化工基本原理其它传质分离.ppt

(2)努森(Knudsen)扩散 当孔道的直径比扩散分子的平均自由程小时，则为努森(Knudsen)扩散。 (3)表面扩散 吸附质分子沿着孔道壁表面移动形成表面扩散。 (4)固体（晶体）扩散 吸附质分子在固体颗粒（晶体）内进行扩散。 三、吸附设备 接触式吸附 固定床吸附 移动床吸附 流化床吸附 …... § 12.2 吸 附 接触式吸附 吸附槽 过滤机 属于分级接触式间歇操作 适用于处理液态溶液 单级吸附 多级错流吸附 多级逆流吸附 计算方法类似于萃取 接触式吸附 固定床吸附 移动床吸附 流化床吸附 吸附剂 固定床吸附 吸附制氮 属于连续接触式间歇操作 可用于处理气相和液相 接触式吸附 固定床吸附 移动床吸附 流化床吸附 移动床吸附 流体和固体以间歇或连续方式均匀地在吸附器中移动，稳定地输入和输出。 已吸附饱和的吸附剂连续不断地缷出，同时新鲜的吸附剂连续不断地加入；被处理的物料也连续不断地加入和排出。 接触式吸附 固定床吸附 移动床吸附 流化床吸附 循环流体 吸附床 Desorbent Feed Extract Raffinate 12. 3膜分离 12.3. 1概述 膜分离的种类和特点 利用固体膜对流体混合物中的各组分的选择性渗透从而分离各个组分的方法统称为膜分离。 膜分离过程的推动力:是膜两侧的压差或电位差。 膜分离过程的特点： ①多数过程中组分不发生相变化，所以能耗较低； ②在常温下进行，对食品及生物药品的加工特别适合； ③不仅可除去病毒、细菌等微粒，而且也可除去溶液中大分子和无机盐，还可分离共沸物或沸点相近的组分； ④由于以压差及电位差为推动力，因此装置简单，操作方便。 分离用膜 膜分离的效果主要取决于膜本身的性能，膜材料及膜的制备是膜分离技术发展的制约因素。 分离用固体膜按材质分为无机膜及聚合物膜两大类，而以聚合物膜使用最多。 无机膜由陶瓷、玻璃、金属等材料制成，孔径为1nm-60μm。 无机膜的耐热性、化学稳定性好，孔径较均匀。 聚合物膜通常用醋酸纤维素、芳香族、聚酞胺、聚矾、聚四氟乙烯、聚丙烯等材料制成，膜的结构有均质致密膜或多孔膜，非对称膜及复合膜等多种。 膜的厚度一般很薄，如对微孔过滤所用的多孔膜而言，约为50-250 μm。因此，一般衬以膜的支撑体使之具有一定的机械强度。 对膜的基本要求 首先，要求膜的分离透过特性好，通常用膜的截留率、透过通量、截留分子量等参数表示。 此外，还要求分离用膜有足够的机械强度和化学稳定性。 (1)截留率R 式中c1、c2分别表示料液主体和透过液中被分离物质（盐、微粒或大分子等）的浓度。 (2)透过速率（通量）J 指单位时间、单位膜面积的透过物量，常用单位为kmol／(m2?s)。 由于操作过程中膜的压密、堵塞等多种原因，膜的透过速率将随时间增长而衰减。透过速率与时间的关系一般服从下式 (3)截留物的分子量 当分离溶液中的大分子物质时，截留物的分子量在一定程度上反映膜孔的大小。但是通常多孔膜的孔径大小不一，被截留物的分子量将分布在某一范围内。所以，一般取截留率为90％的物质的分子量称为膜的截留分子量。 截留率大、截留分子量小的膜往往透过通量低。因此，在选择膜时需在两者之间作出权衡。 依靠外界压力使溶剂从高浓度侧向低浓度侧渗透的过程称为～。 反渗透是渗透的一种反向的迁移运动。反渗透膜的膜孔径非常小，仅为10A0左右，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，去除率高达97-98%。 反渗透基本原理： 半透膜 纯水 盐溶液 渗透压 外压 五、反 渗 透 RO 12-3.2反渗透 原理（现象） 用一张固体膜将水和盐水隔开，若初始时水和盐水的液面高度相同，则纯水将透过膜向盐水侧移动，盐水侧的液面将不断升高，这一现象称为渗透。 待水的渗透过程达到定态后，盐水侧的液位升高h不再变动即表示盐水的渗透压π 。若在膜两侧施加压差Δp，且Δ p π，则水将从盐水侧向纯水侧作反向移动，此称为反渗透。 这样，可利用反渗透现象截留盐（溶质）而获取纯水（溶剂），从而达到混合物分离的目的。 反渗透膜常用醋酸纤维、聚酞胺等材料制成。 反渗透膜对溶质的截留机理并非按尺度大小的筛分作用， 膜对溶剂（水）和溶质（盐）的选择性是由于水和膜之间存在各种亲和力使水分子优先吸附，结合或溶解于膜表面，且水比溶质具有更高的扩散速率，因而易于在膜中扩散透过。 因此，对水溶液的分离而言，膜表面活性层是亲水的。 浓差极化 反渗透过程中，大部