎胜,刘燕.铕离子o)HMP为载体的大n在PB金属矿山废水等方面将会得到广泛

的应用。块液膜中的传输叨.湖南师范大学自然科学学报,9,189参考文献:【]L.Sprtnhdoaoswtludmmbae:1iNeaaoyrcrniqiernNibhi2()4-311:O4.[7文献,1]喻庆华,马荣骏.用液膜萃取从稀土浸出液中提取稀土的研究【.冶工程,9,73:75.J矿]171()4—09f8张瑞华.乳状液膜从氯化钠型浸出液中浓缩稀土【.1]用J]江西有色金属,991()2—519,34:22.[91】车丽萍,永富,继,乳状液膜技术提取钍的研究余袁等.U,409P.981-2S3174【]16—1.1[张瑞华.2]液膜分离技术【]南昌:西人民出版社,8:M.江1491—102.维普资讯https://www.360docs.net/doc/8e1740925.html,32扫茵毛童唐19,72:64.961()4—9第O2卷[.J过滤与分离,051()1—5]20,53:21.[O2]石太宏,汤兵,张秀娟.液膜法从湿法炼锌系统中提取镓的研究[.J稀有金属,9,21:-.]182()149[】张瑞华.34乳状液膜提取黄金的研究f.J黄金,9,17:]101()92—622.【]路淑斌,21王向德,万印华,无污染、等.快速液膜法分离稀土的系统研究——钆和铽、镝的分离【.J水处理技术,]19,31:-1972()7l.【】刘芙燕.35液膜法提金工艺[.J应用化学,9851)3]19,(:—1088.6【63]朱斌,向德,王张秀娟.膜法提取单质金的迁移机理及其应用[.J水处理技术,972()2026]19,34:1—1.[73]罗喜清.液膜技术提取黄金的试验研究【.J黄金,9,]1291()3—933:53.[22】黄炳辉,黄培刚,汪德先,用液膜技术处理稀土废水等.[.J膜科学与技术,042()7—6]20,45:47.[】车丽萍,23余永富,袁继祖,混合载体乳状液膜技术处等.理含钍工业废水的试验研究[.J铀矿冶,052()]20,42:8—528.‘[8林国梁,3】王玉坤,刘飞.用液膜法从氰化浸出矿浆中采提金的可行性研究探讨【.J黄金,0,51:03.]242()3—20[】李玉萍,献科.膜分离富集银【.中国钼业,0,39王液J]2102()4—951:74.[42】刘大星,开喜,蒋王成彦.铜湿法冶金技术的现状及发展趋势【.J有色冶炼,002()15]20,94:-.[52】王文才,蔡嗣经,黄万抚.乳化液膜技术分离提取C2u+的应用研究进展【.J膜科学与技术,0,46:76.]242()5—00【6舒万艮,2]梁刚.乳状液膜法分离提取C[_科学与C+】膜J技术,981()1—71',84:41.9[O王靖芳,4]冯彦琳,肖华,乳状液膜法迁移及分离钯殷等.(的研究[.Ⅱ)J无机化学学报,981()1711]19,42:5—6.【1张瑞华,4】全水清.乳状液膜提取钯的研究【.有金属,J稀]19,81:41.941()1—7[7黄万抚,2】王淀佐,胡永平.乳状液膜技术自铜矿堆浸液[】王靖芳,42冯彦琳,窦丽珠,N53为载体的乳状液膜等.0提取钯(Ⅱ)的研究【.J稀有金属,012()25.]20,515—6:[3刘璐,4】陈莆华.乳状液膜法提取铂的动力学研究[.J南]开大学学报,013()181120,44:0—.1[】LagLinhaLPnhn.ra—onoq44uGn,uQogu,iasegBekdwfi—ludmmrnmusnudriheetcfl【.oriebaeeloneglciidJJu—ihre]nlombaeSine19,2:—.afMerncec,971816回收c。u的研究[.J金属矿山,0,1 ̄:—9]2232)71.01[8黄万抚.状液膜提取堆浸液中c!2】乳u+的理论分析与试验研究【.J膜科学技术,0,33:83.]232()2—10[】王向德,29王军波.乳状液膜用于湿法冶锌中除铜的研究【..水处理技术,982()2024『]19,44:1—1.[】聂仲文.3O液膜法从金矿浸出液除金后液中提取铜【.J湿1法冶金,001()1—120,92:82.[】朱

宪,45蒋楚生.乳状液膜分离技术中的交流高电压破乳器[..化工学报,9,65:2—3.『]155()65609[l倪海勇,3】邓佐国,衍洲,林等.以Aog60为载体eraM54的乳状液膜分离富集铜[.J膜科学与技术,0,42:]242()04—4O4.[】李思芽.46高压方波脉冲破乳电源的研制【.J膜科学与技]术,9884:04.18,(4—4)[7沈江南,4】黄万抚.乳状液膜旋流静电综合力场连续破乳器研究[..水处理技术;0543—1『]20。:64.[2WrhJB,ie,ude。t1Feso3]itNlnDNHnlGe.idttfgsyaleludelinmernehiuooprrcvriimusombaetcnqefrcpeeoeyqfmmnouos]MnrlEgneig958(,riesltn[.ieasnier,19,4oiJn5:4—5.)5956f】黄万抚.状液膜静电破乳机理研究f.学工程,48乳J化]20,13:86_033()5—l[33】莫启武.液膜法在贵金属分离富集中的应用【.J贵金属],AplainadReerhPrgessoqiebaeTehiunpitonsacorsefLiudMmrncnqeocSprtonncnrtnoeaoseaainadCoetaifMtlInoSNignnQUJnhnaHUHEJn-aI-og,ANG帆a,u(.lgoCe-n?Mtisc,hjnnciehog1oefhmEg&arlSiZeagUirtoTcnlyClea.ivsyfo,Hnz。107zea岛Cl;aghu302,hjnhin,2c0eo_ugfEnvmni?&CiiEnJnxUiesyoceenehoGnhuVlgiginVrifineadTcnlatS。az。301,inx。hn)402JagiCia.,AbtatTecnetcasfainadpoespicpeoiudmernrnrdcdsrc:hocplsictnrcsrnilflimbaeaeitueioq0,.IqimbaeJudmernitcnqeiasmpeehiusil,ecetadcs-aigmehdcmprdwiovninlsprtnadpriainifinnotsvntooaetcnetaeaainuicth00f0tcnqe?TeapiainpoesoqimbaetcnqeoeaehiushpltrcsfiudmernehiunspTcolainadcnettnotl0stn0cnrifmeanoa0iervedadiuteeeoigptnilspitd0teiwentfrhrdvlpnoetoneusai.Kersludmern;eaaincnetainmet1inywod:iimbaesprt;ocnrt;na0sqoo

