第七章新分離方法

第七章新分離方法第1頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.1泡沫吸附分離技術(shù)基本概念泡沫分離技術(shù)就是根據(jù)表面吸附原理，籍鼓泡使溶液內(nèi)的表面活性物質(zhì)聚集在氣液界面(氣泡表面)，上浮至溶液主體上方形成泡沫層，將泡沫層與液相主體分開，就可達(dá)到濃縮表面活性物質(zhì)和凈化液相主體的目的。被濃縮在泡沫層的物質(zhì)可以是表面活性物質(zhì)，也可以是與表面活性物質(zhì)具有親和能力的其他物質(zhì)，如金屬陽離子、陰離子、蛋白質(zhì)、酶、染料、礦物粒子、溶液懸浮物質(zhì)等。泡沫分離技術(shù)常用于肥皂泡沫去污漬、礦物浮選、原子能工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、廢水處理等領(lǐng)域。第2頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.1.4泡末分離的優(yōu)點與局限1.泡末分離的優(yōu)點①能在很低濃度下有效地除去表面活性劑（ppm級）。②在加入表面活性劑后，可同樣有效地除去很低濃度的可捕集物。③全塔充滿穩(wěn)定泡末時，可用回流方式增加單塔分離能力。④設(shè)備簡單，操作方便，能耗低。第3頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.1.4泡末分離的優(yōu)點與局限2.泡末分離的局限①溶液中表面活性劑濃度高于臨界膠束濃度時，泡末穩(wěn)定，但分離效率會降低。②在臨界膠束濃度以下能維持穩(wěn)定泡末的表面活性劑種類較少。③分離出的泡末中夾帶的表面活性劑難以返回利用。④系統(tǒng)中的返混會嚴(yán)重影響分離效率，使泡末分離的設(shè)計計算比較困難。第4頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2液膜分離技術(shù)基本概念液膜分離技術(shù)就是以液膜為分離介質(zhì)、以濃差為推動力的液-液萃取與反萃過程結(jié)合為一體的分離過程。起分離作用的液膜通常為添加了表面活性劑的溶劑相，液膜兩邊的被萃相和反萃相通常都是可互溶相。液膜分離技術(shù)常用于濕法冶金工業(yè)、石油與化學(xué)工業(yè)、生化工業(yè)、制藥工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。第5頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1液膜的結(jié)構(gòu)與分類1.液膜的定義及組成液膜是一層很薄的液體，它阻隔在兩個可互溶但組成不同的液相之間，一個液相中的待分離組分通過液膜的滲透作用傳遞到另一個液相中，從而實現(xiàn)分離的目的。液膜通常由溶劑（水或有機(jī)溶劑）、表面活性劑和添加劑組成。溶劑是構(gòu)成液膜的基體；表面活性劑親水親油基團(tuán)在溶劑中的定向排列是成膜的關(guān)鍵；添加劑的主要作用是確保膜的強(qiáng)度和提高膜的滲透性。第6頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.2.1液膜的結(jié)構(gòu)與分類2.液膜的分類（1）乳化膜先將膜相與內(nèi)相制作成油包水(W/O)的乳化液，再將乳化液投入到外相中，形成W/O/W雙乳化液。這樣，中間的有機(jī)相層就成為分隔兩水相的液膜。第7頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.3固膜分離技術(shù)基本概念固膜分離技術(shù)簡稱為膜分離技術(shù)，就是以固體膜為分離介質(zhì)、借助膜兩側(cè)的能量差(如壓力差、濃度差、電位差等)為推動力，將待分離組分從流體主題中分離出來的過程。起分離作用的固體膜可以是有機(jī)膜、無機(jī)膜、生物膜或復(fù)合膜，分離對象可以是液體或氣體。固膜分離技術(shù)廣泛用于石油、化工、生化、制藥、食品、環(huán)保等領(lǐng)域。第8頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.3.1膜分離技術(shù)的分類第9頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.3.1膜分離技術(shù)的分類第10頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.3.5電滲析簡介1.電滲析使用的膜電滲析使用的分離膜為離子交換膜。離子交換膜分陰離子交換膜和陽離子交換膜，兩種膜通常需配套使用。第11頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.3.5電滲析簡介2.電滲析工藝過程1-料液2-陰極3-陽極4-陰極廢水5-陽極廢水6-稀產(chǎn)品水7-濃產(chǎn)品水A-陰極膜C-陽極膜第12頁，課件共13頁，創(chuàng)作于2023年2月7.4耦合分離技術(shù)基本概念耦合分離技術(shù)是針對一些難分離體系采取的一類組合分離技術(shù)。如前面介紹過的萃取精餾技術(shù)就是萃取和精餾耦合