新型分離技術(shù)

新型分離技術(shù)新型分離技術(shù)新型分離技術(shù)xxx公司新型分離技術(shù)文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度1、什么是分離過(guò)程分離劑是什么分離過(guò)程是指根據(jù)混合物中不同組分間某些性質(zhì)的差異,通過(guò)分離劑的作用將混合物分成兩個(gè)或多個(gè)組成彼此不同的產(chǎn)物的過(guò)程。其中原料預(yù)處理及反應(yīng)產(chǎn)物的分離提純一般都屬于分離過(guò)程。分離劑可以是能量或物質(zhì)或兩者并用：（1）能量分離劑：熱、電、磁、輻射、聲波、重力、壓力、離心力等（2）物質(zhì)分離劑：過(guò)濾介質(zhì)、吸收劑、吸附劑、離子交換樹(shù)脂、膜等第一章

固膜分離過(guò)程一、概述膜分離：利用膜對(duì)不同組分的選擇性滲透的原理來(lái)分離混合物的過(guò)程。膜從相態(tài)上可分為固體膜和液體膜。固體膜又分為：平板膜、中空纖維膜、管式膜固膜分離過(guò)程包括：微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、氣體分離、滲透汽化、膜蒸餾、膜萃取、膜吸收等。二、膜及膜組件膜的分類從材料來(lái)源上可分為：天然膜和合成膜(又分為：無(wú)機(jī)膜和有機(jī)高分子膜)根據(jù)膜的結(jié)構(gòu)可分為：多孔膜（微孔膜，孔徑1nm以上）和致密膜（均質(zhì)膜、無(wú)孔膜、非多孔膜，孔徑1nm以下）。7、制備有機(jī)高分子非對(duì)稱膜的一種常用方法：相轉(zhuǎn)化法：高分子由液相（溶劑中）轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔?，其中最主要的是沉浸凝膠法，也叫L－S法。8、有機(jī)膜的貯存有機(jī)高分子膜易受到光、熱、空氣（氧氣）、微生物等的作用使分離性能下降、壽命降低，所以膜要避光，貯存溫度在5-30℃。長(zhǎng)期不用時(shí)一般貯存在殺菌液（如％甲醛溶液）內(nèi)，并定期更換殺菌液。三、微濾微濾是以靜壓差為推動(dòng)力,利用微濾膜的“篩分”作用進(jìn)行分離的膜過(guò)程。小于膜孔的物質(zhì)通過(guò)膜,大于膜孔的粒子被阻攔在膜面上。微濾屬于壓力驅(qū)動(dòng)型膜過(guò)程，主要從氣相和液相中截留微米及亞微米級(jí)的細(xì)小懸浮物、微生物、微粒、細(xì)菌、酵母、紅細(xì)胞、污染物等。10、微濾的操作模式(1)終端過(guò)濾被截留顆粒在膜表面形成顆粒層(濾餅)，且隨時(shí)間的延長(zhǎng),不斷增厚和壓實(shí),使過(guò)濾阻力增加,在操作壓差不變的情況下,膜通量下降。操作是間歇的,要周期性地停下來(lái)清除濾餅或更換膜。用于處理量小或固含量低的時(shí)候。(2)錯(cuò)流過(guò)濾料液以切線方向流過(guò)膜表面,料液流經(jīng)膜表面產(chǎn)生的高剪切力可使沉積在膜表面的顆粒擴(kuò)散返回主體流,從而被帶出微濾組件。多用于處理量大或固含量高的情況。12、微濾膜的類型對(duì)稱型（通孔型、網(wǎng)絡(luò)型）、非對(duì)稱型13、微濾膜的特性①孔徑較為均一，過(guò)濾精度較高，平均孔徑(標(biāo)稱孔徑)是微濾膜的一項(xiàng)主要性能指標(biāo),也是選膜的依據(jù)之一。②孔隙率高③膜薄厚度一般90~150μm(無(wú)機(jī)微濾膜例外)，這不僅有利于增大過(guò)濾速率,而且可減少因液體被膜吸附而造成的損失。14、微濾分離機(jī)理（1）膜表面截留：①機(jī)械截留:截留比孔徑大或相當(dāng)?shù)奈⒘?篩分作用)②吸附截留③架橋截留表面截留易清洗,但雜質(zhì)捕捉量相對(duì)較少。（2）膜內(nèi)部截留：內(nèi)部截留，雜質(zhì)捕捉量較多,但不易清洗。四、超濾超濾是以壓力差為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程。在壓差作用下,料液中的溶劑及小的溶質(zhì)從高壓料液側(cè)透過(guò)超濾膜,尺寸比膜孔徑大的溶質(zhì)被膜截留。