吸附剂知识点总结

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2-6 知识点 聚酰胺色谱简介解析

2-6 知识点 聚酰胺色谱简介解析

聚酰胺薄层色谱常用的溶剂系统
黄酮体苷元
氯仿-甲醇(94:6/96:4) 氯仿-甲醇-丁酮(12:2:1) 苯-甲醇-丁酮 (90:6:4/84:8:8) 氯仿-甲醇-甲酸(60:38:2) 氯仿-甲醇-吡啶(70:22:8) 氯仿-甲醇-甲酸(60:38:2)
聚酰胺吸附法的操作
1、装柱:一般将颗粒状聚酰胺混悬于水中,使其充分 膨胀,然后装柱,让聚酰胺自由沉降;当用非极性溶剂 系统时候,则用组分中低级性的溶剂装柱。 2、稀释适当浓度上样:一般每100ml聚酰胺上样1.52.5g,样品先用洗脱溶剂溶解,浓度为20%-30%。 水溶性化合物直接上样;若提取物水溶性不好,则用挥 发性有机溶媒溶解、拌适量聚酰胺、挥干或减压蒸干、 干法装入柱顶。
聚酰胺与物质的氢键缔合能力在水中最强,在含水醇中则
随着醇浓度的增高而相应减弱,在高浓度醇或其它有机溶 剂中则几乎不缔合。 强酸或强碱均可破坏聚酰胺与溶质之间的氢键缔合
分离机理
“氢键吸附”学说
溶剂分子与聚酰胺或黄酮类化合物形成氢键缔 合的能力越强,则聚酰胺对这两种化合物的吸附作 用将越弱。聚酰胺层析柱即是利用此性质对各种植 物中黄酮、茶多酚等进行吸附、洗脱而分离的。
分离原理
CH2 N H O C CH2 CH2 O C N CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C C CH2 O H N CH2 O H O H O O CH2
固定相
CH2 CH2 CH2 H N
移动相
吸附规律
形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强。 易形成分子内氢键者在聚酰胺上的吸附相应减弱。 分子中芳香化程度越高,则吸附性越强;反之,则减弱。
前处理
用过的聚酰胺
一般用5%NaOH水溶液洗脱,洗至NaOH水溶液颜 色极淡为止。有时因某些鞣质与聚酰胺又不可逆吸 附,用NaOH水溶液很难洗脱,可用5%NaOH在柱 中浸泡,每天将柱中的NaOH水溶液放出一次,并 加入新的5%NaOH水溶液,这样浸泡一周后,鞣质 可基本洗脱完。然后用蒸馏水洗脱至pH8-9,再用2 倍量的10%醋酸水溶液洗脱,最后蒸馏水洗脱至pH 中性,重复使用。

