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渗透汽化膜的主要分离原理

发布时间:2019-08-17   点击:188

现如今,说起渗透汽化膜,我们大家应该都不会觉得陌生,因为渗透汽化膜在我们的日常生活中变得越来越常见了。实际上,渗透汽化膜能够以较低的能耗实现蒸馏、萃取、吸附等传统方法难于完成的分离任务,特别适用于普通精馏难于分离或不能分离的近沸点、恒沸点混合物、同分昇构体以及热稳定性较差的化合物的分离。下面就一起来看看渗透汽化膜的分离原理吧。

渗透汽化的分离机理主要是溶解-扩散的过程,是利用致密高聚物膜对液体混合物重组成的溶解扩散性能的不同实现组分分离的一种膜技术。

实际上Pv传质过程分为三部:(1)渗透小分子在进行侧膜面溶解;(2)在活度梯度的作用下扩散过膜;(3)在透过侧膜面汽化。

在典型操作环境下,第三步(汽化过程)速度很快,对整个传质过程影响不大,而第一步(溶解过程)和第二步(扩散过程)不仅取决于高聚物膜的性质和状态,还和渗透分子的性质,渗透物分子之间及渗透物分子和高聚物材料之间的相互作用密切相关。因而,渗透汽化过程实际上就是对溶解-扩散的过程的研究。

欲分离的有机混合液加热到一定温度后,在常压下置于渗透汽化膜的一侧与膜接触,膜的另一侧(下游侧)抽真空或载气吹扫维持低压。这样,渗透液组分在膜两侧蒸汽分压差(或化学位梯度)作用下溶解扩散透过膜,并在膜的透过侧表面汽化,蒸汽直接放空或被冷凝器冷却后重新转变为液态,不能透过膜的截留物则直接流出膜分离器,从而达到浓缩分离的目的。