16、超濾膜:非對(duì)稱膜過(guò)濾方式:錯(cuò)流過(guò)濾截留機(jī)理:①在膜表面的機(jī)械截留；②在膜表面及微孔內(nèi)吸附；③膜孔的堵塞。17、超濾膜性能表征①純水滲透速率(水通量）指單位時(shí)間單位膜面積上透過(guò)的純水的體積,一般在20～1000(L/(m2﹒h)之間.②截留(切割)分子量一般定義為膜對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物截留率為90%時(shí)所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)物的分子量，又叫標(biāo)稱截留分子量。截留率：指被截留的溶質(zhì)量占進(jìn)料中溶質(zhì)量的百分比。超濾膜孔徑分布比較寬，實(shí)際截留能力與溶質(zhì)分子大小、形狀、操作條件、其它溶質(zhì)的存在等多種因素有關(guān)，可能與標(biāo)稱截留分子量有很大差別。一般超濾膜用于兩個(gè)組分之間的分級(jí)時(shí)要求兩個(gè)組分分子量相差10倍以上。19、超濾過(guò)程中,料液中溶質(zhì)受到膜的截留而在膜面上積累,使得膜表面溶質(zhì)濃度高于料液主體濃度,即所謂的濃差極化。20、超濾過(guò)程濃差極化的影響濃差極化增加了過(guò)濾阻力,減少了滲透通量,使低相對(duì)分子質(zhì)量溶質(zhì)的截留率升高,因而降低了選擇性。濃差極化不可避免,但可以減輕，如提高料液流速或溫度(降低粘度、提高擴(kuò)散系數(shù)）、增加湍動(dòng)程度。21、滲透速率及其影響因素（1）料液濃度的影響料液濃度增加，粘度升高，濃差極化加重，滲透速率下降。（2）溫度的影響溫度升高，粘度下降，擴(kuò)散系數(shù)增加，濃差極化減輕，滲透速率增加。（3）壓差的影響a.過(guò)濾溶液時(shí)，在較小的壓差范圍內(nèi)，滲透速率與壓差成正比（但比純水的低）。b.壓差較大時(shí)，由于濃差極化、膜面污染、膜孔堵塞等原因，滲透速率隨壓差的增加變慢。c.壓差進(jìn)一步增加，膜面濃度高到足以形成凝膠層，且凝膠層厚度隨壓差增加而增加，使?jié)B透速率基本不變。22、膜的污染與劣化(1)膜的污染指物料中的微粒或分子,由于與膜的物理,化學(xué)或機(jī)械作用而引起的在膜表面或膜孔內(nèi)吸附沉積造成膜孔徑變小或堵塞,使膜滲透速率下降的現(xiàn)象。膜污染后一般可通過(guò)清洗使其性能得到（部分）恢復(fù)。(2)膜的劣化指膜自身發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化引起膜性能變化的現(xiàn)象。導(dǎo)致膜劣化的原因有化學(xué)、物理、生物三個(gè)方面?；瘜W(xué)劣化：膜材質(zhì)的水解或氧化反應(yīng)等造成。物理劣化：膜的壓密（在高壓下）或干燥等造成。生物劣化：微生物對(duì)膜的生物降解等造成。23.膜污染控制a膜及膜組件的合理選擇。b料液預(yù)處理：絮凝、離心、過(guò)濾、微濾等進(jìn)行預(yù)處理。c操作條件的控制。膜的清洗a水力學(xué)清洗：用水或透過(guò)液沖洗。b機(jī)械清洗：如管式膜用海綿球等擦洗。c化學(xué)清洗：用酸液、堿液、氧化劑、洗滌劑、螯合劑、殺菌劑、酶等清洗。d以上方法結(jié)合。24、膠束強(qiáng)化超濾傳統(tǒng)的超濾膜不能除去分子質(zhì)量300以下的有機(jī)物及金屬離子，而膠束強(qiáng)化超濾可以分離廢水中的有機(jī)物與重金屬離子。五、滲透：用一張只透過(guò)水而不透過(guò)鹽的理想半透膜把水與鹽水隔開(kāi),水分子在濃度差的推動(dòng)下從純水側(cè)通過(guò)半透膜向鹽水側(cè)擴(kuò)散,此即滲透現(xiàn)象。隨著滲透的進(jìn)行,鹽水側(cè)液面升高,純水側(cè)液面下降，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間之后,兩側(cè)液面差不再變化,系統(tǒng)中純水的擴(kuò)散達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,即滲透平衡。反滲透：對(duì)處于滲透平衡狀態(tài)的體系,如果在鹽水側(cè)加一超過(guò)滲透壓的壓強(qiáng),使鹽水中水的化學(xué)位增大,破壞已形成的滲透平衡,則出現(xiàn)凈的水分子從鹽水側(cè)通過(guò)半透膜向純水側(cè)擴(kuò)散滲透，即所謂反滲透。