我的战友邱少云语文六年级上册课件部编版2

分离技术—膜的传递模型周民杰整理课件分离技术—膜的传递模型周民杰整理课件1膜传递模型

Modelsofthemembranetransports

整理课件膜传递模型

Modelsofthemembr2膜的功能整理课件膜的功能整理课件3TheBasicFormsofTransportSimplediffusion（被动传递）Facilitateddiffusion（被动传递）Activetransport（主动传递）Grouptranslocation（分子输送反应）Cytosis（细胞吞吐）整理课件TheBasicFormsofTransportSi4膜内传递的三种典型方式整理课件膜内传递的三种典型方式整理课件5膜分离过程的推动力与传质整理课件膜分离过程的推动力与传质整理课件6膜的促进传递机理整理课件膜的促进传递机理整理课件7流动及固定载体促进传递整理课件流动及固定载体促进传递整理课件8尿素透过固定化尿酶膜整理课件尿素透过固定化尿酶膜整理课件9氯离子传递分离膜整理课件氯离子传递分离膜整理课件10光敏促进传递分离整理课件光敏促进传递分离整理课件11Activetransport整理课件Activetransport整理课件12膜传递模型的分类不可逆热力学为基础的模型（IrrersibleThermodynamicsModels）引进耗散函数Фi（表示自由能的减少速率）

不考虑膜结构及性质（黑箱、灰箱）Kedem-KathalskySpiegler-Kedem与膜结构和性质有关的传递模型整理课件膜传递模型的分类不可逆热力学为基础的模型整理课件13非平衡热力学模型整理课件非平衡热力学模型整理课件14稳态体系的耗散函数积分方程Øm为整个膜的耗散函数ΔX为膜厚Δμ为化学位整理课件稳态体系的耗散函数积分方程Øm为整个膜的耗散函数整理课件15单溶质的稀水溶液体系假定为稀溶液，引进Gibbs-Duhem方程，用相关变量替代溶质与溶剂的化学位，可得：下标w与s分别代表溶剂与溶质整理课件单溶质的稀水溶液体系假定为稀溶液，引进Gibbs-Duhem16线性定律整理课件线性定律整理课件17Kedem-Katchalsky模型式中，Lp为水力渗透系数（过滤系数）；σ为反射系数，其范围在此期0与1之间;ω为溶质渗透系数。整理课件Kedem-Katchalsky模型整理课件18Kedem-Katchalsky模型整理课件Kedem-Katchalsky模型整理课件19应用条件对小流量和低浓度，模型的误差较小；对大流量和高浓度，维象系数与浓度有关；Lp、σ、ω对浓度影响不敏感。整理课件应用条件对小流量和低浓度，模型的误差较小；整理课件20LP的估算值膜过程LP/L（m2h.atm）反渗透、纳滤＜50超滤50～500微滤＞500整理课件LP的估算值膜过程LP/L（m2h.atm）21Spiegler-Kedem模型把线性定律用于膜的局部区域（微分形式）整理课件Spiegler-Kedem模型把线性定律用于膜的局部区域22Spiegler-Kedem模型整理课件Spiegler-Kedem模型整理课件23Spiegler-Kedem模型假定：,整理课件Spiegler-Kedem模型假定：24Spiegler-Kedemmodel近似取

整理课件Spiegler-Kedemmodel近似取整理课件25CoefficientsofSpiegler-Kedemmodel

整理课件CoefficientsofSpiegler-Kedem26以传递机理为基础的模型孔流模型表面力-孔流动模型整理课件以传递机理为基础的模型孔流模型整理课件27孔流作用的影响当料液浓度小于0.05时，孔流量占总流量的2%；当料液浓度为0.1左右，孔流量占总流量的8％；当料液浓度为0.5时，孔流作用增至20％。整理课件孔流作用的影响当料液浓度小于0.05时，孔流量占总流量的2%28孔流模型整理课件孔流模型整理课件29优先吸附－毛细孔流动机理1960年Sourirajan教授提出整理课件优先吸附－毛细孔流动机理1960年Sourirajan教30

