滲透蒸發(fā)技術(shù)

時(shí)間：2023-03-24 05:26:06來(lái)源：food欄目：食品快速檢測(cè) 閱讀：

滲透蒸發(fā)技術(shù)

[db:作者] / 2023-02-08 00:00

(1)滲透蒸發(fā)技術(shù)

滲透蒸發(fā)技術(shù)和滲透蒸發(fā)膜的特點(diǎn):滲透蒸發(fā)是近十幾年中頗受人們關(guān)注的膜分離技術(shù)。滲透蒸發(fā)是指液體混合物在膜兩側(cè)組分的蒸氣分壓差的推動(dòng)力下，透過(guò)膜并部分蒸發(fā)，從而達(dá)到分離目的的一種膜分離方法。可用于傳統(tǒng)分離手段較難處理的恒沸物及近沸點(diǎn)物系的分離。具有一次分離度高、操作簡(jiǎn)單、無(wú)污染、低能耗等特點(diǎn)。

滲透蒸發(fā)膜材料的選擇:對(duì)于滲透蒸發(fā)膜來(lái)說(shuō)，是否具有良好的選擇性是首先要考慮的。基于溶解擴(kuò)散理論，只有對(duì)所需要分離的某組分有較好親和性的高分子物質(zhì)才可能作為膜材料。如以透水為目的的滲透蒸發(fā)膜，應(yīng)該有良好的親水性，因此聚乙烯醇(PVA)和醋酸纖維素(CA)都是較好的膜材料；而當(dāng)以透過(guò)醇類物質(zhì)為目的時(shí)，憎水性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)則是較理想的膜材料。用于制備滲透蒸發(fā)膜的材料包括天然高分子物質(zhì)和合成高分子物質(zhì)。天然高分子膜主要包括醋酸纖維素(CA)、羧甲基纖維素(CMC)、膠原、殼聚糖等。這類膜的特點(diǎn)是親水性好，對(duì)水的分離系數(shù)高，滲透通量也較大，對(duì)分離醇-水溶液很有效。但這類膜的機(jī)械強(qiáng)度較低，往往被水溶液溶脹后失去機(jī)械性能。如羧甲基纖維素是水溶性的，只能分離低濃度的水溶液。采用加人交聯(lián)劑可增強(qiáng)膜的機(jī)械性能，但同時(shí)會(huì)降低膜性能。用于制備滲透蒸發(fā)膜的合成高分子材料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PSt)、聚四氟乙烯(PTFE)等非極性材料和聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯腈(PAN)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等極性材料。非極性膜大多被用于分離烴類有機(jī)物，如苯與環(huán)已烷、二甲苯異構(gòu)體，甲苯與庚烷以及甲苯與醇類等，但選擇性一般較低。

(2)液膜

液膜分離技術(shù)是1965年由美國(guó)埃克森(Exssen)研究和工程公司的黎念之博士提出的一種新型膜分離技術(shù)。直到20世紀(jì)80年代中期，奧地利的J.Draxler等科學(xué)家采用液膜法從黏膠廢液中回收鋅獲得成功，液膜分離技術(shù)才進(jìn)入了實(shí)用階段。液膜是一層很薄的液體膜。它能把兩個(gè)互溶的但組成不同的溶液隔開，并通過(guò)這層液膜的選擇性滲透作用實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離。根據(jù)形成液膜的材料不同，液膜可以是水性的，也可是溶劑型的。

液膜的特點(diǎn)是傳質(zhì)推動(dòng)力大，速率高，且試劑消耗量少，這對(duì)于傳統(tǒng)萃取工藝中試劑昂貴或處理能力大的場(chǎng)合具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。另外，液膜的選擇性好，往往只能對(duì)某種類型的離子或分子的分離具有選擇性，分離效果顯著。目前存在的最大缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，破損率高，難以穩(wěn)定操作，而且過(guò)程與設(shè)備復(fù)雜。

液膜分離技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域如下。

①在生物化學(xué)中的應(yīng)用

在生物化學(xué)中，為了防止酶受外界物質(zhì)的干擾而常常需要將酶“固定化”。利用液膜封閉來(lái)固定酶比其他傳統(tǒng)的酶固定方法有如下的優(yōu)點(diǎn)：容易制備；便于固定低分子量的和多酶的體系；在系統(tǒng)中加入輔助酶時(shí)，無(wú)需借助小分子載體吸附技術(shù)(小分子載體吸附往往會(huì)降低輔助酶的作用)。

②在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用液膜在醫(yī)學(xué)上用途也很廣泛。如液膜人工肺、液膜人工肝、液膜人工腎以及液膜解毒、液膜緩釋藥物等。目前，液膜在青霉素及氨基酸的提純回收領(lǐng)域也較為活躍。

③在萃取分離方面的應(yīng)用液膜分離技術(shù)可用于萃取處理含鉻、硝基化合物、含酚等的廢水。我國(guó)利用液膜處理含酚廢水的技術(shù)已經(jīng)比較成熟。其他如石油、氣體分離、礦物浸出液的加工和稀有元素的分離等方面也有應(yīng)用。

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