以壓力差為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程,它能將溶劑(通常是水)與小分子溶質(zhì)分開(kāi)，其截留的溶質(zhì)大小在~1nm,最早用于海水、苦咸水脫鹽淡化。27、滲透壓：滲透壓是溶液濃度和溫度的函數(shù)滲透壓與摩爾濃度或摩爾分率成正比,所以對(duì)同樣質(zhì)量濃度的溶液,高分子溶液的滲透壓比鹽溶液的滲透壓低(很多)，因此超濾中滲透壓的影響一般較小、常忽略。(1)溶液的滲透壓不是溶液滲透能力的反映,而是溶液被純?nèi)軇B透的能(潛)力的反映，也是實(shí)現(xiàn)反滲透需要克服的阻力。(2)溶液滲透壓越大，實(shí)現(xiàn)反滲透需要的外壓越大。(3)濃度越高，滲透壓越大，所以反滲透濃縮的程度有限。28、反滲透分離機(jī)理(1)優(yōu)先吸附-毛細(xì)孔流理論①水優(yōu)先吸附,在膜表面形成極薄的純水層；②膜表面存在毛細(xì)小孔,水從中流到膜另一側(cè)。(2)溶解-擴(kuò)散理論膜表面無(wú)孔，水通過(guò)膜分為兩步：①先溶解于膜表面；②再擴(kuò)散通過(guò)膜,且擴(kuò)散是控制步驟。反滲透膜一般為非對(duì)稱膜,其表面活性層是無(wú)孔的，因而溶解-擴(kuò)散理論更現(xiàn)實(shí)。29、反滲透過(guò)程的濃差極化的影響:(1)提高了滲透壓,降低了水通量；(2)增加了透鹽率，降低了脫鹽率；(3)導(dǎo)致膜上沉淀污染、甚至出現(xiàn)結(jié)晶，增加了膜上阻力、進(jìn)一步降低了水通量。減輕濃差極化:提高流速、強(qiáng)化湍流、提高溫度(降低粘度、提高擴(kuò)散系數(shù)）。30、反滲透膜的性能①透過(guò)性能②分離性能實(shí)際應(yīng)用中常用脫鹽率或截留率表示分離性能③通量衰減系數(shù)(壓密系數(shù))m有機(jī)高分子膜長(zhǎng)期處于高壓下會(huì)被壓密,造成透水率隨時(shí)間不斷下降。m越小越好,一般要求m<(m=時(shí)，一年后透水率為原來(lái)的75％左右）.31、反滲透膜的污染與清洗(1)膜的污染進(jìn)料中存在的各種污染物在膜表面和內(nèi)部沉積,造成系統(tǒng)性能(脫除率和產(chǎn)水量)下降。料液預(yù)處理、膜的定期清洗和消毒是減少、防治膜污染的主要措施。料液預(yù)處理方法：a對(duì)懸浮物和膠體：絮凝、離心、多介質(zhì)過(guò)濾、微濾、超濾等；b對(duì)微生物：殺菌消毒（如氯化殺菌）。（2）膜的清洗有物理法（水沖洗、機(jī)械擦洗）和化學(xué)法（清洗劑清洗）。六、納濾納濾也是以壓力差為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程,是上世紀(jì)90年代由反滲透發(fā)展而來(lái)，也稱為低壓反滲透。它截留的溶質(zhì)大小在1nm左右（1~5nm），分子量在100~1000左右，能將糖、染料、高價(jià)離子截留，而允許低價(jià)離子（部分）通過(guò)。33、納濾膜為非對(duì)稱膜，大多帶負(fù)電（如含-COOH、-SO3H基團(tuán)），溶質(zhì)的電荷性、溶液的pH影響膜分離性能。與反滲透比較，納濾的通量較大，壓差較低，單位濾液的成本較低。34、納濾分離機(jī)理：對(duì)不帶電荷的物質(zhì)（如葡萄糖），主要是篩分效應(yīng)；對(duì)離子（如Mg2＋）的分離，除篩分效應(yīng)外，更重要的是電荷效應(yīng)（或Donnan效應(yīng)）。35..納濾的應(yīng)用主要用于三種場(chǎng)合：（1）對(duì)單價(jià)鹽不要求有很高的截留率；（2）不同價(jià)態(tài)離子的分離；（3）高相對(duì)分子質(zhì)量與低相對(duì)分子質(zhì)量有機(jī)物的分離。七、電滲析電滲析是指在直流電場(chǎng)的作用下（即電位差的推動(dòng)下），溶液中帶電離子選擇性地透過(guò)離子交換膜的分離過(guò)程。