渗透蒸发

合集下载

渗透蒸发过程脱除水溶液中挥发性有机物的研究

渗透蒸发过程脱除水溶液中挥发性有机物的研究

其 中 和 分别 为 H ny定 律 常数 ; er . - 稀 释活 度系 数 ; 式 ( ) 可变 为 5 为质 量百 分浓 度 。
回收挥发性 有 机 物 ,在 国外 已有研 究 和开 发 , 然 而在 国内至今 尚未 见报道 。本研 究选 择脱 除水溶 液 中少量苯 为对 象 ,利用 自制 的 渗透 蒸发膜 实验考
在料液侧边界层 中的通量 :
J o=kp (0 . L L 0一 ) 其中P 和 k 分 别 为料 液的 总 物质 的量 浓度 和 液 体
围 从技术和经济上综合分析 ,在水溶液 中 V C Os
含量介 于 10 00 / g 0—5 00mgk ,流量 在 1一 1o / O oOI a rn之间时 ,渗透蒸 发具 有优 势 i 。 苯被列 为 从 V C O s的水 溶液 优先 脱 除 的第 一类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
囤 1 渗透蒸发过程传 质示意图
中围分类号 :T 0 88;Q 3 Q 2 . T 34 2 文献标识码 :A 文章编号 : 059 5 (02 20 4 44 10 -94 2 O )0 - 9 2 0
V C V li rai C m on s O s( oal Ognc o pud ,挥 发 性有 te 机化 合 物 ) 广 泛分 布 于 化工 、 医药 、轻 工 等 工业
( ( jp
一P。 )
、 ) (6 1
其中 Q 为膜的渗透率, 为膜厚 , 。 为活度系数,
P 为饱 和蒸 气压 , 为膜 的蒸 气渗 透率 。
在稳 态操作 下 ,有
如果 膜下 游的 压力忽 略不计 ,即 P= ,则 式 (6) 0 1
可 简化 为 Qp'  ̄T

填充型渗透蒸发膜的研究进展

填充型渗透蒸发膜的研究进展

机物 的脱 除 、 机 物 中少 量 或 微 量 水 的 脱 除 以及 有 有
机 物之 间 的分 离 等 领域 中展现 出重要 的应 用 前 景 ,
变膜 的综 合性 能 , 因此 吸 引 着 人 们 对 不 同填 充 剂 及
其对 膜 分离 性 能 的影 响 展 开 了深 人 的研 究 . 今 为 迄 止, 填充 膜 在许 多物 系 的分 离 中得 到 了应 用 .
充 无 机或 有 机 吸 附剂 ) I型 填 充 膜 ( 机 或 无 机 多 ;I 有 孔 基 质 中填 充 有机 聚 合物 ) .
1 1 I型 填 充膜 . 用 于制 备 此类 填 充 膜 的基质 膜 多选 用橡 胶 态有
机 聚合 物 , 因为填 充 剂 与 玻 璃 态 聚 合 物 之 间 的粘 合 力很 弱 , 导 致 制成 的膜 在结 构 上有 缺 陷 . 时基 质 会 同 膜 对 于待 分 离组 分具 有 优 先透 过性 , 充 剂 的加 人 , 填
综 合性 能 , 有 大量 的工作 要 做 . 还 目前 渗透 蒸 发膜 的 发展 方 向 主 要 有 : 1 ( )新 型 高 分 子 膜 材 料 的 开 发 ; ( )对原 有 膜 材 料 进行 物 理或 化 学 的 改 性 , 中物 2 其
般 可分 为 两种 类 型 : 工型填 充膜 ( 机 物基 膜 中填 有
主要 特 点是 , 离 选择 性 高 、 分 操作 简 单 、 环境 友 好 、 易 于放 大 , 不 受气 液 平衡 的限制 , 得 这一 技 术从 它 且 使 产 生起 就 引起 人 们 的广 泛 关 注 . 目前 在 水 中微 量 有
称 为填 充 型 渗透 蒸 发 膜 ( 称 填充 膜 ) 下 . 填充 膜 一般 由基 质 膜 及 填 充 剂 两 部 分 组 成 , 基