化工原理传质知识点总结

化工原理传质知识点总结

化工原理传质知识点总结一、基本概念1.1 传质的意义传质是指物质在不同相之间的传递过程。

在化工工程中,传质是指溶质在溶剂中的扩散、对流、传热、反应等传输现象。

1.2 传质的分类传质可以根据溶质与溶剂之间的接触方式分为不同的分类:(1)扩散传质:溶质在溶剂中的自由扩散过程,不需要外力的帮助。

(2)对流传质:通过溶剂的对流运动,加快溶质的扩散速率。

(3)辐射传质:发射源释放的辐射物质在空气中传输的过程。

1.3 传质的单位在化工工程中,我们通常使用质量通量或摩尔通量来描述传质的速率。

质量通量用kg/(m^2·s)或g/(cm^2·min)表示,摩尔通量用mol/(m^2·s)或mol/(cm^2·min)表示。

1.4 传质的驱动力传质的驱动力可以通过浓度差、温度差、压力差等来实现。

在传质过程中,驱动力越大,传质速率越快。

1.5 传质的应用传质在化工工程中有着广泛的应用,例如在化学反应中,传质过程可以影响反应速率和产物浓度。

在洗涤、脱水、吸附等过程中,传质也起到重要的作用。

二、传质过程2.1 扩散传质扩散传质是指溶质在溶剂中的自由扩散过程,不需要外力的帮助。

扩散传质的速率与溶质浓度梯度成正比,与扩散距离成反比,与传质物质的性质、温度等因素有关。

2.2 对流传质对流传质是指通过溶剂的对流运动,加快溶质的扩散速率。

对流传质速率与对流速度和溶质浓度梯度成正比,与传质物质的性质、温度等因素有关。

2.3 质量传递系数质量传递系数是评价传质速率的重要参数,表示单位时间内溶质通过单位面积的传质速率。

它与溶质的性质、溶剂的性质、温度、压力等因素有关。

2.4 传质速率传质速率是指单位时间内溶质通过单位面积的传质量。

它由传质物质的性质、浓度梯度、温度、压力等因素决定。

三、传质原理3.1 扩散传质的原理扩散传质的原理是由于溶质在溶剂中的无规则热运动。

在热运动的影响下,溶质会沿着浓度梯度自行扩散,直到浓度均匀。

高三化学除杂质的知识点

高三化学除杂质的知识点

高三化学除杂质的知识点高三化学:除杂质的知识点化学是一门研究物质性质及其变化的科学,而除杂质是化学分离、纯化和分析的重要步骤之一。

在高三化学学习中,我们需要了解除杂质的知识点以解决实际问题。

本文将介绍除杂质的种类、常用的除杂方法以及相应的实验操作。

一、除杂质的种类除杂质可以根据其来源和性质的不同进行分类。

主要有以下几种:1. 外来杂质:指与主体物质无关的杂质,如灰尘、污染物等。

外来杂质可能由于环境、操作不当等原因进入到物质中,影响其纯度和性质。

2. 完全不同组成的杂质:指与主体物质具有完全不同化学组成的杂质,如水中的溶解氧、杂质酸等。

这些杂质可以通过化学反应或物理分离方法进行除去。

3. 部分相同组成的杂质:指与主体物质具有部分相同化学组成的杂质,如杂质离子、同分异构体等。

这些杂质需要通过化学反应、离子交换等方法进行分离和去除。

二、常用的除杂方法1. 溶解法溶解法是除去外来杂质的常用方法。

当杂质可以在适当的溶剂中溶解时,可通过溶解和过滤的方式将杂质去除。

溶解法适用于杂质与主体物质在溶剂中具有差别溶解度的情况。

以制备无水铜硫酸为例,首先将含水的铜硫酸结晶体溶解于少量无水酒精中,使水分溶解进入酒精中,而无水铜硫酸保持在溶液中。

然后通过过滤,去除溶液中的悬浮固体颗粒,最终得到无水铜硫酸。

2. 沉淀法沉淀法是通过溶解溶液中的杂质,然后通过与适当的沉淀剂反应生成不溶性杂质沉淀,从而实现去杂。

沉淀法适用于主体物质与杂质之间的差别反应性和产物溶解度的情况。

例如,在含有杂质SO42-的铅硝酸溶液中,可以加入BaCl2溶液与其反应,生成不溶性的BaSO4沉淀。

通过过滤,即可除去SO42-杂质,得到纯净的铅硝酸溶液。

3. 吸附法吸附法是利用材料对杂质具有吸附能力的特性进行除杂的方法。

常用的吸附材料有活性炭、沸石等。

吸附法适用于杂质与吸附材料之间存在吸附特异性,例如分子大小、极性等方面的差别。

举个例子,当水中存在有机色素杂质时,可以通过悬浮吸附剂活性炭来去除色素杂质。

脱色知识点

脱色知识点

脱色知识点导言脱色是一种常见的化学处理方法,用于去除物质的颜色。

它在各个领域都有广泛的应用,例如纺织工业、食品加工、环境保护等。