主要用于除去溶液中的電解質(zhì)37、電滲析過(guò)程當(dāng)向膜間引人NaCl水溶液并通人直流電流時(shí)，在電位差的作用下Na＋和Cl－將分別向陰極和陽(yáng)極移動(dòng)，Na＋可以通過(guò)陽(yáng)膜C但不能通過(guò)陰膜A，而Cl－則相反，這樣就在膜之間形成了交替排列的淡化室和濃縮室，實(shí)現(xiàn)了水的脫鹽淡化。38、離子交換膜是電滲析的關(guān)鍵。離子交換膜與離子交換樹(shù)脂具有相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以分為基膜和活性基團(tuán)兩大部分?；な蔷哂辛Ⅲw網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物（常見(jiàn)的是苯乙烯與二乙烯苯的共聚物），活性基團(tuán)是由與基膜相連的固定離子（固定基團(tuán)）和具有交換作用的解離離子（反離子）所組成。39、電滲析中的傳遞過(guò)程主要過(guò)程（起分離作用的過(guò)程）：反離子遷移次要過(guò)程（副作用過(guò)程、有害過(guò)程）(1)同名（性）離子遷移在電場(chǎng)作用下同性離子從濃縮室進(jìn)入淡化室.(離子交換膜并不能完全阻止同性離子通過(guò))。(2)鹽的濃差擴(kuò)散因?yàn)闈饪s室的NaCl濃度高于淡化室中的濃度。(3)水的擴(kuò)散 濃縮室和淡化室之間存在濃度差,因此產(chǎn)生滲透壓差,使水由淡化室向濃縮室擴(kuò)散滲透。(4)水的分解水分子在電勢(shì)梯度作用下的電解。40、電滲析的應(yīng)用(1)水的純化(2)制鹽(3)醫(yī)藥食品(4)廢水處理八、氣體膜分離氣體膜分離是利用氣體混合物中各組分在膜中滲透速率的不同而實(shí)現(xiàn)分離的過(guò)程。分離過(guò)程的推動(dòng)力是膜兩側(cè)的濃度差（分壓差）。42、氣體分離膜：一般為表層致密（無(wú)孔）或孔徑很小的非對(duì)稱膜。43、分離機(jī)理：溶解－擴(kuò)散機(jī)理氣體首先在高壓側(cè)膜面溶解，再通過(guò)分子擴(kuò)散而傳遞到膜的低壓側(cè)，最后從低壓側(cè)膜面解吸。各組分在膜中的滲透速率取決于其在膜中的溶解度及擴(kuò)散系數(shù)。44、氣體膜分離的應(yīng)用(1)工業(yè)氣體中H2的回收，如合成氨廠排放氣和石化廠各種含氫氣體中回收氫；(2)富氧空氣制備；(3)天然氣脫C02、H2S、H2O；(4)空氣及工業(yè)氣體除濕。九、滲透汽化滲透汽化（也叫滲透蒸發(fā)）是利用膜對(duì)液體混合物中組份的溶解與擴(kuò)散性能的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)分離的膜過(guò)程。其推動(dòng)力為濃度差（分壓差）。46、分離的機(jī)理一般認(rèn)為是溶解－擴(kuò)散機(jī)理，過(guò)程分三步:(1)被分離組分在膜的液相側(cè)表面吸附溶解；(2)再以擴(kuò)散方式從膜的液相側(cè)傳遞到氣相側(cè)；(3)最后在膜的氣相側(cè)解吸汽化。過(guò)程的控制步驟為膜內(nèi)擴(kuò)散。47、滲透汽化的特點(diǎn)(1)滲透汽化膜（分離的關(guān)鍵）：是表層為非多孔（致密）的非對(duì)稱膜。(2)透過(guò)組分產(chǎn)生由液相到氣相的轉(zhuǎn)變,需外界提供汽化潛熱。(3)分離系數(shù)高,特別適合于難于分離的近沸點(diǎn)混合物、恒沸物以及混合物中少量雜質(zhì)的分離。(4)通量較小48、滲透汽化的應(yīng)用(1)無(wú)水乙醇生產(chǎn)(2)近沸點(diǎn)混合物如苯－環(huán)己烷、苯乙烯－乙苯、對(duì)二甲苯－鄰二甲苯等分離。(3)混合物中少量水或有機(jī)物的脫除。十.膜蒸餾原理:熱的非揮發(fā)性溶質(zhì)水溶液（如鹽水）在疏水微孔膜的左側(cè)流過(guò),膜的右側(cè)靠近低溫冷壁,冷壁右側(cè)通冷卻水。因?yàn)槟さ氖杷?水溶液不能進(jìn)入膜孔內(nèi),水蒸汽則在分壓差（因有溫度差）的推動(dòng)下透過(guò)膜，并在冷壁上冷凝成透過(guò)液，從而實(shí)現(xiàn)水與非揮發(fā)性溶質(zhì)的分離（稱為間接接觸式膜蒸餾）。51、膜蒸餾特點(diǎn)：(1)基本是常壓進(jìn)行。(2)無(wú)需把溶液加熱到沸點(diǎn)，可以利用工廠余熱及太陽(yáng)能等進(jìn)行。