水处理脱碳塔的工作原理

水处理脱碳塔的工作原理

水处理脱碳塔的工作原理
水处理脱碳塔的工作原理是在塔体内倒入一定量的碳酸氢钠溶液(水
含量为10-20%),然后将水溶液在脱碳塔内进行渗透蒸发,形成空膜膜。

随着空膜膜上升,水溶液中的碳酸钠从底部被吸收,沉积在空膜膜上,空
膜膜中渗透出的水会被吸收,从而脱离碳酸钠溶液。

最后水会从顶层溢流出,碳酸钠溶液从底部收集,实现清洗水的目的。

水处理脱碳塔的主要优点是可以高效地除去水体中的硫酸根,氯离子
和其他有害离子,而且它具有自清洁的特性,这种设备的维护成本也很低,而且可以保证出水水质清洁,有利于环境保护。

生物工程下游技术作业及答案[终稿]

生物工程下游技术作业及答案[终稿]

生物工程下游技术作业及答案第三章1 凝聚:是指在电解质作用下,由于胶粒之间双电层排斥作用降低,电位下降,而使胶体体系不稳定的现象。

2 絮凝:是指在某些高分子絮凝剂存在下,基于桥架作用,使胶粒形成絮凝团的过程。

3 为有利于发酵液过滤可采用哪些方法来改变发酵液过滤特性?其简要机理如何?答:可通过以下几个方式:(1)降低液体粘度(加水稀释法和加热法);(2)调节pH;(3)凝聚与絮凝;(4)加入助滤剂;(5)加入反应剂。

4 杂蛋白是发酵液中主要杂质,常用的除去方法有哪些?答:沉淀法;变性法;吸附法。

第四章1 细胞破碎:是指选用物理、化学、酶或机械的方法来破坏细胞壁或细胞膜。

2 细胞破碎有哪些方法?简述他们的基本原理。

答:固体剪切法;液体剪切法;超声波法;其他方法。

3 高压匀浆法与球磨法比较?答:1、高压匀浆法操作参数少,易于确定,适于大规模操作,而球磨法操作参数多,一般凭经验估计,在大规模操作中,夹套冷却控温难度较大。

2、球磨机连续操作时兼具破碎和冷却双重功能,减少了产物失活的可能性,而高压匀浆机需配备换热器进行级间冷却。

3、球磨法破碎在适当条件下一次操作即可达到较高的破损率,而高压匀浆法往往需循环2-4次才行。

4、球磨机适合于各种微生物细胞的破碎,而高压匀浆机不适合丝状真菌及含有包含体的基因工程菌。

第六章1浓差极化:是指当溶剂透过膜,而溶质留在膜上,因而使膜面浓度增大,并高于主体中浓度的现象。

2 膜的污染:随着操作时间的增加,膜透过流速的迅速下降,溶质的截留率也明显下降,这一现象被称为膜的污染。

3 简要说明各种膜(超滤膜、微孔过滤膜和纳米过滤膜)的特点及用途?答:超滤膜:能截留相对分子质量500以上的高分子的膜,应用于大分子产品,主要是酶及蛋白类产品。

微孔过滤膜:主要用于分离流体中尺寸为0.1-10µm的微生物和微粒子,以达到净化、分离和浓缩的目的。

主要用于无菌液体的生产,反渗透及超过滤的前处理。

TiO2/PVA杂化膜的渗透蒸发性能及结构表征

TiO2/PVA杂化膜的渗透蒸发性能及结构表征
C N Ja ・u , E L ・i HAN X uh a L U Qigl ,Z NG u g n HE in h a Y i ,Z y G i・u , I n ・n HA i Qi・e
( e at n f hmi l n ice ia E gneig C l g f hmir C e ia D p r t e c dBoh m cl n ier , ol eo e sy& h m cl me o C aa n e C t E g er g X a e nvr t, im n3 10 ui rvn e C ia ni e n , im nU i sy X a e 6 0 5 F j nPoic , hn ) n i ei a A s atN vl a o tr i dTO l dp l iy a o o ( V b t c : oe n nme — z i2 l oy nl l hl P A)m m rn s eepe ae .F u e t nf m r e se i fe v c e ba e r rp rd or r r s r w i a o if rd( 1 R)idctsta te s a s o g hdoe —o d it at n bten P A a d TO .Sa nn nr e F1 a I n ia ht h r i t n yrg nb n ne ci e e V n i2 cn ig e e r r o w
e c o irso e( E l t nm cocp S M)so s h t i , at ls ew lds b tdi eme rn txw e i , s er hw a TO p rc e i r ue t mba ema hnTO mas t ie a r l t i nh i r