本文将介绍脱色的一些基本知识点,包括脱色原理、常用脱色方法以及相关应用。

脱色原理脱色的基本原理是去除物质中吸收可见光的颜色团。

颜色团是一类具有共轭结构的化合物,它们能够吸收某个特定波长的可见光,使物质呈现出特定的颜色。

通过对颜色团的破坏或去除,可以使物质变得无色或减少颜色的强度。

常用脱色方法氧化脱色氧化脱色是一种常见的脱色方法,它利用氧化剂的作用将颜色团氧化分解,从而达到脱色的目的。

常用的氧化剂包括过氧化氢、高锰酸钾等。

这些氧化剂具有较强的氧化性,能够有效地破坏颜色团的共轭结构,使物质脱色。

还原脱色还原脱色是另一种常见的脱色方法,它利用还原剂的作用还原颜色团,使其失去吸收可见光的能力。

常用的还原剂包括亚硫酸盐、亚硝酸盐等。

这些还原剂能够与颜色团中的双键发生加成反应,破坏其共轭结构,从而使物质脱色。

吸附脱色吸附脱色是一种利用吸附剂吸附颜色团的方法。

常用的吸附剂包括活性炭、硅胶等。

这些吸附剂具有较大的比表面积和一定的孔隙结构,能够有效地吸附颜色团分子,使物质脱色。

脱色应用纺织工业在纺织工业中,脱色是一道重要的工艺步骤。

它能够去除纺织品中的颜色团,使其呈现出纯白色或浅色,为后续染色和印花提供良好的基础。

常用的脱色方法包括氯漂、过氧化氢漂白等。

食品加工在食品加工中,脱色也有着重要的应用。

许多食品在加工过程中会产生颜色团,影响其外观和口感。

通过脱色处理,可以去除这些颜色团,使食品呈现出更加吸引人的外观。

常用的脱色方法包括活性炭吸附、酶解等。

环境保护脱色在环境保护领域也起到了重要的作用。

例如,对于废水的处理,脱色是一道必要的步骤。

废水中含有各种有机物,其中一些有机物具有较强的颜色,会对水体造成污染。

通过脱色处理,可以有效地去除这些有机物,净化水质。

结语脱色是一种常见的化学处理方法,通过破坏或去除物质中的颜色团,使其呈现出无色或减少颜色的效果。

生物工程下游知识点总结

生物工程下游知识点总结

生物工程下游知识点总结一.名词解释1.清洁生产(cleaner production):是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中,以期减少对人类和环境的风险。

它包括三个方面的内容,即清洁生产工艺(技术)、清洁产品、清洁能源。

2.凝聚作用:向胶体悬浮液中加入某种电解质,在电解质中异电离子作用下,胶粒的双电层电位降低,使胶体体系不稳定,胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集的现象。

3.絮凝作用:絮凝剂通过静电引力范德华力或氢键的作用,强烈地吸附在胶粒的表面。

当一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同的胶粒表面上,产生桥架联接时,就形成了较大的絮团。

4.下游工程(下游技术,下游加工过程,downstream processing):对于由自然界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物原料,经提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术5.协萃:两种或两种以上的萃取剂同时萃取某一溶质或其它化合物时,萃取性能优于它们各自萃取性能之和的效应。

6.萃取因数:萃取平衡后,溶质在萃取相与萃余相中数量(质量或物质的量)的比值。

(E=DR)7.带溶剂:在纯气体溶剂中,加入被萃取物亲和力强的组分以提高其对被萃取组分的选择性和溶解度的一类物质。

8.离子交换带:溶液的组成和树脂的组成达到平衡时所对应的树脂层的高度。

9.反胶团(reversed micelles):两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水基团自发地向内聚集而成,内含微小水滴的,空间尺度仅为纳米级的集合性胶体。

10.浓差极化:当溶剂透过膜而溶质留在膜上因而使膜面浓度增大,并高于主体浓度的现象。

(指在分离过程中,料液中的溶剂在压力驱动下透过膜,溶质被截留,于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。