(3)可以處理高濃度的水溶液。(4)通量不高。52、膜蒸餾應(yīng)用：鹽水淡化、鹽溶液濃縮、果汁濃縮等。十一.膜萃?。ㄝ腿?膜萃取是用微孔膜將原料液與萃取劑隔開(kāi)、萃取發(fā)生在膜表面的分離過(guò)程。膜有疏水性膜和親水性膜之分。(1).普通液－液萃?。豪靡后w混合物中各組分在兩液相中溶解度的差異進(jìn)行分離的過(guò)程。(2)疏水膜萃?。河糜袡C(jī)萃取劑萃取水相中物質(zhì)的過(guò)程：疏水膜的膜孔內(nèi)充滿有機(jī)相，水相側(cè)的壓力要略高于有機(jī)相的壓力以防止有機(jī)相被水相夾帶走，但壓差也不能過(guò)大（必須小于所謂的穿透壓）。(3)親水膜萃取：親水膜膜孔內(nèi)充滿水相，有機(jī)相側(cè)的壓力要略高于水相的壓力。57、膜萃取特點(diǎn)：(1)萃取在膜面進(jìn)行；(2)沒(méi)有相的分散和聚結(jié)，減少了萃取劑的夾帶損失，減少了二次污染；(3)兩相流動(dòng)獨(dú)立，不產(chǎn)生“返混”，也易控制；(4)一般在比表面積很大的中空纖維膜設(shè)備中進(jìn)行。十二.膜吸收膜吸收有膜孔內(nèi)充滿氣體（吸收劑為水溶液時(shí)即為疏水膜）和充滿吸收劑（吸收劑為水溶液時(shí)即為親水膜）兩種操作方式。59、膜吸收特點(diǎn)：(1)吸收在膜面進(jìn)行；(2)兩相流動(dòng)獨(dú)立，易控制；(3)沒(méi)有相的分散和聚結(jié)，吸收劑的損失小。十三.膜反應(yīng)器膜反應(yīng)器是膜過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的設(shè)備。通過(guò)在反應(yīng)系統(tǒng)中引人膜技術(shù),以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化反應(yīng)過(guò)程、提高反應(yīng)效率的目標(biāo)。a膜反應(yīng)器用于可逆反應(yīng)b膜反應(yīng)器用于串聯(lián)反應(yīng)c膜反應(yīng)器用于產(chǎn)物抑制體系d膜反應(yīng)器用于反應(yīng)物控制輸入61、催化膜反應(yīng)器是催化反應(yīng)與膜分離的結(jié)合，由于催化反應(yīng)常在高溫高壓下進(jìn)行，所以一般用無(wú)機(jī)膜。a催化膜反應(yīng)器結(jié)構(gòu)之一：膜只起分離作用b催化膜反應(yīng)器結(jié)構(gòu)之二：膜表層起催化作用c催化膜反應(yīng)器結(jié)構(gòu)之三：整個(gè)膜起催化作用62、膜生物反應(yīng)器：膜分離與生物反應(yīng)的結(jié)合a外置式（分置式）MBR用于活性污泥法污水處理b浸沒(méi)式（一體式）MBR用于污水處理十四.膜的其它應(yīng)用膜用于燃料電池:直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽捎糜隍?qū)動(dòng)汽車等。a質(zhì)子交換膜燃料電池:氫燃料電池b膜用于控制釋放（CR）c膜用于血液透析、人工腎、人工肝,膜用于人工肺：血液通過(guò)膜吸收補(bǔ)充O2、排出CO2.第二章

液膜分離過(guò)程一、概述液膜分離是利用液膜把兩個(gè)互溶的組成不同的液相（一個(gè)是料液，另一個(gè)是接收相或反萃劑）隔開(kāi)，溶質(zhì)（被分離物質(zhì)）在化學(xué)位差的推動(dòng)下選擇性地透過(guò)液膜，轉(zhuǎn)入接收相或反萃劑（即溶質(zhì)先被液膜萃取，再被反萃劑反萃取),液膜分離也稱為液膜萃取。油性液膜：用于水性料液和接收相水性液膜：用于油性料液和接收相液膜（膜相）的組成：(1)溶劑：水（水性膜）或有機(jī)溶劑（油性膜）,占90％以上。(2)表面活性劑：乳化劑,如Span80，占1-5％。(3)添加劑：穩(wěn)定劑、流動(dòng)載體等，占1-5％。液膜有乳狀液膜和支撐液膜兩種。1.乳狀液膜乳狀液膜分離體系包括三個(gè)部分（三相）：(1)外相(連續(xù)相、料液)(2)膜相(液膜)(3)內(nèi)相(內(nèi)包相、反萃液)被分離的溶質(zhì)由外相經(jīng)液膜進(jìn)入內(nèi)相。乳狀液膜分離體系可看成“水一油一水”或“油一水一油”型雙重乳狀液高分散體系。