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第二章 压力驱动膜过程 2 [兼容模式].pdf

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膜科学与技术 膜分离技术及其应用 贠延滨 教授 北京林业大学环境学院 Mobile: Email: yunyanbin@bjfu.edu.cn 1 第二章压力驱动膜分离过程 第一节 典型的压力驱动膜过程 第二节 传质机理 第三节 膜污染及膜清洗与再生 第四节 膜分离过程系统设计 2 第二节 膜分离过程的传质机理 基本传质形式 膜分离过程的机理 3 ΔF 推动力 1 基本传质形式 δ 在膜分离过程中,存在3种基本传质形式,即被动传 递、促进传递和主动传递。 在多组分体系中由于推动力和通量之间是互相耦合的, 不能用简单的唯象方程表示。各组分间渗透不是互相独立 的。例如:膜两侧的压差不仅会产生溶剂通量而且会导致 溶质传递并形成浓度梯度;另一方面浓度梯度不仅会导致 扩散传质,而且会产生流体静压。 传递过程推动力为膜两侧位差除以膜厚度。位差包括: 化学位差和电位差。化学位差有压力、浓度、温度差等。 4 1.1 被动传递 被动传递:所有通过膜的组分均以化学势梯度为推 动力 (压力差、浓度差、电势差)通过膜。主要的工业 化膜分离过程均为被动传递。 在被动传递过程,当推动力保持不变时,系统稳定 后,膜通量为常数,通量(J )与推动力(F )之间的关 系为线性,对单组分而言,符合Fick维象定律。 5 组分从高化学位向低化学位的被动传递 6 1.2 促进传递 促进传递是指膜内引入活性载体 ,它能与某一组 分发生可逆化学反应 ,使该组分通过膜的速率增大, 从而改善膜的分离性能。以膜两侧的化学势梯度为推 动力,组分由特定载体有选择性的被动带入膜中,是 一种具有高选择性的被动传递。根据所引入的活性载 体的迁移性,可将其分为移动载体和固定载体。 7 移动载体 固定载体 促 进 传 递
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