液膜分离技术

3. 液膜分离流程
液膜分离装置根据液膜类型的不同而分为： 支撑液膜设备和乳液膜设备两类。
乳液膜分离的操作过程分为四个阶段: 制备液膜、液膜萃取、澄清分离、破乳。
4. 液膜分离技术应用：
• 液膜分离技术由于具有良好的选择性 和定向性,分离效率很高,而且能达到浓 缩、净化和分离的目的,因此广泛用于 化工、食品、制药、环保、湿法冶金 和生物制品等行业中。
• 4.2 从铀矿浸出液中提取铀：
•
4. 液膜分离技术应用：
铀矿的硫酸浸出液中,以UO2(SO4)34-的形式 存在,含有万分之几至千分之几的铀。此外,还 含有Fe2+、Fe3+、VO3-和MoO42-等。所用 液膜为支撑液膜。工艺流程见图。将原料中 的VO3-还原成V4+,然后送进液膜分离器,铀将 与载体络合被传输到回收相,而钒则残留在原 料相中被分开。当铀和钼分离时,向原料液中 添加NaCl来阻挠铀同载体的络合,从而抑制了 被膜相萃取的效果。
2. 液膜的组成与类型
2.2 类型 ：
1.支撑 型液膜： 此类液 膜目前 主要用 于物质 的 萃取。
2. 液膜的组成与类型
• 2.单滴型液膜：单滴型液膜的形状如图所示 (见示意图文档)。其结构为单一的球面薄层， 根据成膜材料可分为水膜和油膜两种。
2. 液膜的组成与类型
• 3.乳液型液膜： 一般情况下乳液 颗粒直径为 0.1～1 mm， 液膜本身厚度为 1～10 μ m。根 据成膜材料也分 为水膜和油膜两 种。
目前,虽然膜分离技术已经在许多领域得到 应用,但是在各行各业的应用还有很多方面 尚待开发。例如:膜技术在人工器官中的应 用、在传感器上的应用、在生物反应器上 的应用等。 即使是比较成熟的应用领域(如 食品工业)也能开发出新的应用。
That is all~~
• 5.3. 多数膜分离过程的工作温度在室温附 近,特别适用于对热过敏物质的处理
膜分离在食品加工、医药工业、生物技术等领 域有其独特的适用性。 例如,在抗生素的生产中,一般用减压蒸馏法除 水,很难完全避免设备的局部过热现象,在局部过热地 区抗生素受热后被破坏, 产生有毒物质,它是引起抗 生素针剂副作用的重要原因。用膜分离去水, 可以在 室温甚至更低的温度下进行,确保不发生局部过热现 象,大大提高了药品使用的安全性。
1. 液膜分离技术的简介
• 液膜分离法（液膜萃取法）——它 是一种以具有选择透过性的液态膜 为分离介质,以浓度差为推动力的 液体混合物的膜分离操作。
2. 液膜的组成与类型
2.1 组成：
• 稳定剂 ：稳定剂可以提高膜相液的粘度,促 进液膜的稳定性。 • 膜溶剂 ：膜溶剂是形成液膜的基体物质。 • 表面活性剂：表面活性剂是分子中含有亲水 基和疏水基两个部分的化合物，在液体中可 以定向排列，显著改变液体表面张力或相互 间界面张力。 • 流动载体：流动载体的作用使指定的溶质或 离子进行选择性迁移，其作用相当于萃取剂。
大多数膜分离过程都不发生“相”的变化。 对比之下,蒸发、蒸馏、萃取、吸收、吸附等分 离过程,都伴随着从液相或吸附相至气相的变化, 而相变 化的潜热是很大的。 另外,很多膜分离过程通常是在室温附近的 温度下进行的,被分离物料加热或冷却的消耗很 小。下表是用反渗透法与其他分离方法淡化海水 的能耗比较。
5. 膜分离技术的特点：
6. 膜分离技术的发展趋势
• 6.1 技术上的发展趋势
1. 新的膜材料和膜工艺的研究开发（ 高聚 物膜、无机膜、生物膜） 2. 开发集成膜过程和杂化过程 3. 开发膜分离与传统的分离技术相结合的 新型膜分离过程 4. 开发膜分离与反应过程相结合的膜反应 过程
6. 膜分离技术的发展趋势
6.2 应用上的发展趋势：
4. 液膜分离技术应用：
• 4.3 含酚废水的处理：
• 含酚废水产生于焦化、石油炼制、合 成树脂、化工、制药等工业部门,采 用液膜分离技术处理含酚废水效率高、 流程简单。采用油包水型乳液膜,以 NaOH水溶液作为内相,中性油作为膜 相。典型的传质机理为内相有化学反 应的过程。
4. 液膜分离技术应用：
4. 液膜分离技术应用：
• 4.1 烃类混合物的分离：
• 液膜分离技术已成功用于分离苯-正乙 烷、甲烷-庚烷、庚烷-己烯等混合物 系。如在分离芳烃与烷烃混合物时,芳 烃易溶于膜,烷烃难溶于膜,因而芳烃在 膜内的浓度梯度大,渗透速率高;烷烃 在膜内的浓度梯度小,渗透速率低,于是 实现了混合烃的分离。
5. 膜分离技术的特点：
• 5.1. 膜分离通常是一个高效的分离 过程
例如,在按物质颗粒大小分离的领域,以重力为 基础的分离技术最小极限是微米(μm),而膜分 离却可以做到将相对分子质量为几千甚至几 百的物质进行分离(相应的颗粒大小为纳米， nm)。
5. 膜分离技术的特点：
• 5.2. 膜分离过程的能耗(功耗)通常比 较低
5. 膜分离技术的特点：
• 5.4. 膜分离设备本身没有运动的 部件,工作温度又在室温附近,所以 很少需要维护,可靠度很高 •5.5 膜分离过程的规模和处理能力 可在很大范围内变化,而它的效率、 设备单价、运行费用等都变化பைடு நூலகம்大。
5. 膜分离技术的特点：
• 5.6 膜分离由于分离效率高,通常 设备的体积比较小占地较少。而 且膜分离通常可以直接插入已有 的生产工艺流程,不需要对生产线 进行大的改变：
• 4.4 液膜法氨基酸的生成与分离：
• 采用将酶固定在内水相中的乳化液膜所 作的酶反应器,可进行氨基酸的生成与 分离。
4. 液膜分离技术应用：
• 4.5 在内水相中含有作为酶的亮氨酸 脱氢酶(LEUDH)、甲酸脱氢酶(FDH) 以及被用作辅酶的NADH。
• 液膜相的载体是甲基三烷基氯化铵。外水相的 甲酸根和酮异己酸作用为阴离子同载体形成络 合物被带进内水相,NH3则溶解于液膜相,向内 水相透过。在内水相经酶反应生成的L-氨基酸 作为阴离子和以HCO3-形式存在的CO2借助载 体被输送到外水相。此时,辅酶NADH将被连续 再生。经测定,由40mol/m3的α-酮异己酸大约 可生成30mol/m3的L-氨基酸。