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
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Email: yunyanbin@bjfu.edu.cn
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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
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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
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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。
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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。
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组分从高化学位向低化学位的被动传递
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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。
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移动载体 固定载体
促
进
传
递
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