膜分离(实例)..

膜分离(实例)..

2018/9/3
膜分离
上一页
下一页
材料科学与化学工程学院
膜分离应用实例
膜技术应用进展
2018/9/3
膜分离
上一页
下一页
材料科学与化学工程学院
• 大多数工厂现在都配备了基本的水处理设施,但是要达到水 再生的目的,就要涉及到更加先进的水处理工艺,如增加微 滤(MF)或超滤膜(UF),在水处理的最后阶段可根据不同的需 要增加纳滤(NF)或是反渗透(RO)装置。 • 对于需要更高纯度水的公司来说,例如在进行制药和半导体 的生产操作时,需要增加离子交换或电去离子装置。 • 平均起来,根据不同分子的类型,反渗透可以去除90%~98% 溶解在水中的固体,而离子交换或电去离子装置可以更大程 度地去除溶解在水中的固体,达到2ppm甚至更低的浓度。
2018/9/3膜分离 Nhomakorabea上一页
下一页
材料科学与化学工程学院
进行深色废水处理的纳滤工厂。
2018/9/3
膜分离
上一页
下一页
材料科学与化学工程学院
Christ 公司的Liproline系统可用于生物制品生产工艺中产 生的废水的净化,并且可实现全自动的间歇性或持续性处理。
2018/9/3
膜分离
上一页
下一页
2018/9/3
膜分离
上一页
下一页
材料科学与化学工程学院
渗透汽化复合膜
复合膜产品为多层高分子结构。最底层是无纺布支撑层;无纺布上涂覆 一层大孔高分子基膜,厚度为80μm±3μm,主要起支撑作用;最上层 是致密亲水性高分子活性层,厚度为3μm±1μm,起分离作用。
2018/9/3
膜分离
上一页
下一页

第五章 膜分离技术2

1950s-60s,美国Binning用均质膜对液体混合物如水、乙醇和异丙醇三元 恒沸物的分离进行了广泛的研究,对于很多种混合物获得了高分离和 高渗透速度,并开发了组件设计和膜的制作技术。这是首次有关渗透 蒸发方面的重大突破。同时,Kammermyer、Michaels、Long、Neel 和Choo等对渗透蒸发进行了广泛深入系统的研究,但未能实现工业 化。
L:膜管的长度(m),
d:膜管经(m),
l:料液密度(kg/m3)。 k:从入口到管长为L处的平均传质系数(m/s)
Sh:Sherwood准 度(Pa s)
数,
u:流速(m/s),l
:料
液黏
5.14 膜渗透通量的影响因素
意义:k随流速的增大而提高;因此,流速的增大,透过通 量增大。
适合条件:对蛋白质溶液以及小分子有效,但对细胞和胶体 粒子的悬浮液无效。Why?
操作形式
终端过滤(Dean-end filtration) 错流过滤(cross flow filtration, CFF):
流速:
流速对透过通量的影响反应在传质系数上,传 质系数k, 对于圆型管路的层流液(Re < 1800)为:
对于圆型管路的层流料液(Re > 4000),可用下 式计算传质系数:
液量和透过通量不变,则目标产物和小分子溶质的物料蘅 算方程是
s0:溶质初始浓度, V:料液体积, s:洗滤后的溶质的浓度, VD:加水或缓冲液的体积, Rs:小分子溶质的截留率。
5.15 超滤操作方式
洗滤(Dia-filtration): 意义:
料液体积V越小,所需VD越小。因此,洗滤前首先浓缩稀 料液可减少洗滤液的用量。但浓缩后,目标产物浓度增大 透过通量下降。所以,存在最佳料液浓度,使洗滤时间最 短。设目标产物的R=1,小分子溶质的Rs=0,浓缩后料液 体积为V,洗滤过程中其浓度和透过流量不变,目标产物 浓度和洗滤时间分别为:

NaA分子筛膜的制备及其渗透蒸发性能

2 0 1 3年第 2 1 卷 第 5期 , 5 9 6~ 5 9 9

合 成 化 学
Ch i n e s e J o u r n a l o f S y n t h e t i c C h e mi s t r y
V o 1 . 2 1 ,2 0 1 3 No . 5,5 9 6 —5 9 9
i s 2 . 6 4 k g ・m ~ ・h一 a nd s e p a r a t i o n f a c t o r i s >1 0 0 0 0 or f s e p ra a t i n g 9 0 wt % e ha t n o l u n d e r o p t i -
X I A N J i a n , P E N G D o n g , L O G a o . me n g , L E I Q i a I l , Z H A N G X i a o 。 u r i n g
( 1 .C h e n g d u I n s t i t u t e o f O r g a n i c C h e is m t r y , C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e , C h e n g d u 6 1 0 0 4 1 , C h i n a ;
摘要 : 采用喷涂 法在多孔 a — A l 2 0 , 载体上制备了 N a A分子筛膜 ( M) , 其结构和形貌经 S E M和X R D表征 。对 M 的渗透蒸发 性能进行 了研究 , 结果 表明 : 喷涂时 间和晶种浓度 是影 响 M 渗透蒸发 性能 的关键 因素 。在 喷涂时 间为 3 0 S , 晶种 浓 度 为 1 w t % 的 最佳 条 件 下 制 备 的 M, 在3 4 8 K时对 9 0 w t % 乙醇的渗透通量 为 2 . 6 4 k g ・ m~ ・ h ~, 分离 因子 >1 0 0 0 0 。 关 键 词: N a A分子筛膜 ; 喷涂法 ; 制备 ; 渗透蒸发性能

第四章-膜技术ppt课件


在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
3)控制蒸发沉淀
控制蒸发沉淀是将聚合物溶解在一个溶剂 和非溶剂的混合物中(这种混合物作为聚合物 的溶剂)。由于溶剂比非溶剂更容易挥发,所 以蒸发过程中非溶剂和聚合物的含量会越来越 高,最终导致聚合物沉淀并形成带皮层的膜。
①平板式组件; ②管式组件; ③毛细管组件; ④中空纤维组件; ⑤螺旋卷式组件。
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
一、平板式膜组件
平板式膜 组件,又 叫板框式 膜组件, 结构类似 于板框式 压滤机。
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
膜的定义
膜从广义上可以为两相之间的一个不连续区间。 这个区间的三维量度中的一度和其余两度相比 要小很多。膜一般很薄,厚度从几微米、几十 微米至几百微米之间。而长度、厚度则以米计。
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
2)蒸气相沉淀
将由聚合物和溶剂组成的刮涂薄膜置于被 溶剂饱和的非溶剂蒸汽气氛中。由于蒸气相中 溶剂浓度很高,故防止了溶剂从膜中挥发出来。 随着非溶剂渗入到刮涂的薄膜中,膜便逐渐形 成。利用这种方法可以得到无皮层的的多孔膜。 在浸没沉淀法中,有时采用在空气中蒸发的步 骤,如溶剂与水互溶,此时会产生蒸气相沉淀。 用浸没沉淀法制备中空纤维膜时,常采用蒸发 步骤,此时溶剂与蒸汽相非溶剂交换而导致沉 淀。

家畜环境卫生学

家畜环境卫生学一、名词解释1、应激:是指作用机体的一切异乎寻常的环境刺激所引起的生理上或心理上的紧张状态。

它伴随有一系列的神经和内分泌的变化,特别是交感神经兴奋、肾上腺髓质和皮质激素分泌增加。

2、温热环境:是指直接与家畜体热调节有关的外界环境因素的总和。

3、临界温度:当气温下降散热增加时,物理和行为调节无法使动物保持体温正常,必须提高代谢率,增加产热量,以维持体温恒定,这开始提高代谢率的外界温度称为“临界温度”或“下限临界温度”。