在浓度梯度作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过量下降。

化学化工知识点总结

化学化工知识点总结

化学化工知识点总结化学化工是现代工业发展中的重要组成部分,涉及到生产、加工和利用化学物质的过程。

化学化工工艺需要掌握大量的知识,包括化学原理、化学反应、材料科学、能源科学、环境科学等多个学科的知识。

在本文中,我们将从基本概念、化学反应和工艺、材料科学、环境保护等方面对化学化工知识点进行总结。

一、基本概念1.化学原理化学原理是化学化工的基础,它包括化学元素、化学键、化学反应等基本概念。

化学元素是组成物质的基本成分,目前已知的元素有118种,它们以元素符号表示,如氢元素用H 表示。

化学键是原子间的连接,包括离子键、共价键、金属键等。

化学反应是指物质之间发生的化学变化,包括合成反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应等。

化学原理的研究可以为化学化工的工艺设计和改进提供依据。

2.材料科学材料科学是研究材料的结构、性能和应用的学科,它是化学化工的重要组成部分。

材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料等。

金属材料是一类具有金属特性的材料,如铁、铜、铝等。

无机非金属材料是指除金属材料以外的非金属材料,包括石英、氧化铝、二氧化硅等。

有机高分子材料是指由含碳的有机分子构成的材料,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。

复合材料是由两种或多种材料组合而成的材料,具有多种优异的性能。

3.工程热力学工程热力学是研究能量转化和热力过程的科学,它是化学化工的基础学科之一。

工程热力学的主要内容包括热力循环、制冷循环、燃烧热力学、传热传质等。

热力循环是指通过工质对能量进行传递和转化的过程,包括卡诺循环、布雷顿循环、斯特林循环等。

制冷循环是指通过制冷剂对热能进行传递和转化的过程,常见的制冷循环有蒸发制冷循环、气体制冷循环、吸收制冷循环等。

燃烧热力学是研究燃料燃烧和能量转化的科学,包括煤、油、天然气等燃料的燃烧过程和热值计算。

传热传质是研究热量和质量在不同介质之间传递和转移的过程,包括传热方式、传热计算、传质计算等。

二、化学反应和工艺1.化学反应机理化学反应机理是指化学反应的过程和原理,它包括反应速率、反应动力学、反应平衡等。

初中化学上册第四单元知识点归纳

初中化学上册第四单元知识点归纳

初中化学上册第四单元知识点归纳一、水的组成1. 电解水实验实验装置:水电解器(或简易装置,由水槽、试管、电极等组成)。

实验现象通电后,两电极上都有气泡产生。

与电源正极相连的试管内产生的气体体积小,与电源负极相连的试管内产生的气体体积大,体积比约为1:2。

气体检验正极产生的气体能使带火星的木条复燃,证明是氧气(O₂)。

负极产生的气体能燃烧,产生淡蓝色火焰,证明是氢气(H₂)。

实验结论水是由氢元素和氧元素组成的。

化学方程式:。

2. 氢气物理性质无色、无味、难溶于水的气体,是密度最小的气体。

化学性质可燃性:(现象:产生淡蓝色火焰,放出热量)。

氢气的验纯原因:氢气与空气(或氧气)混合点燃可能发生爆炸。

方法:收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯;如果听到轻微的“噗”声,表明氢气较纯。

二、水的净化1. 水的净化方法沉淀静置沉淀:让水中的不溶性固体杂质自然沉降到水底。

吸附沉淀:加入絮凝剂(如明矾),明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用,使杂质沉降。

