現(xiàn)代化工分離過(guò)程ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-10 05:51本頁(yè)面
【正文】 的組分在膜上濃度急驟下降，在外壓作用下，優(yōu)先被吸附的組分通過(guò)膜毛細(xì)孔而透過(guò)膜。 ? 滲透壓： 滲透過(guò)程達(dá)平衡時(shí)半透膜兩側(cè)形成的壓差 ?。 制造商通常提供這些數(shù)據(jù) ? 膜的制造 要求： ? （ 1）透過(guò)速度 ? （ 2）選擇性 ? （ 3） 機(jī)械強(qiáng)度 ? （ 4） 穩(wěn)定性 膜的傳遞理論 ? （ 1）多數(shù)膜分離過(guò)程無(wú)相變，一般能耗較低； （ 2）一般無(wú)需另加物質(zhì)，可節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境； （ 3）分離與濃縮、分離與反應(yīng)可同時(shí)進(jìn)行，提高過(guò)程效率； （ 4）通常在溫和條件下進(jìn)行，特別適用于熱敏性物質(zhì)分離； （ 5）適用于特殊溶液體系分離，如共沸物或近沸物； （ 6）膜性能可靈活調(diào)節(jié)； （ 7）膜組件簡(jiǎn)單，可連續(xù)操作，易與其它過(guò)程耦合，易于自控和維修，易于放大。 優(yōu)點(diǎn) :設(shè)備緊湊，單位設(shè)備體積內(nèi)的膜面積大 (高達(dá)16000～ 30000 ) 缺點(diǎn) :中空纖維內(nèi)徑小，阻力大，易堵塞，膜污染難除去，因此對(duì)料液處理要求高。 前者耐壓，常用于反滲透。 內(nèi)壓管式： 多孔管 膜 料液 外壓管式： 料液 內(nèi)壓式：膜涂在管內(nèi)，料液由管內(nèi)走； 外壓式：膜涂在管外，料液由管外間隙走。 優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，清洗方便，耐高壓，適宜于處理高黏度及固體含量較高的料液。 優(yōu)點(diǎn) : 目前卷式膜組件應(yīng)用比較廣泛、與板框式相比，卷式組件的設(shè)備比較緊湊、單位體積內(nèi)的膜面積大，湍流狀況好，適用于反滲透； 缺點(diǎn) :清洗不方便，尤其是易堵塞，因而限制了其發(fā)展。 缺點(diǎn) : 需密封的邊界線長(zhǎng) 將膜、支撐材料、膜間隔材料依次疊好，圍繞一中心管卷緊即成一個(gè)膜組。濃縮液從另一孔道流出收集。 濾膜復(fù)合在剛性多孔支撐板上，料液從膜面流過(guò)時(shí)，透過(guò)液從支撐板的下部孔道中匯集排出。 優(yōu)點(diǎn) : 目前卷式膜組件應(yīng)用比較廣泛、與板框式相比，卷式組件的設(shè)備比較緊湊、單位體積內(nèi)的膜面積大，湍流狀況好，適用于反滲透； 缺點(diǎn) :清洗不方便，尤其是易堵塞，因而限制了其發(fā)展。 ? 膜的分類(lèi) ? 按孔徑大小 ：微濾膜、超濾膜、反滲透膜、納濾膜 ? 按膜結(jié)構(gòu)： 對(duì)稱(chēng)性膜、不對(duì)稱(chēng)膜、復(fù)合膜 ? 按材料分： 合成有機(jī)聚合物膜、無(wú)機(jī)材料膜 ? 多孔膜與致密膜： 前者 微濾膜、超濾膜、納濾膜，后者反滲透膜、滲透蒸發(fā) ? 按膜的來(lái)源 ：天然膜 、合成膜（無(wú)機(jī)膜，有機(jī)高分子膜） ? 按膜的功能分 ：離子交換膜、滲析膜 氣體分離膜等 ? 按膜的形狀分 ：平板膜、管式膜、中孔纖維膜 ? 四種基本類(lèi)型膜 ： ? 