表面力-孔流动模型

整理课件

表面力-孔流动模型

整理课件31与膜结构和性质有关的传递模型几何

孔径、孔径分布、孔隙率、曲折因子膜特性物理

溶质与溶剂的溶解度、溶胀比传递

溶质与溶剂的扩散系数已知以上性质，可以用模型预测或估算通量和分离因子整理课件与膜结构和性质有关的传递模型几何孔径、孔径分布、孔隙率32典型的传递模型溶解-扩散模型（Lonsdals,1965）溶解-扩散不完全模型（Sherwood）整理课件典型的传递模型溶解-扩散模型（Lonsdals,1965）33膜传递机理和模型研究较多的过程为反渗透、超滤，但某些结论也适用于其他膜过程。问题：模型很多，但许多观点尚未论证及公认；基于某些假定的传统机理，其应用有局限性。整理课件膜传递机理和模型研究较多的过程为反渗透、超滤，但某些结论也适34溶解－扩散模型假定：溶质和溶液溶解在膜表皮层；从膜上游侧扩散传递到膜下游侧；从膜下游侧解吸CibCirC'imCilCipC"im整理课件溶解－扩散模型假定：CibCirC'imCilCip35Solution-diffusionmodel式中,为溶剂的渗透参数；

ΔP为膜两侧压力差；Ki为平衡分配系数；Cr，Cp分别为膜上游溶液中溶质的浓度和透过产品中溶质的浓度。整理课件Solution-diffusionmodel整理课件36溶解－扩散不完全模型Sherwood等认为，膜内存在微孔，有一部分组分不是以溶解－扩散渗透通过膜，而是通过微孔透过膜。式中，K1、K2、K3分别为与溶质扩散和孔内流动有关的常数整理课件溶解－扩散不完全模型Sherwood等认为，膜内存在微孔，37膜的临界孔径和水层厚度整理课件膜的临界孔径和水层厚度整理课件38Kimura-Sourirajanmodel式中，A为水的渗透系数；ΔP、Δπ分别为膜两侧的压力差和溶液渗透压差；为溶质的渗透系数,其与溶质性质、膜材料性质以及膜表面平均孔径有关。其中DAm为溶质在膜中的扩散系数；CR、CP分别为膜两侧溶液浓度，若过程中有浓差极化现象存在，则为紧靠膜表面的溶液浓度；xAR、xAP分别为膜两侧溶液中溶质的摩尔分数。整理课件Kimura-Sourirajanmodel式中，A为水的39K-K模型和溶解扩散不完全模型关系整理课件K-K模型和溶解扩散不完全模型关系整理课件40Transportthroughmembranes:AunifiedapproachThefluxofcomponentiv-thediffusionalflow;u-theconvectiveflow.Themainterminanydiscretionoftransportthroughporousmembranes;Fornonporous,onlydiffusionalflowcontributestotransport.整理课件Transportthroughmembranes:A41ConvectiveflowanddiffusionalflowPoiieuilleequantionSolution–diffusionmodelNOTE:

Ingoingfromporoustononporousmembranes,anintermediateregionexistswherebothcontributionshavetobetakenintoaccount.整理课件Convectiveflowanddiffusiona42Transportinidealandinteractivesystems

P=SDPermeability（P）=Solubility（S）xDiffusitive（D）整理课件Transportinidealandinterac43Time-legmethodforgaspermeationIfthediffusioncoefficientfollowsalinearfunctionofconcentration整理课件Time-legmethodforgaspermea44Time-legmethodforgaspermeation在t=0时，渗透通量为零，在t时刻气体渗透通过膜的量为Qt,当t趋向无穷大时，可得:将Qt对t作图，可得一曲线，当t很大时为直线，其斜率为（D/δ）（C1-C2）,t的截矩为：通常C2≈C0=0，则延滞时间:整理课件Time-legmethodforgaspermea45Time-legmeasurementofgaspermeation整理课件Time-legmeasurementofgaspe46Determinationofthesolubilitycoefficient

对t的关系呈直线，从其斜率可得扩散系数:整理课件Determinationofthesolubilit47DiffusioncoefficientforshorttimesOr整理课件Diffusioncoefficientforshor48Diffusioncoefficientforlongtimes

Or整理课件Diffusioncoefficientforlong49InteractivesystemsFornon-idealsystems,themaindifferencewithidealsystemsis:ThesolubilitycannolongerbedescribedbyHenry’slaw;Thediffusioncoefficientisnotaconstant.整理课件InteractivesystemsFornon-ide50Permeabilitiesofvariouscomponentsinpolydimethylsiloxaneat40°CComponentPermeability（Barrer）nitrogen280oxygen600Methane940Carbondioxide3200Ethanol53000Methylenechloride1930001,2-dichloroethane248000Carbontetrachloride290000Chloroform3290001,1,2-trichloroethane530000Trichoroethylene740000Toluene1106000整理课件Permeabilitiesofvariouscomp51Interact