乳狀液膜應(yīng)用舉例：用NaOH水溶液萃取廢水中的苯酚乳狀液膜分離體系制備①將互不相溶的膜相（設(shè)為油性）和內(nèi)相（設(shè)為水性）通過(guò)高速攪拌或超聲波處理制成乳狀液（設(shè)為油包水）②然后將其分散到外相(設(shè)為水性)中，就形成了乳狀液膜分離體系（設(shè)為水－油－水型）。2.支撐液膜支撐液膜是將膜相溶液牢固地吸附在多孔支撐體的微孔中，形成微孔固膜支撐的液膜（制備：將微孔固膜浸泡在膜液中,靠毛細(xì)作用或在加壓下使微孔充滿膜液）。膜兩側(cè)是與液膜互不相溶的料液和反萃液,待分離的溶質(zhì)自料液經(jīng)支撐液膜向反萃液傳遞。注：液膜萃取時(shí)液膜兩邊同為水性或油性液體；固膜萃取時(shí)一邊為水性液體、另一邊為油性二、乳狀液膜分離流程一般分制乳、提取、澄清、破乳四步，其中制乳、破乳是關(guān)鍵。⑴乳狀液膜制備:將含有膜溶劑、表面活性劑、添加劑的液膜溶液同內(nèi)相試劑混合，高速攪拌或超聲波作用下制得水包油(O／W)或油包水(W／O)型乳狀液。⑵混合提取:乳狀液與料液混合接觸，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)分離。⑶澄清:富集了溶質(zhì)的乳狀液與殘液因密度不同而分層。⑷破乳:使用過(guò)的乳狀液要回收再利用，富集了溶質(zhì)的內(nèi)相亦需匯集，這就需要破乳。破乳后膜相與內(nèi)相分層后分離。破乳有高壓靜電法、加熱法、離心法、化學(xué)法等。三、液膜分離傳質(zhì)機(jī)理液膜傳質(zhì)的推動(dòng)力是基于被分離溶質(zhì)在液膜兩側(cè)界面化學(xué)位之差異。液膜傳質(zhì)機(jī)理可分為兩大類:(1)被動(dòng)傳遞:基于純粹的物理溶解，由濃度差所推動(dòng)的傳遞。也叫選擇性滲透。(2)促進(jìn)傳遞：接收相或膜相中加入某種試劑，使其與被分離溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而促進(jìn)溶質(zhì)的傳遞。促進(jìn)傳遞又分為無(wú)載體促進(jìn)傳遞(I型，反應(yīng)發(fā)生在接收相即內(nèi)相）和有載體促進(jìn)傳遞（II型，反應(yīng)發(fā)生在膜相）兩種。1.被動(dòng)傳遞(選擇性滲透)被動(dòng)傳遞是一種單純的溶解-擴(kuò)散過(guò)程,其推動(dòng)力為溶質(zhì)A在膜兩側(cè)的濃度差。一旦膜兩側(cè)溶質(zhì)濃度相等,液膜傳遞隨即終止。分離選擇性主要取決于各溶質(zhì)在膜內(nèi)溶解度的差異。2.無(wú)載體促進(jìn)傳遞（I型促進(jìn)傳遞，接收相化學(xué)反應(yīng)）溶質(zhì)A因選擇性溶解而從料液相進(jìn)入液膜相,并在膜中擴(kuò)散.A在抵達(dá)膜相與接收相的界面時(shí),與接收相中的試劑R發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成的產(chǎn)物AR不溶于液膜。即：接收相中的試劑R促進(jìn)了A的傳遞。3.有載體促進(jìn)傳遞（II型促進(jìn)傳遞，膜相化學(xué)反應(yīng)）這類傳遞方式是在膜相中引人稱為載體的化合物（通常是絡(luò)合劑）,載體選擇性地與溶質(zhì)發(fā)生可逆化學(xué)反應(yīng)，就象“渡船”一樣將溶質(zhì)從膜的一側(cè)載到另一側(cè)。類似于生物細(xì)胞膜的傳遞過(guò)程。除載體外，有載體促進(jìn)傳遞還需所謂供能溶質(zhì)（典型的是H＋離子，即酸），供能溶質(zhì)參與可逆反應(yīng)，本身在濃度差的驅(qū)動(dòng)下從膜的一側(cè)傳到另一側(cè)，供能溶質(zhì)的傳遞給待提取溶質(zhì)的傳遞提供“能量”，可使待提取溶質(zhì)逆其濃度差而傳遞。根據(jù)待提取溶質(zhì)與供能溶質(zhì)的傳遞方向,有載體促進(jìn)傳遞又分為逆向傳遞與同向傳遞兩種。（1）逆向傳遞待提取溶質(zhì)A與供能溶質(zhì)B的傳遞方向相反。在膜左側(cè)界面發(fā)生正反應(yīng)：A+BC→B+AC即B脫離載體C進(jìn)入料液相,料液中A與載體C結(jié)合生成的絡(luò)合物AC在膜內(nèi)向右擴(kuò)散。