过滤过滤装置:由漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁圈)等组成。

操作要点:“一贴、二低、三靠”。

“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁。

“二低”:滤纸边缘低于漏斗边缘;液面低于滤纸边缘。

“三靠”:烧杯口紧靠玻璃棒;玻璃棒轻靠三层滤纸处;漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。

过滤后滤液仍浑浊的原因:滤纸破损;液面高于滤纸边缘;仪器不干净等。

吸附常用吸附剂:活性炭。

活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性,可吸附水中的色素和异味。

蒸馏原理:利用混合物中各成分的沸点不同,将其分离。

蒸馏得到的水是纯净物,可认为是净化程度最高的水。

2. 硬水和软水定义硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水。

软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

鉴别方法用肥皂水。

取等量的水样,加入等量的肥皂水,振荡,产生泡沫多、浮渣少的是软水,产生泡沫少、浮渣多的是硬水。

石油脱硫知识点总结

石油脱硫知识点总结

石油脱硫知识点总结石油脱硫技术是一项非常复杂的工程,涉及物理、化学、工程等多个领域的知识。

为了全面了解石油脱硫技术,下面将从原理、方法、工艺流程、应用等多个方面进行详细介绍。

一、石油脱硫的原理石油脱硫的原理主要是依靠物理或化学手段来去除石油中的硫化物。

根据原理的不同,石油脱硫可以分为热解脱硫、溶剂抽提脱硫、氧化脱硫等多种方法。

1. 热解脱硫热解脱硫是一种物理方法,利用热能将硫化物分解出来。

石油中的硫化物在高温条件下会分解成硫磺和其他化合物,然后通过冷凝和分离的方法将硫磺去除。

这种方法通常适用于高温炼油过程中,需要配合其他设备一起使用。

2. 溶剂抽提脱硫溶剂抽提脱硫是一种化学方法,通过在石油中加入特定的溶剂,将硫化物吸附到溶剂中,然后把溶剂与硫化物分离出来。

这种方法相对比较温和,不会对石油本身产生太大的影响。

3. 氧化脱硫氧化脱硫是一种常用的脱硫方法,通过加入氧化剂将硫化物氧化成易于分离的物质。

常用的氧化剂包括过氧化物、双氧水等,可以选择适当的氧化剂根据硫化物的特性来进行脱硫。

以上这些原理只是石油脱硫的几种方法,实际应用中需要根据石油的成分、硫化物的类型和含量等多方面考虑,选择合适的脱硫方法。

二、石油脱硫的方法根据不同的原理,石油脱硫的方法也多种多样,主要包括物理方法、化学方法和生物方法等。

1. 物理方法物理方法是指利用物理性质来进行脱硫,如温度、压力、相态等。

常见的物理方法包括蒸馏、吸附、结晶等。

蒸馏是一种通过升高温度将硫化物分离出来的方法,常用于高温精制过程中。

吸附是一种利用吸附剂将硫化物吸附出来的方法,常用于溶剂抽提脱硫。

结晶是一种通过溶剂的相变来将硫化物从石油中分离出来的方法,也是一种常见的物理方法。

2. 化学方法化学方法是指利用化学反应来进行脱硫,如氧化、还原、配位等。

常见的化学方法包括氧化脱硫、还原脱硫、络合脱硫等。

氧化脱硫是通过加入氧化剂将硫化物氧化成易于分离的物质,如过氧化物、双氧水等。

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吸附剂知识点总结1 工业上制氧气的方法主要有三种,即低温精馏法(深冷法),膜分离法和吸附分离法。