4、过高温度:如果气温升高,机体散热受阻,物理调节不能维持体温恒定,体内蓄热,体温升高,体温每升高1摄氏度,代谢率可提高10-20%,这因高温引起代谢率升高的环境温度也可称为“临界温度”,但为别于下限临界温度,特称为“过高温度”或“上限临界温度”.5、热性喘息:就是指在高温环境中,动物出现的增加呼吸频率,减少呼吸深度的现象。

热性喘息常见于汗腺不发达或缺乏汗腺的动物如猪、鸡、狗。

6、舒适区:在等热区的下半部偏上尚有一舒适区,在舒适区内畜体代谢产热刚好等于散热,不需要物理调节,而能维持体温正常,家畜最为舒适。

7、噪声:物体呈不规则,无周期性的振动发出的声音称为噪声(物理学角度)。

凡是环境中不协调的声音,人们感到吵闹或不需要的声音,均称为噪声。

8、游离余氯:水的消毒一般用氯进行,为了保证饮用水的安全,氯的用量必须超过水的需氯量,使氯化消毒后尚能剩余一些氯,称之为游离余氯。

9、光敏作用:当机体内含有某种光敏物质时,在接受光照时,而引起的皮肤炎症和坏死现象。

10、饱和差:在一定温度下饱和湿度(饱和水汽压)和绝对湿度(实际水汽压)之差。

11、绝对湿度:单位体积空气中所含水汽的质量,单位为克/立方米。

绝对湿度直接表示空气中水汽的绝对含量,即指空气中实际含有的水汽量12、相对湿度:空气中实际含有水汽量与空气中可容纳的最大水汽含量之比。

它表示空气潮湿的程度,以百分率表示,是表示空气湿度最常用的指标。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
⑷ 渗透蒸发膜材料 – PEBA(聚醚共聚酰胺) 对苯酚有出色的选择渗透性,目前还没有商业化的膜用于苯酚的渗 透蒸发分离
文献讲解
⑸ 作者的工作 选择 PEBA2533 (邵氏D硬度为25,聚醚含量为~80wt%) 研究温度、原料液中苯酚浓度对膜性能影响,同时也进行吸附研究来 确定苯酚在膜中的溶解性。
⑶ 渗透蒸发 实验室小型渗透蒸发装置,冷凝加抽真空法;有效膜面积为20.4cm2
文献讲解
⑷ 吸附与解吸附实验 将一定质量的膜(W0)浸泡在不同浓度的苯酚溶液中至少48小时,并 维持在不同温度。溶胀称重法测量吸附量。
3.结果与讨论
⑴ 料液浓度与温度对膜的渗透 选择性的影响
一定温度下,渗透液中苯酚的浓度 随料液中苯酚浓度增加而显著增加; 总渗透通量则是稍微增加,且在料液 中苯酚浓度0.6wt%后会下降。
异丙醇脱水装置
第3章 渗透蒸发的应用
第3章 渗透蒸发的应用
§3.2 其他方面的应用 ⑴果汁的浓缩
聚丙烯酸类优先透水膜浓缩果汁、糖浆,优点是可以避免芳香物质 的损失,但目前所研究的膜通量还比较小。
⑵苯中微量水脱除
苯中含水量降至0.005%以下,传统恒沸精馏法能耗高,难以满足要 求。渗透蒸发法可达到0.003%以下。

第1章 渗透蒸发膜技术概述
§1.2 分离原理
料液
渗透物气体
产物 渗透蒸发的分离原理
第1章 渗透蒸发膜技术概述
本质原因
料液中各组分在 膜中的溶解度和 扩散速度存在差 异。
分离推动力
组分在膜两侧的 蒸汽分压差。 分压差越大,推 动力越大。尽可 能提高两侧蒸汽 分压差。
实现方法
提高膜上游侧蒸 汽分压;降低膜 下游侧蒸汽分压
(1)渗透通量 单位面积、单位时间内渗透过膜的质量
J