微孔膜、均相膜、非對(duì)稱(chēng)膜、荷電膜 常見(jiàn)的膜過(guò)濾裝置有四種類(lèi)型： ① 管式 ② 中空纖維式 ③ 平板式 ④ 卷式 （ 螺旋式 ） 四、膜分離設(shè)備 ? 板框式 ? 管式 ? 螺旋卷式 將膜、支撐材料、膜間隔材料依次疊好，圍繞一中心管卷緊即成一個(gè)膜組。 ? 膜分離過(guò)程的 主要缺點(diǎn) 是 : 濃差極化和膜污染、膜壽命短、放大因子呈線性。 特別適應(yīng)下列混合物分離 ? (1) 分散得很細(xì)的固體，特別是與液體密度相近，膠狀的可壓縮的固體微粒； ? (2) 低分子量的不揮發(fā)的有機(jī)物、藥物與溶解的鹽類(lèi)； ? (3) 對(duì)溫度、酸堿度等物理化學(xué)條件特別敏感的生物物質(zhì) （ 4） 由理化性質(zhì)相近的化合物構(gòu)成的混合物； （ 5）由結(jié)構(gòu)或位置異構(gòu)體構(gòu)成的混合物。 ?膜分離技術(shù)在短短的時(shí)間迅速發(fā)展起來(lái)，近 30年膜分離技術(shù)，已廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工及水處理、濕法冶金等各個(gè)領(lǐng)域，如海水淡化、超純水制備等。 膜分離技術(shù)的重要性 ?膜分離技術(shù)兼具分離、濃縮和純化的功能，又有使用簡(jiǎn)單、易于控制及高效、節(jié)能的特點(diǎn) ?選擇適當(dāng)?shù)哪し蛛x技術(shù)，可替代過(guò)濾、沉淀、萃取、吸附等多種傳統(tǒng)的分離與過(guò)濾方法。 膜分離的特點(diǎn) ? ① 操作在常溫下進(jìn)行； ? ② 是物理過(guò)程 ， 不需加入化學(xué)試劑； ? ③ 不發(fā)生相變化 （ 因而能耗較低 ） ； ? ④ 在很多情況下選擇性較高； ? ⑤ 濃縮和純化可在一個(gè)步驟內(nèi)完成； ? ⑥ 設(shè)備易放大 ， 可以分批或連續(xù)操作； ? ⑦ 膜的性能可以靈活調(diào)節(jié)； ? ⑧ 適用廣泛； （ 有機(jī)物或無(wú)機(jī)物的分離 、 特殊溶液體系如共沸物的分離 ） 。 ? 分離溶質(zhì)時(shí)一般叫滲析；分離溶劑時(shí)一般叫滲透。 用天然或合成的、具有選擇透過(guò)性的 薄膜 ，以化學(xué)位差或電位差為 推動(dòng)力 ，對(duì)雙組分或多組分體系進(jìn)行分離、分級(jí)、提純或富集的過(guò)程。 ? 舉例： 微濾、超濾、納濾、反滲透、滲析、電滲析、滲透汽化、蒸汽滲透、滲透蒸餾等。 ? 舉例： 閃蒸和部分冷凝、普通精餾、萃取精餾、共沸精餾、吸收、解吸 (含帶回流的解吸和再沸解吸 )、結(jié)晶、凝聚、浸取、吸附、離子交換、泡沫分離、區(qū)域熔煉等。 ESA 是指?jìng)魅牖騻鞒鱿到y(tǒng)的熱，還有輸入或輸出的功。 ? 一、平衡分離過(guò)程 ? 定義： 借助分離媒介 (如熱能、溶劑或吸附劑 )，使均相混合物系統(tǒng)變成兩相系統(tǒng)，再以混合物中各組分在處于相平衡的兩相中不等同的分配為依據(jù)而實(shí)現(xiàn)分離。 ? 傳質(zhì)分離過(guò)程用于各種均相混合物的分離，其特點(diǎn)是有質(zhì)量傳遞現(xiàn)象發(fā)生。分離過(guò)程在化工類(lèi)型工業(yè)領(lǐng)域中可謂無(wú)所不在。 教學(xué)基本要求 目錄 ? 第 1章 緒 論 ? 第 2章 固膜分離技術(shù) ? 第 3章液膜分離技術(shù)
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