2 低温精馏法:先加压冷却使湿空气饱和液化,再利用空气中氧气和氮气间的沸点差,利用精馏的方式分离空气中的氮氧组分,以获得纯度高的氮气和氧气。

该法制得的氮气和氧气纯度高,技术成熟,适用大规模工业化生产。

3 膜分离法:混合气体的不同组分通过膜时,由于不同气体在膜中的溶解性和扩散性不同,而会在膜中产生气体浓度梯度,从而利用这种差异来实现空气的分离,获得氧气。

该法操作方便,装置简单,产氧纯度为40-50%,但不适应于大型化生产。

4 吸附分离法:空气通过有吸附剂的吸附塔,通过动力学控制和平衡控制,利用吸附剂的选择性吸附分离制氧。

该法工艺流程简单,设备便易,适合中小规模生产,产氧纯度高。

5 变压吸附如果温度不变,在加压的情况下吸附,用减压(抽真空)或常压解吸的方法,称为变压吸附。

它的工况近似地沿着常温吸附等温线进行,在较高压力下吸附,在较低压力下解吸。

变压吸附既然沿着吸附等温线进行,从静态吸附平衡来看,吸附等温线的斜率对它的是影响很大的。

吸附剂对吸附质的吸附量随着压力的升高而增加,并随着压力的降低而减少,同时在减压(降至常压或抽真空)过程中,放出被吸附的气体,使吸附剂再生。

变压吸附分离过程按其机理可分为两类:(1)动力学控制型吸附分离过程是指根据吸附质分子在吸附剂微孔中扩散速率的差别进行分离的,如碳分子筛。

(2)平衡控制型吸附分离过程是指吸附质分子在吸附剂孔隙中作用力的大小来进行分离的,如沸石分子筛。

6 变压吸附分离制氧技术在不同分压下,吸附剂对同一个吸附质的吸附量以及吸附速度不同。

相同压力下,吸附剂对不同吸附质的吸附量和吸附速度也不相同。

等温下,增加压力,便可将原料气中的被吸附组分除去,然后降压,可使被吸附物脱附,从而令吸附剂再生。

变压吸附过程中,加压吸附-降压脱附循环过程可以产生足够的热量用于吸附剂再生而无需要借助外力,故可称为无热再生吸附或等温吸附。

过程举例:当空气流过装有吸附剂的反应器时,空气中的O2被吸附剂吸附,样品的质量增加,完成O2的吸附存储步骤。

解析时,通过降低氧分压或者提高反应温度,随着氧分压的降低或温度的升高,氧离子的活性能力增强,表现为以氧分子的形式从样品中析出,完成O2的释放步骤。

热重分析举例:(La0.1Sr0.9CO0.5Fe0.5O3-δ,LSCF)加热过程中,吸附剂并不是持续的吸氧,在350-600度还会释放出少量O2,当温度超过600度以后,又开始以较快的速率吸氧,并在750度时吸氧量达到最大,之后再升高温度,样品会释放出O2,质量迅速下降,最后能将所吸的氧全部释放出来,而一旦温度降低,又能马上吸氧。

7 变压吸附制氧的缺点:(1)沸石分子筛吸附剂对氧气的吸附选择性不高。

(2)吸附量不大。

(3)易受空气中水和二氧化碳的影响,降低分子筛强度。

8 变温吸附采用循环升降温操作,利用不同气体在固体材料上存在吸附性能间的差异以及同种气体在不同温度下吸附容量会发生变化,从而达到分离的目的。

如果压力不变,在常温或低温的情况下吸附,用高温解吸的方法,称为变温吸附(简称TSA)。

显然,变温吸附是通过改变温度来进行吸附和解吸的。

变温吸附操作是在低温(常温)吸附等温线和高温吸附等温线之间的垂线进行,由于吸附剂的比热容较大,热导率(导热系数)较小,升温和降温都需要较长的时间,操作上比较麻烦,因此变温吸附主要用于含吸附质较少的气体净化方面。

9 吸附原理总结:当气体与固体吸附剂表面接触时,因固体表面分子与内部分子的不同,具有剩余的表面自由力场或者表面引力场,使气相中的可被吸附的分子碰撞到固体表面,亦即被吸附。

通过的氧气和材料晶格内的氧空位发生化学反应后被吸附,然后在驱动力的作用下在材料导体内部进行传导,最后从材料中脱附。

10 络合剂的原理可与金属离子形成更加稳定的能在溶液存在的络合离子,因为形成的络合离子比之前金属离子的存在形式更加稳定,所以使得金属更难从溶液中沉积出来,增大了电化学极化,从而使得生成更加细腻的晶粒,增大镀层的光良性以及增加镀层与基体的结合力。