M At
M--透过膜的组分的渗透量,g;A--膜面积,m2;t--操作时间,h J--渗透通量,g/(m2*h)
渗透通量受膜的结构与性质、料液的组成与性质、温度压力等因素影响
用来表征组分通过膜的渗透速率
第1章 渗透蒸发膜技术概述
(2)选择性
表示膜对不同组分分离效率的高低,一般用分离系数α表示
YA / YB
XA / XB
YA、YB分别为渗透物中A与B的摩尔分数; XA、XB分别为料液中A与B的摩尔分数。
α =1,膜对组分A与B无分离能力 α >1,组分A比B更容易透过膜 α→∞,组分B基本不透过膜,组分分离完全
第1章 渗透蒸发膜技术概述
有时,也用增浓系数β来表征膜的分离效率
= YF
4.结论
PEBA2533膜对苯酚/水体系表现出很好的渗透分离系数;当苯酚在料液 中浓度在0.1~2.0wt%范围内,吸附相中苯酚浓度在80~90wt%;膜 的性能受料液中苯酚的浓度影响,特别是在较高温度下。
*世界上第一张商品膜(GFT膜),目前仍然广泛用于有机溶剂的脱水。 *分子链上含有大量的羟基,良好水溶性。 * 耐水、耐热差及蠕变较大等缺点。 * 需要对PVA进行后处理,如交联(使用马来酸、甲醛等)
第2章 渗透蒸发膜材料
德国GFT(Sulzer Chemtech)膜性能一览
型号 用途
1000
有机溶液脱 水
第2章 渗透蒸发膜材料
1.按结构分:均质膜、非对称膜和复合膜
膜分类
2. 按基本分离体系分:优先透水膜、优先透有机物膜和有机物分离膜 3.按膜材料分:有机高分子膜、无机膜和有机/无机复合物膜
4.按膜的形态分:玻璃态膜、橡胶态膜和离子型聚合物膜
渗透蒸发膜材料
有机高分子膜 §2.1优先透水膜
膜结构中含有亲水性基团,可与水分子发生相互作用 (1)聚乙烯醇膜(PVA)
量含量/%


醇)
第2章 渗透蒸发膜材料
(2)壳聚糖膜
*不溶于水、碱液和普通溶剂,但可溶于甲酸、乙酸等的稀溶液。 *耐水性仍较差,需要交联处理,可使用戊二醛、硫酸交联;与PVA共混
改性。
第2章 渗透蒸发膜材料
(3)聚丙烯酸类膜 *亲水性强
*侧链的羧基可供交联,交联后能够耐多种有机溶剂 *分子量高,可以制备很薄且有韧性的膜
膜组件 原料
截留物
冷凝器
不凝气 渗透物 真空泵
广泛采用的方法
第1章 渗透蒸发膜技术概述
(4)载气吹扫法
膜组件 原料
冷凝器
截留物 气液分离器
载气
第1章 渗透蒸发膜技术概述
(5)溶剂吸收法(吸收渗透蒸发)
膜组件
原料



