膜萃取技術(shù)綜述論(完整版)
【正文】 萃取劑不斷得到再生。他們對(duì)應(yīng)不同的分離機(jī)理，不同的設(shè)備，有不同的應(yīng)用對(duì)象。 液膜萃取，也稱液膜分離，是將第三種液體展成膜狀以隔開兩個(gè)液相，使料液中的某些組分通過(guò)液膜進(jìn)入接受液，從而實(shí)現(xiàn)料液組分的分離。 液膜萃取的傳質(zhì)優(yōu)點(diǎn) 與傳統(tǒng)的溶劑萃取相比，液膜萃取的傳質(zhì)優(yōu)點(diǎn)在于：第一，傳質(zhì)推動(dòng)力大，所需分離級(jí)數(shù)少。膜只允許某一個(gè)或某一類離子通過(guò)。乳液膜的穩(wěn)定性好，可用于工業(yè)分離。 支撐液膜 (SLM) 在乳狀液膜體系中，液膜的穩(wěn)定性及破乳工序都有不利因素存在，支撐型液膜體系對(duì)此有所改進(jìn)。新 型 SLM 組件的研究：研究開發(fā)新型膜組件是提高 SLM 穩(wěn)定性的一個(gè)重要手段。在支撐液膜體系及其改進(jìn)性型體系中，靜止不動(dòng)的液膜層因膜液流失而具有不穩(wěn)定性，其傳質(zhì)阻力隨其厚度增大而升高。 靜電式準(zhǔn)液膜 靜電式準(zhǔn)液膜技術(shù)將靜電相分散技術(shù)與液膜原理相結(jié)合，萃取與反萃取在同一裝有電極的反應(yīng)槽中進(jìn)行。 反萃相化學(xué)反應(yīng)促進(jìn)遷移 又稱為Ⅰ型促進(jìn)遷移，在有機(jī)酸等弱酸性電解質(zhì)的分離中，可利用強(qiáng)堿（如 NaOH）溶液為反萃相，與料液中溶質(zhì)發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)生成不溶于膜相的鹽。生成的 C1在膜內(nèi)擴(kuò)散到界面Ⅱ并與溶質(zhì) 2 反應(yīng)，由于供入能量而釋放出溶質(zhì) 1 和形 成載體絡(luò)合物 C2 并在膜內(nèi)逆向擴(kuò)散，釋放出的溶質(zhì) 1 在膜內(nèi)溶解度很低，故其不能7 返回去，結(jié)果是溶質(zhì) 2 的遷移引起了溶質(zhì) 1 逆濃度遷移，所以稱其為逆向遷移，它與生物膜的逆向遷移過(guò)程類似。除 HLB 值外，還需要考慮具體物系的特殊情況。 除上述因素外，還應(yīng)考慮表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)，具有雙鏈結(jié)構(gòu)的表面活性劑，雖兩條鏈的長(zhǎng)度和單鏈長(zhǎng)度一樣，形成的雙分子膜的穩(wěn)定性卻遠(yuǎn)高于單鏈分子膜。研究者現(xiàn)已對(duì)分離苯 正己烷 甲苯 庚烷正己烷 苯甲苯 乙烷 庚烷 正己烷 環(huán) 己烷 庚烷 乙烯等混合體系進(jìn)行了成功的實(shí)驗(yàn)。 L 1 ，經(jīng)過(guò)二次液膜處理，出水含酚低于 mg 有研究用乳化液膜法提取分離青霉素 G，且提出了一些可行方案，并用一種非牛頓流體的高分子聚合物溶液作膜穩(wěn)定劑，使青霉素的萃取率達(dá)到 90％以上。 隨著支撐液膜穩(wěn)定性的不斷提高、新型表面活性劑和破乳技術(shù)的研究取得較大進(jìn)展，液膜分離技術(shù)將在防治污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、濕法冶金、稀有金屬的分離與提取以及醫(yī)藥化工等方面具有更廣泛的應(yīng)用前景。 11 液膜分離技術(shù)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用 液膜分離技術(shù)除了在前述領(lǐng)域中的應(yīng)用性研究之外，在諸如生物化工或生物制藥等領(lǐng)域中也有可以展望的前景。 破乳后，可從內(nèi)水相回收酚鈉鹽，此技術(shù)已應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。 Marr 等在奧地利建立了一套處理量為 75m 3 一般說(shuō)來(lái)，胺類、磷酸 酯類等常規(guī)萃取劑的特異性較低，用于結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相近的溶質(zhì)的分離時(shí)，可通過(guò)調(diào)整操作參數(shù) (如 pH)提高分離因子；冠醚類載體具有較高的特異性；甲基膽酸鹽分子顯示出運(yùn)輸葡萄糖的能力。因此，普遍采用非離子表面活性劑配制乳狀液膜，如 Span80。液膜所載帶的溶質(zhì)是中性鹽，它與陽(yáng)離子選擇性絡(luò)合的同時(shí)，又與陰離子絡(luò)合形成離子對(duì)而一起遷移，故稱為同向遷移，見圖 2。溶質(zhì)在反萃 相可得到濃縮，并且反應(yīng)速度快。該過(guò)程應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵是研制耐高壓、耐化學(xué)腐蝕、憎水耐油、傳質(zhì)阻力小、泄漏率低的擋板電極。在流動(dòng)液膜體系中，流失于料液相或反萃相中的膜液可被隨時(shí)補(bǔ)充到微孔中，其液膜穩(wěn)定性優(yōu)于支撐 液膜體系。新的支撐液膜組件主要有 : 中空纖維夾芯型、管式— 中空纖維混合型、板式
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