滲透蒸發

滲透蒸發

滲透蒸發,又稱滲透汽化(Pervaperation,簡稱PV),包括蒸氣滲透(Vapour Permeation,簡稱VP)是用於液(氣)體混合物分離的一種新型膜技術。它是在液體混合物中組分蒸氣分壓差的推動下,利用組分通過緻密膜溶解和擴散速度的不同實現分離的過程,其突出的優點是能夠以低的能耗實現蒸餾、萃取和吸收等傳統方法難以完成的分離任務。

滲透蒸發技術在石油化工、醫藥、食品和環境保護等工業領域中具有廣闊的套用前景及市場,是一種符合可持續發展戰略的“清潔工藝”,不僅本身具有少污染或零污染的優點,而且可以從體系中回收污染物。

基本介紹

  • 中文名:滲透蒸發
  • 外文名:pervaporation
  • 簡稱:PV
  • 機理:溶解度及擴散速度
定義,技術優勢,原理,滲透蒸發膜,膜的要求,膜分離,膜材料,膜材料選擇原則,套用,缺陷,

定義

滲透蒸發(pervaporation,PV)是在膜的滲透邊側形成真空,以膜的前後兩側的化學位差為推動力伴隨著相變,由膜選擇吸附及在膜中滲透速率不同而進行分離。
本質原因:料液中各組分在膜中的溶解度和擴散速度存在差異。
分離推動力:組分在膜兩側的蒸汽壓差。分壓差越大,推動力越大。儘可能提高膜兩側的蒸汽壓差。
實現方法:提高膜上游蒸汽分壓;降低膜下游的蒸汽分壓。

技術優勢

(1)可分離近沸點、恆沸點的有機混合物
(2)有機溶劑中微量水的脫出、廢水中少量有機物污染物的分離或水溶液中高價值的有機物的回收
(3)屬於“清潔工藝”,本身具有污染少或零污染的優勢,適合於食品,醫藥環保,領域
滲透蒸發

原理

(1) 溶解一擴散一脫附的過程
(2) 滲透蒸發所用的膜是一種緻密、無孔的高分子膜
滲透蒸發
(3) 組分在膜中的溶解度的差別越大,膜的選擇性就越高
(4) 組分在蒸汽壓的推動下,從膜的一側遷移到另一側
(5) 真空側的液體組分在減壓下全部氣化
(6) 脫附過程對膜的選擇性影響不大
(7) 滲透蒸發使混合物中含量較少的組分氣化
滲透蒸發

滲透蒸發膜

膜的要求

(1)好的機械強度
(2)化學穩定性
(3)高的選擇性
(4)透過性

膜分離

a)按結構分:均質膜、非對稱膜、複合膜
b)按基本分離體系分:優先透水膜、優先透有機物膜和有機物分離膜
c)膜材料:有機高分子膜、無機膜和有機/無極複合膜
d)膜形態:玻璃態膜、橡膠態膜和離子型聚合膜

膜材料

親水膜材料:
(1)聚乙烯醇
(2)聚丙烯酸
(3)聚丙烯腈
(4)殼聚糖類和高分子電解質
(5) 聚乙烯接枝丙烯酸
(6) 磺化聚乙烯等
親油性膜材料:
(1)矽橡膠
(2)聚烯烴
(3)聚醚一醯胺

膜材料選擇原則

a)溶解度參數法
b)滲透物與膜間的作用力:偶極力,色散力,氫鍵及立體效應。
c)溶液中組分化學性質相似的成分:按分子尺寸大小分離

套用

1)液體有機物脫水(乙醇脫水)
2)水中脫除有機物(酒中脫醇)
3)有機物/有機物分離
a .芳烴與脂肪族化合物分離(苯與環已烷)
b .不同脂肪族化合物的分離(異癸烷與環
已烷的分離)
c .直鏈烷烴與烯烴(戊烷與戊烯)
d . 從碳氫化合物中分離出含氯碳氫化合物
(環已烷與氯仿)
e . 異構體之間的分離
4)蒸汽滲透

缺陷

造價高
更換費用貴
膜表面結垢

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們