第七章新分离方法

第七章新分离方法第一页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.1泡沫吸附分离技术基本概念泡沫分离技术就是根据表面吸附原理，籍鼓泡使溶液内的表面活性物质聚集在气液界面(气泡表面)，上浮至溶液主体上方形成泡沫层，将泡沫层与液相主体分开，就可达到浓缩表面活性物质和净化液相主体的目的。被浓缩在泡沫层的物质可以是表面活性物质，也可以是与表面活性物质具有亲和能力的其他物质，如金属阳离子、阴离子、蛋白质、酶、染料、矿物粒子、溶液悬浮物质等。泡沫分离技术常用于肥皂泡沫去污渍、矿物浮选、原子能工业、化学工业、废水处理等领域。第二页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.1.4泡末分离的优点与局限1.泡末分离的优点①能在很低浓度下有效地除去表面活性剂（ppm级）。②在加入表面活性剂后，可同样有效地除去很低浓度的可捕集物。③全塔充满稳定泡末时，可用回流方式增加单塔分离能力。④设备简单，操作方便，能耗低。第三页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.1.4泡末分离的优点与局限2.泡末分离的局限①溶液中表面活性剂浓度高于临界胶束浓度时，泡末稳定，但分离效率会降低。②在临界胶束浓度以下能维持稳定泡末的表面活性剂种类较少。③分离出的泡末中夹带的表面活性剂难以返回利用。④系统中的返混会严重影响分离效率，使泡末分离的设计计算比较困难。第四页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.2液膜分离技术基本概念液膜分离技术就是以液膜为分离介质、以浓差为推动力的液-液萃取与反萃过程结合为一体的分离过程。起分离作用的液膜通常为添加了表面活性剂的溶剂相，液膜两边的被萃相和反萃相通常都是可互溶相。液膜分离技术常用于湿法冶金工业、石油与化学工业、生化工业、制药工业、环境保护等领域。第五页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.2.1液膜的结构与分类1.液膜的定义及组成液膜是一层很薄的液体，它阻隔在两个可互溶但组成不同的液相之间，一个液相中的待分离组分通过液膜的渗透作用传递到另一个液相中，从而实现分离的目的。液膜通常由溶剂（水或有机溶剂）、表面活性剂和添加剂组成。溶剂是构成液膜的基体；表面活性剂亲水亲油基团在溶剂中的定向排列是成膜的关键；添加剂的主要作用是确保膜的强度和提高膜的渗透性。第六页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.2.1液膜的结构与分类2.液膜的分类（1）乳化膜先将膜相与内相制作成油包水(W/O)的乳化液，再将乳化液投入到外相中，形成W/O/W双乳化液。这样，中间的有机相层就成为分隔两水相的液膜。第七页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.3固膜分离技术基本概念固膜分离技术简称为膜分离技术，就是以固体膜为分离介质、借助膜两侧的能量差(如压力差、浓度差、电位差等)为推动力，将待分离组分从流体主题中分离出来的过程。起分离作用的固体膜可以是有机膜、无机膜、生物膜或复合膜，分离对象可以是液体或气体。固膜分离技术广泛用于石油、化工、生化、制药、食品、环保等领域。第八页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.3.1膜分离技术的分类第九页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.3.1膜分离技术的分类第十页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.3.5电渗析简介1.电渗析使用的膜电渗析使用的分离膜为离子交换膜。离子交换膜分阴离子交换膜和阳离子交换膜，两种膜通常需配套使用。第十一页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.3.5电渗析简介2.电渗析工艺过程1-料液2-阴极3-阳极4-阴极废水5-阳极废水6-稀产品水7-浓产品水A-阴极膜C-阳极膜第十二页，共十三页，编辑于2023年，星期四7.4耦合分离技术基本概念耦合分离技术是针对一些难分离体系采取的一类组合分离技术。如前面介绍过的萃取精馏技术就是萃取和精馏耦合