新型绿色化工分离技术及其应用

新型绿色化工分离技术及其应用 摘要:伴随着能源危机、环境污染,现在对资源利用与清洁生产提出较高要求,此也推动了新型绿色分离技术的快速发展。文章则主要介绍了膜分离技术、分子蒸馏技术及超临界萃取技术的原理及应用。 关键字:新型绿色分离技术膜分离技术分子蒸馏技术超临界萃取技术 前言 化工分离技术是化学工程的一个重要分支,石油炼制、塑料化纤、同位素分离,以及生物制品的精制、纳米材料的制备、烟道气的脱硫和化肥农药的生产等等都离不开化工分离技术。化工生产中的原料和产物绝大多数都是混合物, 需要利用体系中各组分物性的差别或借助于分离剂使混合物得到分离提纯,它往往是获得合格产品、充分利用资源和控制环境污染的关键步骤。伴随着煤炭与石油危机引起的能源危机,对资源利用与清洁生产也提出了要求,这就对分离技术的要求越来越高。正是人们希望采用更高效的节能、优产的方法以及所采用的过程与环境友好,推动了新型分离技术的快速发展。文章对膜分离技术、分子蒸馏技术和超临界萃取的应用进行阐述。 1膜分离技术 近20年来膜技术发展及其迅速,已从单独的海水与苦咸水脱盐,纯水及超纯水的制备,工业用水的回用,逐步拓展到环保、化工、医药、食品等领域中,发展前景备受关注。膜分离技术具有分离效率高、能耗低、无相变、操作简便、无二次污染、分离产物易于回收、自动化程度高等优点,在水处理领域具有相当的技术优势[1],是现代分离技术中一种效率较高的分离手段[1,2,3]。目前常见的膜分离过程课分为以下几种:微滤(Microfiltration,MF),超滤(Ultrafiltration,UF),纳滤(Nanofilatration,NF),反渗透(Reverseosmosis,RO),电渗析(Electrodialysis,ED)等。 1.1微滤 1.1.1微滤原理 微滤又称精过滤,其基本原理属于筛网状过滤,在静压差的作用下,利用膜的“筛分”作用,小于膜孔的粒子通过滤膜,大于膜孔的粒子则被截留到膜面上,

生物大分子分离技术综述

生物大分子分离技术综述 摘要:生物大分子包括核酸DNA和RNA、多糖、酶、蛋白质以及多肽等。生物大分子分离技术是生物研究中的核心技术之一,当前医学,药学及生命科学学科之间的交叉渗透为大分子分离技术的发展提供了更多的契机。本文对以沉淀、透析、超滤和溶剂萃取为代表的传统分离技术, 以及色谱, 电泳等现代分离技术的发展概况、方法、特点及应用进行了综述。 关键字:分离技术生物大分子 1前言 生命科学的发展给生物大分子的分离技术提出了新的要求。各种生化、分子研究要求提取分离高纯度,结构完整和具有生物活性的活性的生物大分子样品,这就使得分离技术在各项研究中起着至关重要的作用。对生物大分子分离技术的研究也就随之产生。同时,随着各学科之间的交叉渗透,纳米材料、计算机自动化等技术的发展也为生物大分子技术的发展提供了更多的空间。 生物大分子的制备具有如下特点:生物样品的组成极其复杂,许多生物大分子在生物样品中的含量极微,分离纯化的步骤繁多,耗时长;许多生物大分子在分离过程中就非常容易失活,因此分离过程中如何保证生物大分子的活性,也是提取制备的困难之处;生物大分子的制备几乎都是在溶液中进行的,温度、PH值、离子强度等各种参数对溶液中各种组成的综合影响,很难准确估计和判断。这些都要求生物大分子的分离技术以此为依据,突破这些难点,优化分离程序以获得符合要求的生物大分子试剂。 2传统分离技术 被广泛应用传统的生物大分子分离方法有透析、溶剂萃取、沉淀和超滤等,它们都是一些较早就建立起来比较完善的的分离方法。 2.1透析法 1861年Thomas Graham发明透析方法,已成为生物化学实验中最简易常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的分离过程中,除盐、少量有机溶剂、生物小分子杂质和浓缩样品等都需用到透析。现在,除半透膜的材料更加多样化,透析方式也更加多样。透析法主要是利用小分子物质在溶液中可通过半透膜,而大分子物质不能通过半透膜的性质,达到分离的方法。例如分离和纯化DNA、蛋白质、多肽、多糖等物质时,可用透析法以除去无机盐、单糖、双糖等杂质。反之也可将大分子的杂质留在半透膜内,而将小分子的物质通过半透膜进入膜外溶液中,而加以分离精制:透析是否成功与透析膜的规格关系极大。透析膜的膜孔有大有小,要根据欲分离成分的具体情况而选择。透析膜有动物性膜、火棉胶膜、羊皮纸膜、蛋白质胶膜、玻璃纸膜等。分离时,加入欲透析的样品溶液,悬挂在纯化水容器中,经常更换水加大膜内外溶液浓度压,必要时适当加热,并加以搅拌,以利透析更快。最后,透析是否完全,须对透析膜内溶液进行检测。

