




膜蒸馏
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膜蒸馏(英文名称membrane distillation)利用高分子膜的多孔性、疏水性、低导热性能而达到水纯化和溶液浓缩的膜分离技术。直接接触式膜蒸馏(direct contact membrane distillation)是以混合液中的挥发性组分在多孔疏水膜两侧的蒸汽压差为跨膜推动力的膜分离过程。膜蒸馏技术是膜技术与常规蒸馏过程相结合的产物,作为一种新型的膜分离技术 ,于20世纪60年代中期由M.E .Findley提出,发展始于80年代。膜蒸馏具有分离效率高、操作条件温和、对膜的机械强度要求低等优点。
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直接接触式膜蒸镏技术的特点1986年在罗马召开的国际膜蒸馏研讨会上,与会***统一规范了膜蒸馏过程涉及的各种术语,定义膜蒸馏过程有如下几层含义,对于直接接触式膜蒸馏质量传递伴随有热量传递。(1) 使用的膜是多孔的;(2) 膜不能被膜两侧的料液润湿;(3) 挥发性组分在膜界面处汽化并吸热,以蒸汽的形式通过膜孔,同时热量也以传导形式透过膜,蒸汽在膜冷侧界面处冷凝并放热,膜蒸馏设备报价,热量通过热边界层从膜冷侧表面传递到冷凝液主体;(4)各种组分通过膜的推动力是该组分在膜两侧的蒸汽压差;(5)在膜孔中不发生毛细冷凝现象;(6)膜本身不影响其两侧不同组分的汽—液平衡:(7)膜至少有一侧与料液直接接触。
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膜蒸馏应用于钛白废酸的浓缩
它由加料系统、膜蒸馏器、接收系统和真空系统四部分组成.其中,加料系统主要包括恒温控制器、加热器和料液循环槽;膜蒸馏器是整个实验的核心部分.实验采用平板式,主要由料液室、圆形微孔分离膜、膜支撑板、密封圈等组成;收集系统主要由冷凝器和真空接收瓶等组成;真空系统主要由真空泵、压力计和压力调节阀等组成.
首先用稀的纯***进行试验.结果表明,采用VMD工艺可将2.1mol/L(18.3%)的***浓缩到10.32mol/L(65.5%),开始控制热侧温度为70℃,冷侧为2.67kPa的低真空,当浓缩到***为6.23mol/L(55.1%)时,水的通量已很小,为此将热侧温度提高至80℃,以增大传质推动力,此时可使***进一步浓缩至65.5%.但是用废酸直接浓缩时发现随***浓度增加,由于盐析效应,FeSO4结晶析出,这一结晶使膜发生“湿化”现象,丧失疏水性.深入研究发现,废酸中的钛对膜蒸馏并无影响,因此研究了先用扩散渗析法分离***,但由于盐的泄漏,尽管渗析产酸可以用VMD浓缩至65%,但仍有亚铁结晶析出的问题,为此又研究了三异辛胺萃取***的办法,反萃得到酸浓度为1.12mol/L,酸回收率达91.4%.将反萃回收的酸在热侧80℃,冷侧5.64kPa条件下浓缩可得到10.30mol/L(65.1%)的浓的***.
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