【2017年整理】膜萃取技术综述论文.doc

膜萃取技术（液膜） 专业：化学 姓名：马诗慧 学号：10141512141 1．绪论 液膜技术是一种快速、高效和节能的新型分离方法。由于液膜分离技术的明显特色，问世以来引起了众多学者的极大兴趣。 液膜萃取，也称液膜分离，是将第三种液体展成膜状以隔开两个液相，使料液中的某些组分通过液膜进入接受液，从而实现料液组分的分离。 1.1膜的定义 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质，当溶液或混和气体与膜接触时，在压力下，或电场作用下，或温差作用下，某些物质可以透过膜，而另些物质则被选择性的拦截，从而使溶液中不同组分，或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。 1.2 膜的种类 分离膜包括：反渗透膜(0. 0001～0. 005μm) ，纳滤膜(0. 001～0. 005μm) ，超滤膜(0. 001～0. 1μm) ，微滤膜(0. 1～1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、液体膜、气体分离膜、电极膜等。他们对应不同的分离机理，不同的设备，有不同的应用对象。膜本身可以由聚合物,或无机材料，或液体制成，其结构可以是均质或非均质的，多孔或无孔的，固体的或液体的,荷电的或中性的。膜的厚度可以薄至100μm，厚至几毫米。不同的膜具有不同的微观结构和功能，需要用不同的方法制备。制膜方法一直是膜领域的核心研究课题,也是各公司严格保密的核心技术。 1.3液膜萃取的传质优点 与传统的溶剂萃取相比，液膜萃取的传质优点在于：第一，传质推动力大，所需分离级数少。（理论上讲，液膜萃取只需一级即可实现完全萃取。）第二，其试剂消耗量少，其试剂消耗量比溶剂萃取低一个数量级。（流动载体在膜的一侧与溶质配合，在膜的另一侧将其释放，相当于萃取剂不断得到再生。）第三，萃取与反萃取同时进行。第四，传递速率高。（目标产物在液膜中传递距离很短，很快达到萃取平衡。）第五，选择性好。膜只允许某一个或某一类离子通过。 2．液膜分离技术类型 液膜分离技术按其构型和操作方式的不同，主要可以分为厚体液膜、乳状液膜和支撑液膜。 2.1厚体液膜（BLM） 厚体液膜一般采用U 型管式传质池。其上部分别为料液相和接受相，下部为液膜相，对三相均以适当强度搅拌，利于传质并避免料液相与接受相的混合。厚体液膜具有恒定的界面面积和流动条件，操作方便，一般仅限于实验室研究使用。 2.2乳状液膜(ELM) 在乳状液膜体系中，通过制乳工序，将含带分离混合物的料液加入乳化剂溶液中形成乳状液，此乳状液悬浮到反萃剂溶液中形成膜溶液，液膜的内、外两侧分别称为内、外相，萃取过程在内相进行；反萃取过程在外相进行，萃取与反萃取过程通过液膜耦合关联，液膜的选择性传质性能，使料液相中待分离组分分别进入反萃取相或留于萃余液中，达到分离目的。在同一体系中完成萃取与反萃取工序后，进行破乳工序，将萃余液、膜溶液、反萃液分开，以上工序完成后，原料液中的不同组分存留于不同液相中，得到分离富集不同组分的效果。 乳状液膜有“水-油-水”型（W/O/W）或“油-水-油”型 (O/W/O)的两种双重乳状液高分散体系将两个互不相溶的液相通过高速搅拌或超声波处理制成乳状液，然后将其分散到第三种液相中，就形成了乳状液膜体系。乳液膜的稳定性好，可用于工业分离。新型表面 活性剂的合成研究——微乳化液膜(Micro-Emulsion Liquid Membranes, M ELM) 微乳液 (microemulsion)是油、水在表面活性剂的作用下在一定条件下自发形成的一种热力学稳定体系。 与普通的乳状液一样, 微乳液也有 W/O/W 型和 O/W/O 型之分。此外，微乳液还具有独特的双连 续结构。普通乳状液的分散相尺度为微米级, 微乳液因其极低的界面能力（0.01dyn·cm -1）而具有极细的分散度，分散相处于纳米尺寸范围(～10 nm)。 该工艺流程的缺点为过程复杂；内相浓缩液不能过浓。该技术可用于环保领域的废水处理中及石化、医学等其它领域。 2.3支撑液膜(SLM) 在乳状液膜体系中，液膜的稳定性及破乳工序都有不利因素存在，支撑型液膜体系对此有所改进。 支撑液膜体系采用液膜支撑体作为支撑物，与载体形成有促进传递作用的支撑液膜，其能动传输传质功能已接近生物膜，有着较强发展潜力及较广应用前景。 支撑液膜分离过程的工艺原理：将支撑液膜置于料液与反萃液中，液膜具有选择性的促进传输作用，料液相中不同组分被选择性传输到反萃相中，完成萃取过程。 如果液体能润湿某种固体物料，它就在固体表面分布成膜。微孔材料制成 的膜片或中空纤维，用膜相溶液浸渍后，就形成了固体支撑的液膜。聚四氟乙烯、聚丙烯制成的 微孔膜，用以支撑有机