分离技术论文

分离技术论文 目录 一.超临界萃取技术的简介 二.超临界萃取技术的原理 三.超临界萃取技术的特点 四.超临界萃取技术的技术应用 五.超临界萃取技术的装置 六.综述 一.超临界萃取技术的简介 超临界为超临界流体,是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态,这种物质只能在其温度和压力超过临界点时才能存在。超临界流体的密度较大,与液体相仿,而它的粘度又较接近于气体。因此超临界流体是一种十分理想的萃取剂。 超临界流体的溶剂强度取决于萃取的温度和压力。利用这种特性,只需改变萃取剂流体的压力和温度,就可以把样品中的不同组分按在流体中溶解度的大小,先后萃取出来,在低压下弱极性的物质先萃取,随着压力的增加,极性较大和大分子量的物质与基本性质,所以在程序升压下进行超临界萃取不同萃取组分,同时还可以起到分离的作用。 温度的变化体现在影响萃取剂的密度与溶质的蒸汽压两个因素,在低温区(仍在临界温度以上),温度升高降低流体密度,而溶质蒸汽压增加不多,因此,萃取剂的溶解能力时的升温可以使溶质从流体萃取剂中析出,温度进一步升高到高温区时,虽然萃取剂的密度进一步降低,但溶质蒸汽压增加,挥发度提高,萃取率不但不会减少反而有增大的趋势。 除压力与温度外,在超临界流体中加入少量其他溶剂也可改变它对溶质的溶解能力。其作用机理至今尚未完全清楚。通常加入量不超过10%,且以极性溶剂甲醇、异丙醇等居多。加入少量的极性溶剂,可以使超临界萃取技术的适用范围进一步扩大到极性较大化合物。二.超临界萃取技术的原理 所谓超临界流体,是指物体处于其临界温度和临界压力以上时的状态。这种流体兼有液体和气体的优点,密度大,粘稠度低,表面张力小,有极高的溶解能力,能深入到提取材料的基质中,发挥非常有效的萃取功能。而且这种溶解能力随着压力的升高而急剧增大。这些特性使得超临界流体成为一种好的萃取剂。而超临界流体萃取,就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性,从动、植物中提取各种有效成份,再通过减压将其释放出来的过程。 超临界流体萃取法是一种物理分离和纯化方法,它是以CO2为萃取剂,在超临界状态下,加压后使其溶解度增大。将物质溶解出来,然后通过减压又将其释放出来。该过程中CO2循环使用。在压力为8--40MPa时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物,在加入改性剂后则可溶解极化物。该技术除可替代传统溶剂分离法外,还可以解决生物大分子、热敏性和化学不稳定性物质的分离,因而在食品、医药、香料、化工等领域受到广泛重视。超临界流体的萃取流程 三.超临界萃取技术的特点 (1)、超临界萃取可以在接近室温(35~40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。因此,在萃取物中保持着药用植物的有效成分,而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来; (2)、使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留的溶剂物质,从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染,保证了100%的纯天

航天器非火工连接分离技术研究综述

航天器非火工连接分离技术研究综述 仲作阳1,2,张海联2,周建平2,黄奕勇1 (1.军事科学院国防科技创新研究院,北京100034;2.中国载人航天工程办公室,北京100094)摘要:针对工程上对低冲击非火工连接分离技术的需求,以载人航天及未来深空探测任务需求为牵引,梳理了国内外航天器非火工连接分离技术的研究进展,从电磁作动二形状记忆合金二热致动等分类角度,分别对其技术实现途径二作动机理二性能指标二参数情况等进行了评述三对国内外研究差距进行了对比分析,总结了我国航天器非火工连接分离技术领域亟需攻关的关键技术,包括航天器大承载连接分离的系统方案设计二分离解锁冲击载荷的减缓与防护技术二连接与分离过程动力学建模与仿真技术和非火工连接分离装置地面试验验证技术等三 关键词:载人航天;连接分离装置;非火工连接;低冲击;分离螺母 中图分类号:TG156 文献标识码:A 文章编号:1674-5825(2019)01-0128-15 ReviewofNon-pyrotechnicConnectionandSeparationTechnologyofSpacecraft ZHONGZuoyang1,2,ZHANGHailian2,ZHOUJianping2,HUANGYiyong1(1.NationalInnovationInstituteofDefenseTechnology,AcademyofMilitaryScience,Beijing,100034,China;2.ChinaMannedSpaceAgency,Beijing100094,China) Abstract:Withthedevelopmentofspacetechnology,thecomplexityofspacecraftisincreasingandmoreconnectionandseparationdevicesareemployed.Thereexistsagreatdemandfornon-pyrotech-nicandlowimpactconnectionandseparationtechnology.Inthispaper,consideringtherequire-mentsofthecurrenthumanspaceprogramandthefuturehumandeepspaceexplorationmission,theresearchprogressesofnon-pyrotechnicconnectionandseparationtechnologiesinspacecraftathomeandabroadweresystematicallyreviewedandsummarized.Inaddition,thetechnicalimplementationapproach,theworkingmechanism,theperformanceindexandparameterswereintroducedandana-lyzedfortheelectromagneticdriven,shapememoryalloyandthermalactuateddevices.Intheend,theresearchgapinthenon-pyrotechnicandlowimpactconnectionandseparationtechnologybe-tweenChinaandabroadwasanalyzedandthekeytechnologiesneedtoberesearchedinChinaweresummarizedincludingthedesignofsystemschemeforseparationoflargeloadconnections,themiti-gationandprotectiontechnologyofimpactload,thedynamicsmodelandsimulationoftheseparationprocessing,andthegroundvalidationtestetc.Keywords:humanspaceflight;separationandunlockdevice;non-pyrotechnicconnection;lowim-pactload;separatenut 收稿日期:2018-06-13;修回日期:2018-11-16 基金项目:国家自然科学基金(11402303);中国博士后科学基金一等资助(2016M592931)和特别资助(2017T100830) 第一作者:仲作阳,男,博士,助理研究员,研究方向为航天器振动二冲击与噪声控制三E-mail:zhongzuoyang123@163.com1 引言 连接分离装置也称为解锁分离装置,是航天 器舱段之间二本体与部件之间以及机构之间的牢固连接与可靠分离的执行部件,其可靠工作是圆满完成各项载人航天任务的基础和前提条件[1-2]三未来空间站建造及载人登月任务对连接分离装置的可靠性二安全性及分离冲击提出了更高的要求,第25卷 第1期2019年 2月 载 人 航 天MannedSpaceflight Vol.25 No.1Feb.2019 万方数据

