新型分离技术复习重点

学渣根据老师讲的重点整理出来的，希望对大家有用

考试题型

填空20分共10题

简答20分共4题

设计20题共2题（其中一题双极膜3室制备酸碱，图、原理，另外一题净水器5级结构百度上有）

计算40分共3题

第一章

1.分离技术的定义

分离技术是指利用物理、化学或物理化学等基本原理与方法将某种混合物分成两个或多个组成彼此不同的产物的一种手段。

2.分离技术的作用于意义

（1）分离技术在过程工程中的意义：分离工程通常贯穿在整个生产工艺过程中，包括从原料、产物和副产物中脱除杂质；循环物料的分离；从废物中脱除污染物，是获得最终产品必不可少的一个重要环节，也是化学家和化学工程师必须具备的基本知识。

（2）在日常生活中的作用：饮用水、自来水大多都通过对来自江河湖海的水处理后获得的；每天食用的果汁、生啤、白糖、食言等分别通过蒸发、膜虑、结晶、电渗析等方法制得；每天开车所用的汽油、

煤油等都是通过对原油加氢反应除去硫磺并经分馏制得的。

（3）在环境中的保护作用：家庭生活污水所含成分十分复杂，直接排放将会严重污染环境，需通过富集、吸收、降解或转化等方式将有毒、有害污染物除去。

（4）在人类健康与保健中的作用：分离技术在医疗上做出杰出的贡献，人工肾、人工肺人工肝具有的功能都是利用膜的筛分作用通过透析、滤过方法净化血液、供氧和去除CO2使血液氧合，或通过置换等，达到调节人体平衡、维持生活、延长寿命的目的。

（5）在能源再生与新能源利用方面的作用。

3．分离剂的概念

加到分离系统中使过程得以实现的能量或物质。

4.三大类新型分离技术

第一类——对传统技术或方法加以改良的分离技术：超临界

流体萃取、液膜萃取、双水相萃取以及色谱分离等；

第二类——基于材料科学发展形成的分离技术：反渗透、超

滤、气体渗透、渗透汽化等膜分离技术；

第三类——膜与传统分离相结合形成的分离技术：膜吸收、

膜萃取、亲和超滤、膜反应器等。

第二章

计算题都在这一章

1.第一种类型：混合熵（作业有做过）

∆S mix＝－R n i lnx i

摩尔混合熵的计算：

∆S0mix =S mix /n(n为体系的总摩尔数)

=－R x i lnx

i

（这只是PPT里的例题）

分离理想气体或溶液的最小功（W min ）W min = T S∆mix

• 摩尔最小功

W o min =T∆S o mix -=RT∑x i ln x i

2.第二种类型题：渗透压

π=C R T (非电解质溶液) π是渗透压单位KPa C单位是mol/L(一定要换成mol/L)

π=RT∑ C i(电解质溶液) C i为水中离子的浓度注意离子的下标当溶液的浓度增大时，溶液偏离理想程度增加，对电解质

水溶液常需引入渗透压系数来校正偏离程度。

πi=φ i C i RT

溶液的浓度较低时，绝大部分电解质的渗透压系数接近于1，随着溶液浓度的增加而增大。

对NaCl， KCl等一类液，其系数基本上不随浓度而变；而Na 2SO 4, K2 SO 4等一类溶液则随溶液浓度的降低而增大。

3.第三种类型：唐南平衡（课本第20页）

假定一种分子或离子大得不能通过膜，而溶剂小分子和普通离子能自由通过，这时若系统中有这类分子电解质存在并达到平衡时，膜两侧电解质浓度并不相等，这种现象即为唐南平衡。

4.第四种类型：火用（详细请见2.2PPT第67页开始，课本例2-1）

5.范德华力

色散力：非极性分子之间

诱导力：极性分子与非极性分子之间

取向力：极性分子之间

在非极性分子之间只有色散力，在极性分子和非极性分子之间有诱导力和色散力，在极性分子之间则有取向力、诱导力和色散力的作用。

6.

第三章1.常用的膜材料

2.膜的分类

按膜的材料分类：纤维素酯类、非纤维素酯类

按膜的分离原理及使用范围分类：微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等

按膜的形态分类：平板膜、管式膜、中空纤维膜

按膜的结构分类：对称膜、非对称膜、复合膜

3.膜的制备工艺

（1）相转变法：L-S型制模法

（2）复合制膜工艺

4.反渗透满足的两个条件：

（1）存在选择性透过膜

（2）工作压力大于渗透压

5.渗透满足的两个条件：

（1）存在选择性透过膜

（2）存在浓度差

6.有孔学说与无孔学说

7.反渗透的应用领域

(1)海水、苦咸水的淡化制取生活用水，硬水软化制备锅炉用水，高纯水的制备。

（2）在医药、食品工业中用以浓缩药液、果汁、咖啡浸液等。与常用的冷冻干燥和蒸发脱水浓缩等工艺比较，反渗透法脱水浓缩成本较低，而且产品的疗效、风味和营养等均不受影响。

（3）印染、食品、造纸等工业中用于处理污水，回收利用废业中有用的物质等。

8.反渗透膜的组件

有四种：板框式、管式、螺旋卷式、中空纤维式。

9．级与段的概念

段：前段膜组件的浓水流经下一膜组件进行再处理，流经几组膜组

件即称为几段。

级：膜组件的产品水再经下一膜组件进行处理，产品水流经几次膜组件处理即称为几级。

10.膜的浓差极化概念、影响、减缓的措施

概念：在膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高。这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化。影响：

1.使膜表面溶质浓度增高，引起渗透压的增大，从而减小传质驱动力；

2.当膜表面溶质浓度达到其饱和浓度时，便会在膜表面形成沉或凝胶层，增加透过阻力；

3.膜表面沉积层或凝胶层的形成会改变膜的分离特性；

4.当有机溶质在膜表面达到一定浓度有可能对膜发生溶胀或恶化膜的性能；

5.严重的浓差极化导致结晶析出，阻塞流道，运行恶化。概括地说，就是分离效果降低，截留率改变，通量下降。

措施：

①选择合适的膜组件结构；

②加入紊流器；

③料液横切流向设计；

④料液脉冲流动；

⑤螺旋流；

⑥提高流速；

⑦适当提高进料液温度以降低粘度，增大传质系数。

11.膜的污染定义、影响、措施，与浓差极化的区别