络合剂络合的原理是形成配位化合物,也就是通过配位键(一个原子团提供空轨道,另一个提供孤对电子)结合在一起的。

11 退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。

目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。

准确的说,退火是一种对材料的热处理工艺,包括金属材料、非金属材料。

12 膜分离法是依靠不同气体在膜中扩散渗透能力的速率差异来实现气体分离的。

当空气流经由上万根中空纤维组成的膜分离组件时,会在中空纤维两侧形成分压差,各组分在共分压差的推动下,在膜表面发生溶解、扩散、渗透过程。

由于氧气渗透速度快,所以渗透气流为富氧空气,通常压力为一个大气压,从管壳排放口送出使用。

缺点:膜分离法的一个致命的不足是氧气浓度一般只能达到30%,对于富氧燃烧来讲,其制氧规模和氧浓度都无法满足要求。

13 吸附式制氧是指利用吸附剂对空气中氧气的选择性吸附来实现空气分离的方法。

14 混合导体透氧膜分离制氧混合导体透氧膜是一类同时具有电子导电性和氧离子导电性的无机陶瓷材料,该种材料对O2具有选择性。

这种材料中存在氧空位,当气相主体中氧分压下降或环境温度升高,或二者同时发生,这种材料便会失氧。

反之操作,环境中的氧气会重新回到材料中。

同时,为了保持材料的电中性,在吸氧和失氧的同时,电子在材料内会反向传导,以完成材料内部的电荷传输平衡。

原理:通过氧空位与氧气发生化学反应来进行吸收与脱除。

材料需要具有高的电子导电性和氧离子导电性。

该技术对氧气的选择性为100%,且大大简化了操作步骤,降低了操作成本。

15 钙钛矿型金属氧化物是一种具备优良离子、电子混合导电性能的陶瓷材料。

此类材料结构中的氧空位使其对氧渗透和吸附具有绝对的选择性,表征氧空位的氧非化学计量系数δ是温度和氧分压的函数,同时δ的变化是可逆的,不会改变材料的结构。

理想钙钛矿结构型氧化物ABO3-δ,掺杂后的化学式变为A1-x A′x B1-y B′y O3-δ,A 位低价掺杂金属离子的浓度增加或者B位离子升价的电荷补偿形式减少均可使得材料中的氧空位浓度增大,进而可以增强材料的混合导电性(包括氧离子导电性和离子导电性)。

化学吸附原理:即通过材料晶格内的氧空位与氧气发生化学反应来完成氧气的吸附与脱附过程。

在此过程中,氧气由吸附剂表面两侧的氧化学势差推动在材料导体内部进行传导。

气相主体中的氧先在在吸附剂表面上作用变为晶格氧离子O2-,然后O2-由氧空位浓度差推动,在吸附剂颗粒内部进行扩散,最后是颗粒表面的O2-在气固界面作用后变为气态氧脱附回到气相主体中。

16 钙钛矿型金属氧化物的优点:较强的氧选择性和离子传导能力。

立方钙钛矿结构内部有比较开阔的空间,为氧离子在其内部传导提供了较大的通道,并且立方结构氧的等效位置数最多,有利于氧离子的迁移。

高温下,钙钛矿吸附空气中的氧,生成晶格氧,逆反应时,吸附剂又释放氧。

17 钙钛矿型金属氧化物的作用原理:具有独特的氧传输机制。

具体过程:通过掺杂使钙钛矿金属氧化物结构中产生一定的氧缺陷(即氧空位),氧离子在晶格中从一个氧空位跳到另一个氧空位上,从而实现氧离子的传输。

掺杂是指以一种金属离子部分占据另一种金属离子的位置,如果两种金属离子的价态不同,则会形成电荷缺陷,进而形成氧空位。

氧空位的存在会使钙钛矿型金属氧化物可以捕获并活化气相氧,为燃料的氧化反应提供活性的氧。

18 透氧膜的工作原理在高温(>700℃)条件下,当膜两侧存在一定氧浓度梯度时,氧分子在膜的表面解离,以氧离子的形式通过晶格中动态形成的氧离子缺陷(氧空位)从高氧分压端向低氧分压端传导,同时电子通过可变价金属离子反向传导。