现代分离技术论文

分离技术的发展现状和展望 摘要: 简要阐述了分离技术的产生和发展概况,各主要常规和新型分离技术的发展现状、研究前沿及未来的发展方向,并讨论了分离技术将继续推动现代化工和相关工业的发展,并在高新技术领域的发展中大显身手。 关键词:分离技术;发展现状;展望 Development Status and prospect on separation technology Abstract:The history of produce and development on separation engineering is briefly introduced. The status and study advance of most traditional and new separation techniques and its developing direction in future is briefed. In the past, separation technology brought into important play in chemical engineering.It is discussed that it will also impel modern chemical engineering and relative industries in future. Moreover it will strut its stuff in high technology. Key words: separation technology; development; prospect 本文从分离技术的产生和发展概况入手,综述了精馏、吸附、干燥等常规分离技术和超临界流体分离、膜分离、耦合分离等新型分离技术的研究,并分析了各种技术在现代化工中的重要作用。

分离分析论文资料

膜分离技术与分子蒸馏技术 摘要:分离分析技术在生产和生活中有着广泛的用途,选择合适的分离分析方法关乎着实验与生产的成败,根据物质的性质不同所采用的的分离技术也有所差别,本文主要对膜分离技术和分子蒸馏技术的原理特点及在医药方面的应用做了简单的介绍。 关键词:膜分离技术分子蒸馏技术原理特点应用 前言 膜分离技术是一项新兴的高效分离技术,已经被国际公认为20世纪末到21世纪中期最有发展前途的一项重大高新生产技术,成为世界各国研究的热点,目前已被广泛应用医药、食品、化工、环保等各个领域;分子蒸馏技术是一种特殊的液液分离技术,它产生于20世纪20年代,是伴随着人们对真空状态下气体运动理论的深入研究以及真空蒸馏技术的不断发展而逐渐兴起的一种新的分离技术。目前,分子蒸馏技术已成为分离技术中的一个重要分支。 1 膜分离技术 1.1膜分离技术的原理及特点 膜分离是利用具有一定选择透过特性的过虑介质,以外界能量或化学位差为推动力,对多组分混合物进行物理的分离、纯化和富集的过程。膜分离法有许多的种类,虽然各种膜分离过程具有不同的原理和特征,即使用的膜不同,推动力、截流组分不同,适用的对象和要求也不同,但其共同点为过程简单、经济、节能、高效,无两次污染。大多数膜分离过程中物质不发生相变,分离系数较大,操作温度可为常温,可直接放大,可专一配膜等。相对与传统工艺,膜分离具有以下优点:艺简化,一次性投资少,方便维护、操作简便,运行费用低,节省资源;运行无相变,不破坏产品结构,分离效率高,提高产品的收率和质量;不需用溶剂或溶剂用量大大减少,因而废水处理也变得更加容易[1]。 1.2 膜分离技术的种类 目前,国内外在制药和医疗上常用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、

三种新型分离技术的综述

1引言 国内外对分离技术的发展十分重视,但由于应用领域十分广泛,原料、产品和对分离操作的要求多种多样,决定了分离技术的多样性。按机理划分,可大致分为五类:生成新相以进行分离(如蒸馏、结晶);加入新相进行分离(如萃取、吸收);用隔离物进行分离(如膜分离);用固体试剂进行分离(如吸附、离子交换)和用外力场或梯度进行分离(如离心萃取分离、电泳)等。现在运用较多且有很大发展前景的新型分离技术有超临界流体萃取技术、分子蒸馏技术和膜分离技术。 2超临界流体萃取技术及其应用 超临界流体萃取是_种以超临界流体代替常规有机溶剂对目标组分进行萃取和分离的新型技术。其原理是利用流体(溶剂)在临界点附近区域(超临界区)内与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能,且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动来实现分离的。由于二氧化碳具有无毒、不易燃易爆、廉价、临界压力低、易于安全地从混合物中分离出来,所以是最常用的超临界流体。相对于传统提取分离方法(煎煮、醇沉、蒸发浓缩等)具 作者简介:周芙蓉,女,中北大学化工与环境学院研究生有以下优点:萃取效率高、传递速度快、选择性高、提取物较干净、省时、减少有机溶剂及环境污染、适合于挥发油等脂溶性成分的提取分离。 超临界流体萃取技术特点 ⑴由于在临界点附近,流体温度或压力的微小变化会引起溶解能力的极大变化,使萃取后溶剂与溶质容易分离。 ⑵由于超临界流体具有与液体接近的溶解能力,同时又保持了气体所具有的传递性,有利于高效分离的实现。 (3)利用超临界流体可在较低温度下溶解或选择性地提取出相应难挥发的物质,更好地保护热敏性物质。 (4)萃取效率高,萃取时间短。可以省却清除溶剂的程序,彻底解决了工艺繁杂、纯度不够且易残留有害物质等问题。 (5)萃取剂只需再经压缩便可循环使用,可大大降低成本。 (6)超临界流体萃取能耗低,集萃取、蒸馏、分离于_体,工艺简单,操作方便。 (7)超临界流体萃取能与多种分析技术,包括气相色谱、高效液相色谱、质谱等联用,省去了传统方法中蒸馏、浓缩溶剂的步骤。避免样品的损失、降解或污染,因而可以实现自动化。

节能新技术在化工分离工程中的应用

节能新技术在化工分离 工程中的应用 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

论文题目节能新技术在化工分离工程中的应用

摘要 近年来,随着市场经济的快速发展,化工行业也迅速崛起。但是,由于化工行业巨大的污染性,而使其成为我国环境污染的源头之一,在当前追求低碳经济和绿色经济的大环境下,化工行业的发展受到了一定的限制。 关键词 化工分离节能新技术研究进展 引言 当前,随着社会的发展和进步,越来越多的人认识到节约资源、保护环境的重要性。国家的“十二五”规划纲要指出:“十二五”期间要大力开发和积极推广低碳技术,节能减排工作不断深入,“十二五”末高耗能产品单耗达到国际先进水平,能耗在“十一五”末的基础上再下降10%,主要产品实现清洁生产,主要污染物排放总量在“十一五”末的基础上再下降10%。进一步提高高耗能、高排放和产能过剩行业准入门槛。这就意味着当前高污染、高耗能的化工行业的节能减排进程必须加快。 正文 我国化工行业主要是从事化学工业生产和开发的能源工业以及基础原材料工业。化工行业是我国国民经济体系中的一个重要部门,它对经济发展、国防事业以及人们的社会生活都发挥着极其重要的作用。改革开放以来,我国的石油化工产业取得了巨大的成就。但是由于化学工业本身的缺点和局限,导致在生产过程中排放的污染物种类多、数量大、

