膜析法~扩散渗析和电渗析法

主讲人：冷文鹏 PPT制作：冷文鹏、蒋宗宏
资料收集：来自百度文库鸿翔、刘舒怡
目标定位
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01
PART
扩散渗析法简介
扩散渗析法定义
渗析法 ，是指利用油或其
他液体从润滑脂中析出的 现象分离物质的一种方法。 在工业以及科研当中是一 种常用的提取方法。
扩散渗析的原理
1.离子交换膜两侧溶 液的浓度差
细胞的质壁分 离现象与复原 细胞中氧气和 二氧化碳的自 由扩散现象
• 可以简单快速测试离子交换膜的渗析系数 和分离因子，便于对扩散渗析过程进行理 论研究
板框式扩散渗析组件
螺旋卷式扩散渗析组件
目的
为了克服板 框式扩散渗 析组件体积 庞大、不方 便运输、传 质不充分等 缺点而应运 而生的。
特点
主要特点是 结构紧凑装 填密度高、 传质效率高、 单位膜面积 处理量大、 易于与其它 设备集成等。
2.离子交换膜的选 择透过性
阳离子交换膜
阴离子交换膜
两种离子交换膜
阳离子交换膜
• 利用阳离子交换树脂做成的薄膜可以透过阳离子，叫 阳离子交换膜
• 阳离子交换膜扩散渗析主要用来回收碱盐棍合物中的碱
阴离子交换膜
• 利用阴离子交换树脂做成的薄膜可以透过阴离子，叫 阴离子交换膜
• 阴离子交换膜扩散渗析主要用来回收酸盐混合物中的酸
02 电解质浓
度差扩散
03 水的渗透
04 水的
电渗透
04
电渗析法的运用
从含金属离 子的废水中 分离和浓缩 盈金属离子 从放射性废 水中分离放 射性元素 从酸洗废液 中制取硫酸 及沉积重金 属离子
处理碱法造 纸废液，从 浓液中回收 碱，从淡液 中回收木质 素
从芒硝废液 中制取硫酸 和氢氧化钠
最常见的运 用，海水淡 化
溶液离子 作定向移 动
阳离子向 阴极迁移
阳极发生氧化反应， 阴极发生还原反应。 根据不同的离子写 出不同的离子反应 式
电渗析法的次要过程
01 反离子
的迁移
交换膜不可能有100%的选择性，所 以有少量与离子交换膜解离离子电 荷相反离子透过膜，阳通过阴，阴 通过阳 膜两侧溶液浓度不同，在浓度差作 用下，电解质由浓室向淡室扩散 水的渗透压作用，水由淡水室向浓 水室水渗透 水合离子，其迁移过程必然携带一 定水量的水分子迁移电流密度与液 体流速不匹配，电解质离子未能及 时补充到膜的表面，而造成膜的淡 水侧发生水的电离
阳离子交换膜的应用
阴离子交换膜的应用
扩散渗析组件
第一种是实验室研究所用的静态扩 散渗析池
第二种是板框式扩散渗析组件
第三种是螺旋卷式扩散渗析组件
实验室研究所用的静态扩散渗析池
结构 方向 用途
• 通常由有机玻璃制备，分为两个隔室 (一个渗析室，一个扩散室)，两个隔 室之间用离子交换膜隔开
• 该装置主要是用于实验室研究
结构
将一张离子交换 膜夹在两个表面 有小孔的半圆形 中心管之间，在 膜的两面分别衬 上流道隔网，之 后将膜与隔网围 绕中心管卷形成 具有两个流道的 圆柱形膜组件主 体，最后将该主 体密封在圆柱形 的PVC外壳内
02
PART
电渗析法的定义
利用半透膜的 选择透过性来 分离不同的溶 质粒子的方法 称为渗析
在电场作用下进 行渗析时，溶液 中的带电的溶质 粒子通过膜而迁 移的现象称为电
渗析。
用于酸碱回收、 电镀废液处理 以及从工业废 水中回收有用 物质
利用电渗析 进行提纯和 分离物质的 技术称为电
渗析法
电渗析法的过程
电渗析法的离子电迁移和电极反应
在直流电 场的作用 下
阳离子向 阳极迁移
离 子 电 迁 移
用电渗析法进行海水淡化
用电渗析法进行海水淡化
01 海水 02 海水泵 03 无阀滤池 04 海水池
05 水泵
06 纤维布 过滤池
07 电渗析器
08 中间水池
09 电渗析器 10 成品水池 11 脱硼装置
12 饮用水