在膜右側(cè)界面發(fā)生逆反應(yīng)：B+AC→A+BC即B與C絡(luò)合,并將A釋放至接收相,BC在膜內(nèi)向左擴(kuò)散。如此循環(huán)…凈的結(jié)果：A由左到右，B相反，C在膜內(nèi)循環(huán)，起“渡船”作用。A能夠從濃度低的左側(cè)傳到濃度高的右側(cè)，是因?yàn)锽（B本身由濃度差驅(qū)動(dòng)）對(duì)其“供能”或“做功”。A逆其濃度差傳遞，供能溶質(zhì)B順其濃度差傳遞。（2）同向傳遞待提取溶質(zhì)A和供能溶質(zhì)B的傳遞方向相同。在膜左側(cè)界面發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)：A+B＋C→ABC絡(luò)合物ACB在膜內(nèi)向右擴(kuò)散，在膜右側(cè)界面發(fā)生解絡(luò)反應(yīng)：ABC→A+B＋C釋放出的載體C在膜內(nèi)向左擴(kuò)散。供能溶質(zhì)B順其濃度差傳遞,而A逆其濃度差傳遞。例：利用液膜提取硫酸鈾酰(硫酸浸取鈾礦所得)載體為絡(luò)合劑叔胺注：促進(jìn)傳遞都有化學(xué)反應(yīng)。無(wú)載體促進(jìn)傳遞：接收相（反萃相、內(nèi)相）中加入某種試劑，其與被分離溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)溶質(zhì)的傳遞。反應(yīng)發(fā)生在接收相。有載體促進(jìn)傳遞：液膜中加入載體（絡(luò)合劑），其與被分離溶質(zhì)在膜一邊發(fā)生絡(luò)合(正)反應(yīng)，而在另一邊發(fā)生解絡(luò)(逆)反應(yīng)。同時(shí)需要供能溶質(zhì)，根據(jù)被分離溶質(zhì)與供能溶質(zhì)的傳遞方向,分為逆向傳遞和同向傳遞兩種。反應(yīng)發(fā)生在膜相。液膜分離的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：選擇性、滲透性（傳質(zhì)速率）高。缺點(diǎn)：穩(wěn)定性較差（膜液因蒸發(fā)、溶解、夾帶等造成損失）、過(guò)程較復(fù)雜。液膜分離應(yīng)用(1)廢水處理稀土礦浸出液的濃縮(2)烴類混合物分離:(3)氣體分離：如SO2、H2S、CO2的分離，一般使用支撐液膜。液膜對(duì)有些氣體的透過(guò)性和選擇性比固膜好，還可添加載體促進(jìn)傳遞。(4)生化方面:酶的包封,氨基酸、抗生素的提取分離。第三章

超臨界流體萃取一、超臨界流體指處于臨界溫度Tc和臨界壓力Pc之上的流體（它不是氣體也不是液體）。超臨界C02:臨界壓力MPa)適中；臨界溫度℃)接近室溫；便宜易得；無(wú)毒、惰性，是理想的綠色溶劑；極易從萃取產(chǎn)物中分離出來(lái)。典型應(yīng)用：從固體物料中萃取某種可溶性的物質(zhì)，如咖啡中咖啡因、煙葉中尼古丁、動(dòng)植物油脂、、天然香料與色素的萃取等。超臨界流體的特性（1）密度、粘度和擴(kuò)散系數(shù)的特點(diǎn):a密度比氣體大得多,與液體接近，使其對(duì)溶質(zhì)有較大的溶解度。b粘度接近氣體,比液體小得多。c擴(kuò)散系數(shù)介于氣體和液體之間，是氣體的幾百分之一,是液體的幾百倍。與液體相比，超臨界流體粘度小、擴(kuò)散系數(shù)大使其傳質(zhì)速率大大高于液體。（2）溶解特性在臨界點(diǎn)附近,壓力和溫度的變化可引起超臨界流體密度急劇變化,相應(yīng)使溶質(zhì)在超臨界流體中的溶解度發(fā)生急劇變化，因而可利用壓力與溫度的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)萃取和分離。有機(jī)物在超臨界流體中溶解度的變化：低于臨界壓力時(shí)，幾乎不溶解；高于臨界壓力時(shí)，溶解度隨壓力急劇增加。二、超臨界流體萃取原理利用流體在超臨界狀態(tài)下對(duì)被萃取物質(zhì)有高的溶解度,而在低于臨界狀態(tài)下對(duì)被萃取物質(zhì)基本不溶解的特性，實(shí)現(xiàn)萃取與分離。超臨界流體萃取過(guò)程一般分兩步（以超臨界C02為例）（1）萃取原料裝入萃取釜，超臨界C02從釜底進(jìn)入,與被萃取物料充分接觸,選擇性溶解出被萃取物。