毒性高,严重影响生态环境和人类的身体健康。当前,由于在节能减排技术开发上的滞后,导致我国化工行业节能减排和环保技术水平落后,也使得化工行业生产过程中的高耗能、高污染现状持续得不到缓解。从而导致我国化工行业的能耗量始终排在全国工业领域的前列。而化工行业的废水排放量甚至长期高居全国工业领域的第1位。 化工分离过程是将混合物分离成各组分组成各不相同的两种(或几种)产品的操作。一套标准的化工生产装置,应包括一个反应器和具有提纯原料、中间产物与产品以及后处理的多个分离设备构成。首先,分离过程必须能够去除原料杂质,为化学反应提供纯度达到工业生产要求的原料,减少杂质带来的影响(副反应增加,催化剂中毒等);再者,分离过程能够对反应产物进行处理,获得所需产品的同时分离出未完全反应的反应物,循环利用;此外,分离过程还需要在工业废水处理与环境保护方面发挥作用,减少工业三废的排放。因此,我们看到化工分离过程在化学工业生产中占据着非常重要的地位。 膜分离技术是利用特定膜的渗透作用,在外界能量或化学位差的推动下。对气相或液相混合物进行分离、分级、提纯和富集,膜分离过程大多尤相变,常温操作,高效、节能、工艺简便、污染小。20世纪80年代以来我国膜技术跨入应用阶段,同时也是新膜过程的开发阶段。在这一时期,膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领域得到了较大规模的开发和应用。 离子膜烧碱不但能生产出高纯度烧碱和氢气,而且节能效果显着,比隔膜法节约能耗约30%。因此,离子膜法将逐步取代隔膜法生产烧

泡沫分离技术的应用(论文)

泡沫分离技术的应用及研究进展 摘要:泡沫分离技术是近些年得到重视的分离技术之一,介绍了泡沫分离技术的应用,介绍了此技术可分离细胞,可分离富集蛋白质体系,泡沫分离_Fenton氧化工艺处理表面活性剂废水,泡沫分离_Fenton 氧化处理炼油废水,两级泡沫分离废水中大豆蛋白的工艺,聚氨酯泡沫塑料分离富集石墨炉原子吸收光谱法测定痕量金,硅片线锯砂浆中硅粉与碳化硅粉的泡沫浮选分离回收,超滤与泡沫分离内耦合应用于表面活性物质浓缩分离的实验研究,重点研究了此技术分离皂苷的有效成分。 关键词:泡沫分离;富集蛋白质;泡沫浮选法;两级泡沫分离;聚氨酯泡沫塑料分离;超滤与泡沫分离 0 前言 泡沫分离技术可用于分离各种物质——小到离子而至粗大的矿石颗粒。泡沫浮选法精选矿石已有60年以上的历史。虽然1937年Langmuir 等已发现离子也有可能应用浮选来提取,可是直到1959年才由Sebba提出泡沫浮选也可能应用于分析技术中。但实际应用于分析分离还只是近十年左右才实现的。到目前为止已对Ag、As、Au、Be、Bi、Cd、Ce、Co、

Cr、Cu、F、Fe、Hg、In、Mn、Mo、Ni、Pb、Pd、Pm、Ra、Re、Sb、Th、U、V、W等元素以及一些有机物的泡沫分离作了广泛的研究。 1 泡沫分离技术的简介 泡沫分离技术是通过向溶液中鼓泡并形成泡沫层,将泡沫层与液相主体分离,由于表面活性物质聚集在泡沫层内,就可以达到浓缩表面活性物质或净化液相主体的目的被浓缩的物质可以是表面活性物质,也可以是能与表面活性物质相结合的任何物质吸附作用使气泡表面的溶质浓缩,清除在液体表面上形成的泡沫,即可除去被浓缩的物质。泡沫分离是吸附性气泡分离技术中的一种,由于气泡能够以极少量的液体提供极大的表面积,因此如果某种溶质能够选择性地吸附在气液界面,该溶质在泡沫中的浓度将大于其在主体液相中的浓度。这种技术最初用于矿物浮选、污水处理等领域。近年来,基于其在生物医药和食品工业领域的巨大应用潜力,泡沫分离技术在生物分离特别是分离稀溶液中蛋白质的过程中受到了越来越多的关注,因此泡沫分离技术是近些年得到重视的分离技术之一。泡沫分离是根据吸附的原理,向含表面活性物质的液体中鼓泡,使液体内的表面活性物质聚集在气液界面(气泡的表面)上,在液体主体上方形成泡沫层,将泡沫层和液相主体分开,就可以达到浓缩表面活性物质(在泡沫层)和净化液相主体的目的。被浓缩的物质可以是表面活性物质,也可以是能与表面活性物质相络合的物质,但它们必须具备和某一类型的表面活性物质能够络合或鳌合的能力。人们

