反滲透基本原理

水海水淡化工程成本？50元/噸？100元/噸？300元/噸<3元/噸反滲透技術(shù)什么是滲透？滲透是由于化學(xué)位梯度的存在而引起的自發(fā)擴(kuò)散現(xiàn)象。

我們將純水與鹽溶液用一張能透過(guò)水的半透膜隔開(kāi)(圖一)，在一定溫度和壓強(qiáng)下，純水的化學(xué)位大于溶液中水的化學(xué)位，在化學(xué)位梯度的作用下，純水透過(guò)膜向鹽溶液側(cè)滲透，使鹽溶液側(cè)液位升高。

當(dāng)水位提高到π時(shí)（圖二），鹽溶液側(cè)的透通量為零。壓力與純水側(cè)壓力之差等于滲透壓p。此時(shí)滲透過(guò)程達(dá)到平衡，水的滲透壓通量為零。

如果在鹽溶液側(cè)加壓（圖三），使鹽溶液側(cè)與純水側(cè)的壓差大于滲透壓p，則水將反向從鹽溶液側(cè)透過(guò)半透膜流向純水側(cè)，這一過(guò)程就稱(chēng)為反滲透。反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)和最節(jié)能有效的膜分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質(zhì)不能透過(guò)半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開(kāi)來(lái)。達(dá)到海水凈化的目的，現(xiàn)在反滲透法的能耗已經(jīng)降到3度電/噸水。

即凈化每噸海水的成本價(jià)不到3元/噸。根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)的基本理論可以推導(dǎo)出理想稀釋液的滲透壓公式：（10-4）式中csi為溶液中溶質(zhì)i的摩爾濃度，mol/m3。式（10-4）稱(chēng)為理想溶液滲透壓的Van'tHoff公式。由公式可知：溶液的濃度越高，p值也就越大。因此，在反滲透過(guò)程中所施加的實(shí)際操作壓力，應(yīng)在系統(tǒng)和膜強(qiáng)度允許的范圍內(nèi)，遠(yuǎn)大于按Van'tHoff滲透壓公式算出的溶液的p值，一般為p值的幾倍到近十倍。Van'tHoff公式只適用于理想溶液。對(duì)實(shí)際溶液需引入一校正因數(shù)?：實(shí)際上，在等溫條件下，許多物質(zhì)的水溶液的滲透壓近似地與其溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)xsi成正比：下表為某些物質(zhì)的水溶液的B值（25℃以下）溶質(zhì)B/103Pa溶質(zhì)B/103Pa溶質(zhì)B/103Pa尿素0.135LiNO30.258Ca(NO3)20.340甘油0.141KNO30.237CaCl20.368砂糖0.142KCl0.251BaCl20.353CuSO40.141K2SO40.306Mg(NO3)20.365MgSO40.156NaNO30.247MgCl20.370NH4Cl0.248NaCl0.255LiCl0.258Na2SO40.307

一般水溶液的滲透壓較大，而有機(jī)大分子和高分子溶液的滲透壓較小。有關(guān)食品滲透壓的數(shù)據(jù)較少?！纠?0-1】試用稀釋液