分子篩膜 智宏思博環(huán)?？萍?/h1>

面議元2023-01-02 03:02:51

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?滲透汽化(滲透蒸發(fā),Pervaporation，簡稱PV)是一種以混合物中組分滲透壓差為推動力，依靠各組分在膜中的溶解與擴散速率差異來實現(xiàn)混合物分離的新型膜分離技術(shù)過程。? ?均相流體混合體系中各組分在物理化學(xué)性質(zhì)上是存在差異的，各組份在膜中的熱力學(xué)性質(zhì)（溶解度）、動力學(xué)性質(zhì)（擴散速度）存在著差異，導(dǎo)致滲透汽化膜對不同組分具有選擇透過性，使得各組分得以分離。? ?滲透汽化膜將料液和滲透物分離為兩股獨立的物流，料液側(cè)一般維持常壓，滲透物側(cè)則通過抽真空的方式維持較低的組分分壓。在膜兩側(cè)組分分壓差的推動下，料液中各組分擴散通過膜，并在 膜后側(cè)汽化為滲透物蒸汽。由于料液中各組分的物理化學(xué)性質(zhì)不同，它們在膜中的熱力學(xué)性質(zhì)(溶解 度)和動力學(xué)性質(zhì)(擴散速度)存在差異，因而料液中各組分滲透通過膜的速度不同，易滲透組分在滲 透物蒸汽中的份額增加，難滲透組分在料液中的濃度則得以提高。

滲透氣化法根據(jù)溶質(zhì)間透過的相互作用決定溶質(zhì)的滲透速度，根據(jù)相似相溶的原理，疏水性較大的溶質(zhì)易溶于疏水膜，因此滲透速度高，在透過一側(cè)得到濃縮。滲透氣化的原理示于圖。疏水膜的一側(cè)通入料液，另一側(cè)（透過側(cè)）抽真空（圖4.5）或通入惰性氣體,使膜兩側(cè)產(chǎn)生溶質(zhì)分壓差.在分壓差的作用下,料液中的溶質(zhì)于膜內(nèi),擴散通過膜,在透過側(cè)發(fā)生氣化,氣化的溶質(zhì)被裝置外設(shè)置的冷凝器回收。滲透氣化過程中溶質(zhì)發(fā)生相變，透過側(cè)溶質(zhì)以氣體狀態(tài)存在，因此消除了滲透壓的作用，從而使?jié)B透氣在較低的壓力下進行，適于高濃度混合物的分離。滲透氣法利用溶質(zhì)之間膜透過性的差別，特別適用于共沸物和揮發(fā)度相相差較小的雙組分溶液的分離。例如，利用滲透氣化法溶縮乙醇。因此，滲透氣化又稱膜蒸滲透氣化又稱膜蒸餾。滲透汽化可經(jīng)濟地用于較寬的領(lǐng)域, 但濃度范圍有一定限制, 如料液中要脫除者在100ppm以下, 用活性炭吸附可能較低價；同樣, 若大于5%~10%,則精餾, 吹除等法可能仍較滲透汽化為低價, 而中間區(qū)域100ppm~5%之間,滲透汽化法較有優(yōu)勢, 可有不少重要的用途。當前滲透氣化主要有三方面應(yīng)用，即溶劑脫水, 水的純化以及有機物一有機物的分離。, 其它方面的應(yīng)用正在不斷開發(fā), 特別是有機物/有機物的分離列為膜分離中重要研究課題的重要一項, 也是因為它能代替或部分代替精餾。精餾為重要的操作單元, 但也是高能耗操作單元, 據(jù)美國能源部統(tǒng)計報導(dǎo)，美國化學(xué)工業(yè)和石油煉制工業(yè)中的28%能耗為精餾所用, 認為如果用滲透汽化技術(shù), 只要能節(jié)約10%就非?？捎^了。
PV使用的是致密膜、有致密皮層的復(fù)合膜或非對稱膜。原料液進入膜組件，流過膜面，在膜后側(cè)保持低壓。由于原液側(cè)與膜后側(cè)組分的化學(xué)l位不同，原液側(cè)組分的化學(xué)了l位高，膜后側(cè)組分的化學(xué)l位低，所以原液中各組分將通過膜向膜后側(cè)滲透。因為膜后側(cè)處于低壓，所以組分通過膜后即汽化成蒸氣，蒸氣用真空泵抽走或用惰性氣體吹掃等方法除去，使?jié)B透過程不斷進行。原液中各組分通過膜的速率不同，透過膜快的組分就可以從原液中分離出來。從膜組件中流出的滲余物可以是純度較高的透過速率較慢的組分的產(chǎn)物。對于一定的混合液來說，滲透速率主要取決于膜的性質(zhì)。釆用適當?shù)哪げ牧虾椭圃旆椒梢灾频脤σ环N組分透過速率快，對另一組分滲透速率相對很少，甚至接近零的膜，因此滲透汽化過程可以高效的分離液體混合物。為了增大過程的推動力、提高組分的滲透通量，一方面要提高料液溫度，通常在流程中設(shè)預(yù)熱器將料液加熱到適當?shù)臏囟?；另一方面要降低膜后?cè)組分的蒸氣分壓。