渗透物
循环溶剂
该方法操作较为复杂,在膜后侧的传质阻力往往较大,因而不常用
第1章 渗透蒸发膜技术概述
蒸汽渗透
(Vapour Permeation,VP)
第1章 渗透蒸发膜技术概述
PV,VP技术优点
蒸馏法难以分离或不能分离的
1
近沸点、恒沸点有机混合物溶液
有机溶剂中微量水的脱出、废水中少量
2
有机物污染物分离或水溶液中高价值 有机物回收具有经济上、技术上优势
“清洁工艺”,本身具有少污染或零
3
污染,适合食品、医药和环保领域应
溶解扩散机制解释
料液的浓度对苯酚渗透通量影响更 大,尤其是在高温下更显著
当苯酚浓度过高时,分子间形成氢键 而聚集,影响苯酚的扩散和渗透
文献讲解
苯酚及水的渗透通量对温度的 关系遵循Arrehnius关系式
a.温度的升高增加分子运动能力,提高 扩散速率;b.同时膜聚合物分子链运动 加强,有利于分子通过膜;c.提高了渗
⑶酒类饮料中除去乙醇
优先透有机物膜,降低啤酒或果酒中的乙醇含量。
渗透蒸发与蒸汽渗透的比较
传递过程和规律
相同点
设备流程和降压方法
PV / VP
不同点
料液相状态、流动 性与传质阻力
操作温度与渗透通 量
杂质影响
文献讲解
Journal of Membrane Science
Use of pervaporation for the separation of phenol from dilute aqueous solutions
Xiaogang Hao, Mark Pritzker, Xianshe Feng∗ Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, 200 University Avenue West,
Waterloo, Ontario, Canada N2L 3G1
透压
水分子结构小,通过膜的能量壁垒低; 料液苯酚浓度提高,则膜结构变得柔韧 松散,进一步降低水分子渗透过程的能
量壁垒
苯酚分子易于同周围水分子 形成络合物,导致高的渗透 能量壁垒;苯酚浓度提高,则 络合物体积更大,同时苯酚 分子间也会形成聚集体,影响
渗透过程的活化能
苯酚比水更容易溶解在PEBA膜中
苯酚与水之间强烈相互作用 导致苯酚和水的平衡吸附量
同步增大
温度升高,吸附量下降 说明吸附过程放热
苯酚在膜中高溶解性归因于 PEBA与苯酚的高度亲和性,同 时表明膜的高度选择渗透性源
自于高度选择溶解性
Fig. 9 shows that the phenol concentration in the feed tank decreases
第3章 渗透蒸发的应用
(2)异丙醇脱水 *除乙醇脱水外渗透蒸发过程的主要应用 *异丙醇与水在80.37℃形成共沸物,共沸物含异丙醇87.7% *用于乙醇脱水的膜可直接用于异丙醇脱水,且分离系数会
更高 *1986年,日本建造第一套渗透蒸发工业装置用于异丙醇脱
水,渗透液中异丙醇含量99.7%,产能500千克/小时。
第1章 渗透蒸发膜技术概述
(1)冷凝法(热渗透蒸发)
原料
பைடு நூலகம்加热器
膜组件
截留物
冷凝器
不凝气 气-液分离器
缺点是不能有效的保证不凝气从系统排除,实际很少应用
第1章 渗透蒸发膜技术概述
(2)抽真空法
原料
膜组件
截留物
冷凝器
排空
真空泵 真空泵负荷大,且不能回收有价值的渗透物
第1章 渗透蒸发膜技术概述
(3)冷凝加抽真空法
小分子在膜进料侧表面溶解(吸附)
小分子穿过膜、扩散到膜的透过侧
小分子在透过侧膜表面解吸(汽化)
(该步骤进行的很快,对整个传质过程 影响不大)
第1章 渗透蒸发膜技术概述
(2)孔流模型
假定膜中存在固定的孔道和液-气相界面
液体组分通过孔道传输到液-气相界面

组分在液-气相界面蒸发
进料液体
渗透物蒸汽
气体从界面出沿孔道传输出去
§1.3 过程特点
高效分离
分离系数可达几百或上千 不受相平衡的限制
能耗低
一般比精馏法节能1/2~1/3
简单、稳定、可靠
特点
操作温度低
可用于热敏性物质的分离
系统适应性高
可以处理多种不同的 分离体系
过程无需其他试剂
第1章 渗透蒸发膜技术概述
§1.4 渗透蒸发膜性能评价指标
膜的渗透通量和选择性,膜的寿命。
文献讲解
2. 实验
⑴ 材料 PEBA(2533型)树脂是由80%聚氧化四亚甲基和20%的尼龙12组成,由 Arkema公司提供
⑵ 膜制备 涂覆技术:PEBA溶解在N,N-二甲基乙酰胺制成15wt%均一溶液,静 止至少1天后,涂覆在玻璃片上置于70℃烘箱内干燥1天,最后在 50℃的真空烘箱内干燥24小时,得到约30um厚的膜。
Journal of Membrane Science 335 (2009) 96–102
相关文档
最新文档