19 ABO3型氧吸附剂结构由一系列共顶的氧八面体排列而成,低价大半径的氧离子位于八面体的间隙即A位,高价小半径的阳离子占据氧八面体的中心,即B 位。

A位通常为La到Lu的斓族元素以及Ba、Sr、Pb、K等元素。

B位通常为过渡金属元素。

A和B位上的离子可被电价与半径不同的离子单独或复合取代,从而调整材料的性能。

20 钙钛矿型金属氧化物中的氧空位吸附氧,生成晶格氧,而改变条件后逆反应发生,钙钛矿型金属氧化物释放氧。

这种氧吸附过程可以看作是物理吸附。

此外,钙钛矿型金属氧化物在高温下会与CO2发生反应释放出氧气。

21 对于透氧膜材料,掺杂元素的选择应遵循以下策略:(a)在A位选择低价金属进行掺杂并尽可能地提高其掺杂浓度,在B位选择变价能力适中的元素,在保持一定电子电导率的同时减少离子升价的电荷补偿形式,从而使钙钛矿结构中有较高的氧空位浓度。

(b)选择大离子半径的元素,使晶胞自由体积增大,有利于氧离子的迁移。

(c)选择ABE较低的金属元素,减小晶胞对氧的束缚力,降低氧的迁移活化能。

(d)容差因子尽可能接近1,使材料保持钙钛矿结构,有好的结构稳定性。

22 溶胶凝胶法的原理是以金属盐化合物作为前驱体(硝酸盐为氧化剂),在液相下将这些原料均匀混合,经过水解脱醇和脱水以及缩合化学反应形成稳定的溶胶体系,再经过溶剂挥发或加热使溶胶聚合形成空间网状的凝胶,凝胶经干燥,高温烧结固化后就制备出纳米结构的材料。

优点:(1)通过简单的工艺和低廉的设备就可以得到比表面积很大的溶胶或粉末;(2)增进多元组分的化学均匀性;(3)制备温度低、反应过程易于控制;(4)制备复合材料时掺杂量和种类的范围比较宽,化学计量准确而且易于改性等。

23 双络合剂法为什么选择弱碱下条件下制备催化剂?柠檬酸是羟基多元酸,不同的pH值影响柠檬酸的电离行为。

柠檬酸有三个羧基和一个羟基,羟基解离后易与金属离子形成络合物。

该种络合物组成受pH 值和柠檬酸浓度的变化的影响。

在酸性环境下,若pH值太小,柠檬酸电离不完全,电离的羧酸根与金属离子结合,其余的没有电离的羧基与羟基发生酯化反应,使得柠檬酸分子之间形成二维的层状结构,金属离子则分散在层状结构之间。

当加入氨水的量增大时,在弱碱下,柠檬酸电离出大量的羧基与金属离子进行络合,同时通过乙二胺的螯合,桥接作用形成立体网络结构,使得合成的粉末蓬松多孔。

若pH过大,焙烧时易形成团聚,使得粒度大、颗粒分布均匀。

24 炼厂干气回收技术:深冷分离法、膜分离法、变压吸附法、中冷油吸收法、金属络合分离法、膨胀机法、水合物分离法及一些联合工艺等。

(1)深冷分离法:包括净化系统、压缩冷却系统和精馏系统。

通过气体膨胀制得得冷量,在-90~-120度低温下将干气中各组分冷凝,然后精馏法将各类烃分离开来。

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