分析化学中的分离技术课程论文。

离子液体及其在萃取中的应用 姓名: 许文洁专业: 物理化学学号: 030130248 摘要:环境问题日益成为人们关注的焦点。离子液体作为一种绿色溶剂可以较好的解决原有的挥发性有机溶剂造成的环境污染问题。本文阐述了离子液体在萃取分离中的应用进展。重点介绍了离子液体在萃取分离有机物、金属离子和生物分子及燃料脱硫方面的应用研究。 关键词:离子液体;绿色溶剂;金属离子;萃取;分离 Abstract:Environmental problem is increasingly become the focus of attention. As a green solvent, ionic liquid is a good solution to the original environment pollution problem caused by the volatile organic solvents. This paper expounds the application of ionic liquids in extraction and separation. Focus on the ionic liquids applied research in extraction and separation of organic matter, metal ions and biological molecules and fuel desulfurization aspects. Key Words:ionic liquid;green solvent;metal ions;extraction;separation 1.离子液体 离子液体是指呈液态的离子化合物,最简单常见的离子液体是处于熔融状态的氯化钠。由于一般的离子化合物都是固体,所以在以往的印象中离子液体必然是与高温相联系的。但高温状态下物质的活性大、易分解,很少可以作为反应、分离溶剂使用。室温离子液体是指在室温附近很大的温度范围内均为液体的离子化合物,它很好的解决了高温条件下的不稳定问题,因此室温离子液体具有很大的潜力作为溶剂使用。现在在研究当中称离子液体一般即指室温离子液体。离子液体体系中没有分子而均为离子,因此液体具有很高的导电性,常被用于作为电池的电解液[1,2]。由于离子液体是离子态的物质,挥发性很低,不易燃,对热稳定,这就保证了它对环境没有以往挥发性有机溶剂(VOC)所无法避免的污染。正是如此,它被称为是一种绿色溶剂,可以被用来替代原有的有机溶剂作为反应和分离介质来开发清洁工艺[2,3]。由于环境的压力在逐渐加大,室温离子液体的研究开发逐渐得到更多的重视。 2.离子液体的合成方法 离子液体的合成步骤一般包括阴离子和阳离子的合成以及阴阳离子的反应结合。以烷基咪唑类离子液体为例,合成时首先在咪唑的1,3 位上引入烷基基团变成氯化1-甲基-3-乙基咪唑,然后与目标阴离子进行阴离子交换反应形成所需产物。以往一般使用银作为与目标阴离子配对的阳离子,然后银盐和氯化1-甲基-3-乙基咪唑在水相或者在甲醇水体系中进行离子交换。这种方法的缺点在于它需要使用价格较高的银。现在的离子交换反应一般在非水相中进行,也就是采用将氯化1-乙基-3-甲基咪唑溶解在丙酮或乙腈中,然后将铵化阴离子再溶解到其中形成需要的离子液体化合物,这一步的关键是在于NH4Cl 在有机相中不溶,从而可以推动整个反应趋向平衡[5]。 3.离子液体的性质研究 室温离子液体研究的一个关键问题是如何降低体系的熔点,这直接关系到离子液体的使用温度范围。离子液体的熔点是通过选用不同的阴阳离子来调节的,为了削弱离子键,一般都使阳离子在结构上不对称,分子尺寸相对较大。对于烷基咪唑类和烷基吡啶类的离子液体,烷基侧链的分子数越多,则分子尺寸越大,熔点就越低,然而当分子数增加到一定时,不同的烷基链间的分子间作用力加强,有可能会抵消离子键的削弱,反而会导致熔点升高。J.D.Holbrey 等[4]对1,3-二烷基咪唑类离子液体中烷基的碳原子个数多少对熔点的影响作了研究。以[BF4]- 为阴离子的1-烷基-甲基咪唑,碳原子数目在5~9时熔点最低达到- 90。C,如果再增加碳原子的数目熔点反

新型膜分离技术研究进展

新型膜分离技术研究进展 摘要:膜分离技术是一项新兴的高效、快速、节能的新型分离技术。作为一种新型分离技术,在多种领域得到了广泛的应用。综述了反渗透、电渗析、纳滤、微滤、超滤、气体分离、渗透汽化和膜反应器等各种膜分离技术的分离原理、特点,在工业中的应用以及目前存在的问题。最后展望了膜技术的应用前景。 关键词:膜分离;原理;应用;进展 膜分离技术主要是采用天然或人工合成高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分流质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。与传统分离方法(蒸发、萃取或离子交换等)相比,它是在常温下操作,没有相变,最适宜对热敏性物质和生物活性物质的分离与浓缩,具有高效、节能,工艺过程简单,投资少,污染小等优点,因而在化工、轻工、电子、医药、纺织、生物工程、环境治理、冶金等方面具有广泛的应用前景。 1膜分离技术的分离原理和特点 1.1纳滤 纳滤膜具有纳米级孔径,截留相对分子质量为200-1000,能使溶剂、有机小分子和无机盐通过。纳滤膜的分离机理模型目前的看法主要是空间位阻-孔道模型。与超滤膜相比,纳滤膜有一定的荷电容量;与反渗膜相比,纳滤膜又不是完全无孔的。纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术,是国内外研究的热点。余跃等[1]废水进行了去除COD和脱色的研究。结果表明,纳滤技术可有效地去除印染废水中的色度和COD。 1.2超滤 超滤的截留相对分子质量在1000-100000之间。超滤过程的分离机理一般认为是压力驱动的筛孔分离过程,是膜表面上的机械截留(筛分)、在膜孔中的停留(阻塞)、在膜表面及膜孔内的吸附三种形式。徐超等[2]在中试中采用浸没式超滤膜代替传统砂滤工艺处理浊度较低的滦河水,取得较好的处理效果,设备费用降低了。 1.3微滤 微滤是发展最早、制备技术最成熟的膜形式之一,孔径在0.05-10μm之间,可以将细菌、微粒、亚微粒、胶团等不溶物除去,滤液纯净,国际上通称为绝对过滤。微滤分离的实质是利用膜的“筛分”作用来进行的。即:比膜孔大的颗粒的机械截留、颗粒间相互作用及颗粒与膜表面的吸附、颗粒间的桥架作用这三种方式来实现的。 1.4反渗透 反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。学界对于反渗透分离机理的解释主要流行以下理论:溶解一扩散模型、优先吸附一毛细孔流理论、氢键理论。 自从上个世纪90年代邓宇发明了非加压吸附渗透海水淡化法以来,反渗透用于海水淡化的研究得到了极大发展[3]。在重金属废水处理领域,美国芝加哥API工艺公司采用B一9芳香族聚酞胺中空纤维膜组件处理镀镍漂洗水,废水中Niz+的分离率为92%[4]。 1.5电驱动膜

