《液膜分离技术》PPT课件

缺点：当膜两侧被迁移物质A的浓度相等时，输送便自 行停止。因此，这类过程不能达到完全分离的目的。
(2)滴内化学反应(1型促进迁移)
如图3-1(2)，在液膜内相添加一种试剂R，它能与料
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液中的迁移物质C发生不可逆化学反应并生成不溶于膜
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相的物质P，使渗透物C在内相中的浓度为零，从而保 持C在液膜内外两相有最大的浓度梯度，以促进C的传 递达到从料液相中分离C组分的目的。这种在滴内发 生化学反应而促进渗透物传递的机理也称为I型促进迁 移。 3)膜相化学反应(Ⅱ型促进迁移) 如图3-1(3)所示，在膜相中加入一种流动载体R1，料 液中的D组分在膜相／连续相的界面上与R1反应，生 成中间产物P1，P1在浓度差的作用下扩散至膜相的另 一侧，在膜相/内相界面上与内相试剂R2发生反应， 生成不溶于液膜的物质P2并使R1重新还原并释放至膜 相中，藉浓度梯度作用扩散返回至膜相／连续相界面 一侧。R1在整个传递过程中没有消耗仅起了载体的作 用。这种含流动载体的液膜在选择性、渗透性和定向 性二方面更类似于生物细胞膜的功能，它使分离和浓 缩两过程合二为一。这种迁移机理即为Ⅱ 型促进迁移， 11 也称为“离子泵”。
添加剂
流动载体 增强剂
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1.支撑型液膜： 此类液膜目前主要用 于物质的萃取。
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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。
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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 μm。根据成膜材料 也分为水膜和油膜两
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4)萃取和吸附 这种液膜分离过程具有萃取和吸附的性质，如图3-1(4) 所示。料液中的悬浮物为膜相吸附或有机物为膜相萃 取，从而实现分离的目的。
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4. 液膜分离的操作过程
乳化液膜的操作过程与支撑液膜相比较为复杂，其流 程示意图如图3-14所示，主要步骤分为：乳化液膜制 备、混合分离、沉降澄清和破乳等工序。
(2)混合分离
这一阶段是使乳化液膜与料液进行混合接触，形成油
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包水再水包油(O/W/O)型或水包油再油包水(W/O/W)
型多重乳化液，实现传质分离。在间歇式混合设备中，
多重乳化液，实现传质分离。在间歇式混合设备中， 适宜的搅拌速度是极其关键的工艺因素。在连续塔式 接触器中，要选择适当的流量和塔内转盘的转速，以 期达到塔内连续相纵向混合影响较小而乳化液滞流量 较大，有利于塔内乳水相的接触分离。
3）厚度薄、比表面积大，致使分离过程所需的理论级 数少，大大节省了萃取试剂的消耗量。 正是以上优势，液膜分离在湿法冶金、石油化工、环 境保护、气体分离、仿生化学以及生物医学等领域显 示了广阔的应用前景。
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液膜的组成
膜相
液膜分离体 系的组成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
内相 外相
膜溶剂
水 有机溶剂
表面活性剂 （含亲水，亲油基团）
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5. 液膜分离的应用
青霉素的提取 氨基酸的提取 废水的处理 气体的分离
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敬请指导！
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技术特点 液膜分离过程和溶剂萃取过程相似，都属 于液—液系统的传质分离过程，但液膜分离具有许多 明显的特点： 1）萃取和反萃过程可同时进行并在一级内完成，同时 实现分离和浓缩的目的； 2）传质机理与生物膜有相似之处，由于促进传输作用 的存在，使液膜的传质速率明显提高，甚至能够使溶 质从低浓度向高浓度扩散；
种。
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3. 液膜分离的机理 液膜分离主要可以归纳为以下几种传质机理
图 3 1 液 膜 分 离 机 理
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(1)选择性渗透
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这种液膜分离依据待分离的不同组分在膜中的溶解度 和扩散系数的不同来实现。由于大多数溶质的扩散系 数是彼此接近的。因此分离过程往往依据两种溶质分 配系数的差别即溶质在膜相及料液相溶解度比值的差 别来完成．如图3-1(1)个中包裹在液膜内的物质A和B， 由于A易溶于膜而B难溶于膜，故A透过液膜的速率大 于B，而B则停留在内相，经过一定时间后，连续相中 A的浓度大于B，内相中恰好相反，从而实现A、B的分 离。
(3)沉降澄清 这一步是根据富集了迁移物质的乳化液与残液之间的 比重不同而进行自然沉降，最后达到分层澄清，该工 序便于两相的分离并减少相互夹带。
(4)破乳
为了使用过的乳化液膜重新利用并汇集富集溶质的内 相，需要将乳液打破，分出的膜相用于循环制乳。破 乳的方法有两种类型：一种是化学破乳(加破乳剂);另 一种是物理破乳，主要有离心法、加热法、施加静电 场法以及采用聚结剂法等。目前一般认为采用静电破 乳法效果较好。
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(1)乳化液膜的制备
将含有膜溶剂、表面活性剂、流动载体以及其他膜 增强剂的膜相溶液同内相溶液进行混合，制得所需的 水包油(O/W)或油包水(W/O)型乳化液。通常，制得乳 液的稳定性与制乳过程的操作因素相关，主要包括： 表面活性剂的加入方式、制乳时的加料顺序、制乳搅 拌方式以及乳化器材质的润湿性能等。
液膜分离技术简介
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化工0901
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一、概述 二、液膜的组成与类型 三、液膜分离的机理 四、液膜分离的操作过程 五、液膜分离的应用
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1. 概述
液膜分离技术是本世纪60年代兴 起的一项新的分离技术，它具有快速、 高效、专一和节能等优点。该技术以 液膜为分离介质、以浓度差为推动力。 由于该技术明显的特点，问世以来引 起了国内外众多学者的普遍关注并相 继开展了广泛的基础和应用研究。