新型分离技术学习教案

1、会计学1新型新型(xnxng)分离技术分离技术第一页，共23页。第1页/共23页第二页，共23页。种类种类推动力推动力孔径孔径应用应用微滤微滤MF压力差压力差0.02514m不溶物浓缩过滤，如除水、药液中的菌、啤不溶物浓缩过滤，如除水、药液中的菌、啤酒中的混浊物酒中的混浊物超滤超滤UF压力差压力差0.010.02m分离溶液中的大分子、微粒，如制纯水、食分离溶液中的大分子、微粒，如制纯水、食品药物浓缩，纸浆的废水处理品药物浓缩，纸浆的废水处理渗析渗析DL浓度差浓度差1.510nm用于人工肾、化工食品中高聚物及低分子的用于人工肾、化工食品中高聚物及低分子的分离分离电渗析电渗析ED电位差电位差110

2、nm利用离子交换膜选择透过性分离，如溶液脱利用离子交换膜选择透过性分离，如溶液脱盐、碱的制备、重金属离子的回收盐、碱的制备、重金属离子的回收反渗透反渗透RO压力差压力差0.00010.001m从溶液中分离出溶剂，如海水脱盐，溶液、从溶液中分离出溶剂，如海水脱盐，溶液、食品脱水。食品脱水。纳米过滤纳米过滤NF压力差压力差2nm介于超滤和反渗透之间，从溶液中分离出相介于超滤和反渗透之间，从溶液中分离出相对分子质量对分子质量3001000的物质的膜分离过程，的物质的膜分离过程，如制药、纯水制造、废水处理。如制药、纯水制造、废水处理。第2页/共23页第三页，共23页。微滤超滤反渗透膜过滤均为压力驱动(

3、q dn)型膜分离过程第3页/共23页第四页，共23页。淡水海水淡水淡水海水海水压力渗透压渗透压半透膜半透膜半透膜a）、渗透b）、渗透平衡c）、反渗透1)、渗透：淡水穿过半透膜进入含盐海水。2）、渗透平衡(pnghng)：在渗透过程中，淡水穿过半透膜进入海水后，会呈现出一种流体静压差，在此压差下，物质静传递量为零，两侧达成平衡(pnghng)。3）、反渗透：若在海水一侧加压，水又会通过半透膜进行逆向流动。第4页/共23页第五页，共23页。p 在外压p作用下，当含有高、低分子化合物溶质的溶液通过膜表面时，溶剂(rngj)和小分子（水、无机盐类）将通过薄膜，作为透过物被收集。膜另一侧的高分子溶液（

4、如有机胶体）被薄膜截留作为浓溶液被收集起来。第5页/共23页第六页，共23页。VSSPVJcJpLJ）（溶质透过通量：）（总体积通量：1CmCbCPJV第6页/共23页第七页，共23页。CmCbCPJVdxdcDSmpbpccfccf110实际截留率为：表观截留率为：）（或积分得：时，当时，边界条件：当物料衡算：KJccccccccKccccDJccxccxcJdxdcDcJVpbpmpbpmpbpmSVmbpVSVexplnln0SDK 其中第7页/共23页第八页，共23页。第8页/共23页第九页，共23页。特点:膜组件(z jin)中原溶液流过平坦的矩形通道,充填密度可以达到100400m

5、2/m3,能量较少,整个元件均可更换.第9页/共23页第十页，共23页。结构:膜呈软管形式置于耐压管内侧,支撑管和膜之间安装一个薄的多孔聚乙烯管,也取到支撑作用.特点:流动状态好,流速易控制,易清洗,无死角,适宜于含固体较多的原料液的处理,机械除杂质较容易(rngy),还可以调整流动状态,防止浓差极化现象和污染. 与平板膜比较,管膜的制备条件难以控制,单位体积中所含过滤面积较小,压降大,管口密封较困难.第10页/共23页第十一页，共23页。结构:双层结构,中间为多孔支撑材料,两面均是膜,其中三边密封,卷起来形成螺旋式组件,外面为压力容器.特点:充填(chn tin)密度高(900m2/m3),

6、结构简单.但无法用机械清洗,料液必须预处理,此外压降较大.第11页/共23页第十二页，共23页。结构:将数十万根中空纤维捆扎成纤维束弯成U型,装入圆柱型耐压容器中,纤维端部只与一个端板粘合. 中空纤维是一种形状较细的高强度空心管,能够自身支撑膜.原液可以与中空纤维平行,也可以成径向流动(lidng),滤液只能从一端引出.特点:单位体积中所含过滤面积大,操作压力低,该膜不需支撑材料,使用寿命长.但制造技术较复杂,原料液需预处理,易堵塞,不易清洗.第12页/共23页第十三页，共23页。反渗透：主要用于纯水，超纯水和医疗卫生用水的制备，工业废水的净化，食品加工(ji gng)及生物工程中的单盐、非游

7、离酸的浓缩等方面。第13页/共23页第十四页，共23页。 超临界流体是指温度和压力处于临界温度及临界压力以上的流体。这种处于临界状态下的流体具有气体和液体之间的性质，对许多物质具有较强的溶解能力，同时还具有与气体相近的扩散系数和渗透能力，其分离(fnl)速率远比液体溶剂萃取快。而超临界流体萃取技术正是利用这一特性，用超临界流体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出待分离(fnl)的组分。 目前超临界流体萃取已形成了一门新的化工分离(fnl)技术，应用领域十分广泛，特别适合于萃取某些高沸点和热敏性组分。可分离(fnl)高附加值的产品，如：炼油、食品、医药、香料的方面有着广阔的应用前景。第14页/共23页第十五页，共23页。第15页/共23页第十六页，共23页。第16页/共23页第十七页，共23页。第17页/共23页第十八页，共23页。 超临界流体萃取过程由萃取阶段和分离(fnl)阶段组成。其萃取过程如下：萃取分离原料含萃取质的溶液萃取质循环萃取剂新鲜萃取剂萃取残质第18页/共23页第十九页，共23页。P1T1P2膨胀阀压缩机萃取釜分离釜溶质原料萃取残质 等温法又称绝热法，它主要是依靠压力变化而进行萃取分离的方法，就是在一定的温度下，使超临界流体减压，经过膨胀、分离气体(qt)经压缩机加压后再返回萃取釜循环使用，而溶质从分离釜下部取出。第19页