泡沫分离技术综述论文

泡沫浮选分离技术--曹肖烁 摘要:综述了泡沫浮选技术的定义、分类以及原理,介绍了泡沫浮选分离技术中使用的试剂(捕收剂、起泡剂、活化剂、无机调整剂、有机调整剂)、浮选机械等因素对分离效果的影响,并介绍了泡沫浮选分离技术的应用,指出了泡沫浮选分离技术的发展前景。 一.泡沫浮选的定义与分类 泡沫浮选是以气泡分离介质来浓集表面活性物质的一种新型分离技术,主要特点是利用气泡的气-液界面,分离被水润湿性不同的物料。疏水的物料随气泡漂浮到水面上,形成含某种成分很高的泡沫层;而被水润湿的物料,沉于水中,因而可以把它们分开[1]。人们通常把凡是利用气体在溶液中鼓泡,以达到分离或浓缩目的的这类方法总称为泡沫浮选分离技术,简称泡沫浮选技术。 根据被分离物质的不同,它可以分为两类:一类是本身具有表面活性物质的分离以及各种天然或合成表面活性剂的分离,例如医药生物工程中蛋白质、酶、病毒的分离;另一类是本身为非表面活性剂,但可以通过配合或其它方法使其具有表面活性,这类体系的分离被广泛地用于工业污水中各种金属离子如铜、锌、铁、汞、银等的分离回收。 根据被分离物质的溶解性,泡沫分离也可以分为不溶物的浮选和溶解物的浮选两大类。矿物浮选在不溶物浮选中最重要,也是最成熟的。表面活性剂在固体颗粒的表面形成半胶束单分子吸附层,且呈亲水基向里憎水基向外的状态,从而降低固体表面的润湿性,表现出疏水性吸附至气泡界面的倾向,使浮选得以进行。离子浮选是溶解物浮选的一类。其过程和前述过程十分相似,所不同的是表面活性剂并非吸附在被浮选物的表面。气泡形成时气液界面有表面活性剂吸附层,被浮选的离子通过静电吸引被束缚在气泡的界面上而随气泡上升。分子浮选是溶解物浮选的另一类别,是将少量溶解的分子如点白纸、醇等有机物从水中分离的过程。被分离物被气泡气液界面表面活性剂半胶束单分子层增溶富集而随气泡上升,得以浮选[2]。

结晶分离技术

结晶分离技术 摘要:概述了结晶分离技术的原理, 综述了冷却剂直接触冷却结晶、反应结晶、蒸馏结晶耦合、氧化还原结晶液膜、萃取结晶、磁处理结晶等结晶分离方法。并且介绍了结晶分离新技术在一些领域的应用。 关键词:结晶;分离;应用; 溶液结晶在物质分离纯化过程中有着重要的作用, 随着工业的发展, 高效低耗的结晶分离技术在石油、化工、生物技术及环境保护等领域的应用越来越广泛, 工业结晶技术及其相关理论的研究亦被推向新的阶段, 国内外新型结晶技术及新型结晶器的开发设计工作取得了较大进展。 结晶理论的发展 结晶分离过程为一同时进行的多相非均相传热与传质的复杂过程。多年来,众多研究者在结晶热力学、结晶成核、晶体生长动力学、结晶习性、晶体形态及杂质对结晶过程的影响等方面进行了大量基础性研究并提出了描述结晶过程的理论[1 ] ,例如,粒数衡算理论及其相关理论、评价熔融结晶过程以及熔化过程的一些关系式的提出等; Kirwan 和Pigford 基于活化状态模型发展了熔融液中晶体生长的界面动力学绝对速度理论[2 ] ;将计算流体力学的方法与粒数衡算理论相结合,通过模拟的方法揭示沉析动力学和流体力学之间的相互作用等。结晶是一个重要的化工过程,溶质从溶液中结晶出来要经历两个步骤:晶核生成和晶体生长。晶核生成是在过饱和溶液中生成一定数量的晶核;而在晶核的基础上成长为晶体,则为晶体生长。影响整个结晶过程的因素很多,如溶液的过饱和度、杂质的存在、搅拌速度以及各种物理场等。例如声场对结晶动力学的影响,张喜梅等[3 ]就系统地研究了声场对溶液成核、溶液稳定性及晶体生长的影响,并深入探讨了其影响机理,为创造一种靠外力场强化工业结晶过程新单元操作提供了理论依据,将促进溶液结晶理论的发展。在过饱和溶液中附加声场,会产生空化气泡,气泡的非线性振动以及气泡破灭时产生的压力,使体系各点的能量发生变化。体系的能量起伏很大,使分子间作用力减弱,溶液粘度下降,增加了溶质分子间的碰撞机会而易于成核,且气泡破灭时除产生的压力外,会产生云雾状气泡,这有助于降低界面能,使具有新生表面的晶核质点变得较为稳定,得以继续长大为晶核。这些都丰富了结晶理论,为结晶理论的进一步发展开辟了新领域。结晶过程所形成的组织结构主要由结晶过程固液界面的形态、晶体生长特征所决定。近年来,国际上越来越多的研究者认识到,开展对结晶过程晶体形貌结构特征的研究,对控制晶体的微观结构并获得所期望的材料性能具有重要意义。 1.结晶分离技术的研究进展 结晶分离技术近年来发展很快,传统结晶法进一步得到发展与完善,新型结晶技术也正在工业上得到应用或推广。随着国际化工市场的竞争日趋激烈,要求化工产品的质量不断提高而成本则不断降低,因此,人们在研究开发新的结晶技术过程中更加重视结晶方法的选择、新型结晶器的开发及结晶工艺的设计。 2.结晶分离技术的分类 结晶分离技术近年来发展很快, 传统结晶法进一步得到发展与完善, 新型结晶技术也正在工业上得到应用或推广。随着国际化工市场的竞争日趋激烈, 要求化工产品的质量不断提高而成本则不断降低, 因此, 人们在研究开发新的结晶技术过程中更加重视结晶方法的选择、

