硅橡膠復合膜滲透萃取研究.pdf

1、滲透萃取是一項新型的分離技術，其過程原理及現(xiàn)有研究表明，滲透萃取技術在生物轉化和生物降解領域具有很好的技術優(yōu)勢和應用前景，因此研究滲透萃取分離技術本身以及研究與生物轉化與生物降解過程相關有機物的滲透萃取分離行為很有意義。目前，滲透萃取的研究主要還處于實驗室階段，使用的膜器基本上都是管式膜器，應用多集中在廢水處理上，研究通過膜分離后生物降解廢水中的揮發(fā)性有毒有機物。但是要想使?jié)B透萃取這項分離技術用于實際的工業(yè)生產中，還有許多問題值得深入研

2、究，例如膜及膜的材料，膜器，膜的傳質動力學以及過程設備和系統(tǒng)的等等。本文利用實驗室自制的硅橡膠復合平板膜(PDMS-PA)構造滲透萃取系統(tǒng)，研究了滲透萃取的傳質特點。所選擇的五種物系為與生物轉化和生物降解過程密切相關的有機物：香草醛、鄰苯二酚、丙酮、木糖醇以及乙醇，分別測量了不同操作條件下這幾種物質的總傳質系數(shù)，研究了改變操作條件對每種物質傳質效果的影響，其中又對香草醛的傳質特點做了較為詳細地研究，研究了改變接收液對總傳質效果的影響。另

3、外，本文還對滲透萃取和滲透蒸發(fā)這兩種傳質過程進行了比較。 本文重點研究了用香草醛溶液作為進料液，水為接收液時滲透萃取的傳質特點。測量了滲透萃取過程中，膜上下游濃度差跟通量的關系，得出了兩者的線性關系，以及總傳質系數(shù)是唯一常數(shù)的結論。 分別測量了五種有機物：香草醛、鄰苯二酚、丙酮、木糖醇以及乙醇，滲透萃取的總傳質系數(shù)，以及改變操作條件對各種物質總傳質系數(shù)的影響。試驗表明，升高操作溫度或增大膜上游的料液流量，每種物質的總傳質

4、系數(shù)均增加；增大膜下游的接收液流量，每種物質的總傳質系數(shù)變化則不盡相同；當使用對滲透物溶解能力更強的有機溶液為滲透萃取的接收液時，如乙醇溶液，物質透過膜的總傳質系數(shù)明顯增大，大于用水做接收液時的總傳質系數(shù)。 最后，文章從理論和試驗上對滲透萃取和滲透蒸發(fā)傳質過程進行了比較，用串聯(lián)阻力模型來描述復合膜的滲透萃取過程。試驗結果表明，對于同一物系用相同的膜器，在相同的操作條件下，滲透萃取的總傳質系數(shù)明顯小于滲透蒸發(fā)的總傳質系數(shù)，這一結果