分离纯化技术及应用论文

分离纯化工艺的运用及发展综述 作者:王亚森 分离纯化工艺的运用及发展综述 摘要:随着药物研究、开发和生产中常用的分离纯化技术的原理、工艺、特点和应用,为了更好的利用分离纯化技术为社会创造更高的经济价值,本文综合概述了分离纯化技术的基本原理及其应用。 关键词:分离纯化技术,应用,发展,原理,应用。 引言:分离纯化过程就是通过物理、化学或生物等手段,或将这些方法结合,将某混合物系分离纯化成两个或多个组成彼此不同的产物的过程。通俗地讲,就是将某种或某类物质从复杂的混合物中分离出来,通过提纯技术使其以相对纯的形式存在。实际上分离纯化只是一个相对的概念,人们不可能将一种物质百分之百地分离纯化。例如电子行业使用的高纯硅,纯度为99.9999%,尽管已经很纯了,但是仍然含有0.0001%的杂质。被分离纯化的混合物可以是原料、反应产物、中间体、天然产物、生物下游产物或废物料等。如中药、生物活性物质、植物活性成分的分离纯化等,要将这些混合物分离,必须采用一定的手段。在工业中通过适当的技术手段与装备,耗费一定的能量来实现混合物的分离过程,研究实现这一分离纯化过程的科学技术称为分离纯化技术。通常,分离纯化过程贯穿在整个生产工艺过程中,是获得最终产品的重要手段,且分离纯化设备和分离费用在总费用中占有相当大的比重。所以,对于药物的研究和生产,分离纯化方法的选择和优化、新型分离设备的研制开发具有极重要的意义。分离纯化技术在工业、农业、医药、食品等生产中具有重要作用,与人们的日常生活息息相关。例如从矿石中冶炼各种金属,从海水中提取食盐和制造淡水,工业废水的处理,中药有效成分及保健成分的提取,从发酵液中分离提取各种抗生素、食用酒精、味精等,都离不开分离纯化技术。同时,由于采用了有效的分离技术,能够提纯和分离较纯的物质,分离技术也在不断地促进其他学科的发展。如由于各种色谱技术、超离心技术和电泳技术的发展和应用,使生物化学等生命科学得到了迅猛的发展。同时由于人类成功分离、破译了生物的遗传密码,促进了遗传工程的发展。另外,随着现代工业和科学技术的发展,产品的质量要求不断提高,对分离技术的要求也越来越高,从而也促进了分离纯化技术的不断提高。产品质量的提高,主要借助于分离纯化技术的进步和应用范围的扩大,这就促使分离纯化过程的效率和选择性都得到了明显的提高。例如应用现代分离技术可以把人和水稻等生物的遗传物质提取出来,并且能将基因准确地定位。…… 一,分离纯化技术的几种常用技术 液液萃取技术、浸取分离技术、超临界流体萃取分离技术、双水相萃取技术、制备色谱分离技术、大孔吸附树脂分离技术、分子印迹技术、离子交换分离技术、分子蒸馏技术、膜分离技术、喷雾干燥和真空冷冻干燥技术等内容。内容全面、简练,层次清晰,涵盖了化学合成药、生物药、植物药的分离纯化。 随着医学技术的发展对医用纯化水的要求也在逐步的提高。从以前的蒸馏工艺制纯化水到现阶段的反渗透脱盐程序的应用,我们可以看见在医学技术进步的同时,医用纯化水制取工业也在飞速的发展中。水是所有生活细胞不可缺少的成份,细胞的新陈代谢,必须有水方能进行,是细胞吸收、渗透、分泌和排泄等作用的介质。所谓纯水主要是指水中各种导电介质(即水中各种盐类阳、阴离子)和水中所含溶解气体及挥发物质等非导电介质的含量的大小,是相对而言的。医用纯水设备采用膜分离技术作为一种新型的流体分离单元操作技术,从上世纪五十年代末六十年代初发展以来,已经取得了令人瞩目的巨大发展,目前膜分离技术已经很成熟、可靠,并广泛应用于食品饮料、医药、环保及市政等行业中,尤其在医用纯

现代分离技术在红霉素提取中的应用

现代分离技术在红霉素提取中的应用 冯长根 陈 涛 曾庆轩 (北京理工大学爆炸灾害预防与控制国家重点实验室,北京100081) 摘 要 综述了近年来国内外现代分离技术溶剂萃取法、膜分离技术、盐析沉淀法、大孔树脂吸附法及离子交换技术在红霉素分离提取领域的研究应用进展,并对这些现代分离技术的发展前景做了简要探讨。关键词 红霉素 提取 溶剂萃取 膜分离技术 大孔树脂 离子交换 收稿日期:2006-11-06 作者简介:冯长根(1953~),男,博士,教授,博导,主要从事应用化学领域的研究。c gfeng@wuma com cn Application of Modern Separation Technologies in Erythromycin Extraction Feng Changgen Chentao Zeng Qingxuan (National Key Laboratory for Prevention and C ontrol of Explosive Disasters,Beijing 100081) Abstract The recent research and application of at home and abroad about modem separation technologies,for exa m ple solvent extraction process,membrane separation technology,salt-induced phase separation processes,macroporous rosin adsorption process and ion exchange method in Erythromycin extraction are reviewed in detail Besides,the foreground of these modem separation technologies was discussed Keywords erythromycin e xtraction solvent extraction me mbrane separation macroporous resin ion exchange 红霉素是弱碱性大环内酯类抗生素,具有抗菌作用强、效率高、毒性低等优点。近年来,随着红霉素衍生物的广泛使用及新剂型(如红霉素肠溶微丸胶囊)的开发,使得红霉素原料用量大幅度增加。因此,从发酵液中分离提取红霉素的技术越来越受到人们的关注。 红霉素的分离提纯具有以下特点: 目标产物浓度低。在发酵液中,红霉素的浓度很低,约占0 4%、0 8%。众所周知,分离对象的初始浓度越低,分离提纯的成本就越高; 红霉素的性质不很稳定,且发酵液容易被污染,这就对能够采用的分离技术手段造成了严格的限制; 红霉素发酵液中杂质的浓度相对较高,其中一些杂质的性质和红霉素很相似,用一些常规的分离技术无法将它们分离以获得高纯度的红霉素产品: 红霉素往往直接作为医药用品,需要符合特殊 的质量和安全要求。 上述特点决定了红霉索分离提纯工艺的复杂性及重要性,同时也对研究开发适用于红霉素分离提纯的新方法、新工艺提出了更高的要求。本文将对近年来国内外分离提取红霉素的工艺做一综述。 1现代分离技术的应用 红霉素的提炼过程包括以下3个方面: 发酵液的预处理和过滤: 提取过程; 精制过程。其中,提取过程极其重要。目前工业上应用的提取方法主要有溶剂萃取法、离子交换法及大孔树脂吸附法等 [1] 。 膜分离技术,做为一种新型的分离、浓缩、提纯及净化技术,近年来在红霉素提炼过程中的应用也得到了迅速的发展 [2] 。 1 1 溶剂萃取法 溶剂萃取法在制药工业中的应用,至今已有60多a 的历史,近10a 来世界各国为发展溶剂萃取新概 59 第21卷第1期2007年1月 化工时刊Chem ical Industry Tim es Vol.21,No.1Jan.1.2007

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