（2）分離含被萃取物的C02經(jīng)減壓閥降到臨界壓力以下進(jìn)入分離釜，被萃取物在C02中的溶解度隨著壓力的下降而急劇下降,因而在分離釜中析出，定期從底部放出，C02加壓后循環(huán)使用。超臨界流體萃取特點(diǎn)(1)高壓下進(jìn)行，設(shè)備及工藝技術(shù)要求高,投資比較大。(2)可以在接近室溫下完成,特別適用熱敏性天然產(chǎn)物的萃取。(3)分離工藝流程簡(jiǎn)單，主要由萃取器和分離器二部分組成，而且萃取和分離通過(guò)改變溫度和壓力即可實(shí)現(xiàn)。(4)超臨界流體循環(huán)使用，無(wú)需溶劑回收設(shè)備，不產(chǎn)生二次污染。(5)被萃取物中基本無(wú)萃取劑殘留有機(jī)物在超臨界C02中的溶解規(guī)律分子量增加，溶解度降低;芳香族比脂肪族難溶解;雙鍵提高溶解度;支鏈比直鏈易溶解;帶極性官能團(tuán)的難溶解;氟化的化合物易溶解;烴：12個(gè)碳以下的正構(gòu)烴類能互溶，超過(guò)12個(gè)碳,溶解度銳減。醇：6個(gè)碳以下的正構(gòu)醇能互溶。酚：苯酚溶解度為3%（質(zhì)量）,鄰、間和對(duì)甲苯酚的溶解度分別為30%、20%和30%。醚化的酚羥基能提高溶解度。羧酸：C9以下的脂肪族羧酸能互溶,鹵素、羥基和芳香基的存在降低溶解度。酯：酯化明顯增加溶解度。醛：簡(jiǎn)單的脂肪族醛能互溶。萜：萜類化合物是各種天然香料的關(guān)鍵成分。溶解度隨分子量增大、極性增加而下降。三、溫度和壓力對(duì)超臨界流體溶解能力的影響壓力的影響：一般SCF溶解能力隨壓力的增加而增加，在臨界點(diǎn)附近溶解度隨壓力的增加特別快。溫度的影響：隨著溫度的升高,溶解度可能降低也可能增加,有時(shí)出現(xiàn)最低值或最高值.溫度對(duì)物質(zhì)在SCF中的溶解度的影響有兩方面：（1）是溫度對(duì)SCF密度的影響,隨溫度的升高,SCF密度降低,使物質(zhì)在其中的溶解度下降;（2）是溫度對(duì)被萃取物質(zhì)蒸汽壓的影響,隨著溫度升高,物質(zhì)的蒸汽壓增大,使物質(zhì)在SCF中的溶解度增大。這兩種相反的影響導(dǎo)致一定壓力下溶解度隨溫度的變化復(fù)雜。四、超臨界流體萃取工藝流程固體物料的超臨界萃取根據(jù)萃取釜與分離釜溫度和壓力的變化情況可分為四種典型的工藝流程:(1)等溫（變壓）法：萃取釜與分離釜溫度（基本）相等。(2)等壓（變溫）法：萃取釜與分離釜壓力（基本）相等。(3)吸收或吸附法（等溫等壓法）(4)變溫變壓法五、共溶劑是在純超臨界流體中以液體形式加入的一種少量的、揮發(fā)度介于超臨界流體與被萃取溶質(zhì)之間的物質(zhì)。共溶劑的作用:①提高溶解度;②增加萃取過(guò)程的分離因素；③提高溶解度對(duì)溫度或壓力的敏感性。其作用機(jī)理可能是分子間的范德華力或形成氫鍵。一般地，加入極性共溶劑（如甲醇、水）對(duì)于提高極性成分的溶解度有幫助，但對(duì)非極性溶質(zhì)作用不大。加入非極性共溶劑（如烷烴、苯），對(duì)極性和非極性溶質(zhì)都可能有增加溶解度的效能。六、超臨界流體萃取應(yīng)用（1）食品工業(yè)（2）醫(yī)藥工業(yè)（3）化學(xué)工業(yè)（4）林產(chǎn)工業(yè)（5）環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)（6）其它應(yīng)用第四章

特殊蒸餾用于分離普通蒸餾難以分離物系，如具有恒沸點(diǎn)或相對(duì)揮發(fā)度接近1的物系。一.恒沸精餾恒沸現(xiàn)象：指溶液在一定的壓力下進(jìn)行汽化時(shí),平衡的汽相組成和液相組成相等,溫度始終不變。恒沸現(xiàn)象的形成是由于組成溶液的各組分的分子結(jié)構(gòu)不相似,在混合時(shí)引起與理想溶液發(fā)生偏差所致。如果溶液對(duì)理想溶液發(fā)生正偏差,組分在汽相中的分壓比拉烏爾定律預(yù)計(jì)值大，則形成最低恒沸物（常見(jiàn)）。如果溶液對(duì)理想溶液發(fā)生負(fù)偏差,組分在汽相中的分壓比拉烏爾定律預(yù)計(jì)值小，則形成最高恒沸物1.利用操作壓力變化分離恒沸物這種方法不加恒沸劑,而是單純利用混合液的恒沸組成隨壓力變化的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行分離。2.外加恒沸劑(夾帶劑)的恒沸精餾在欲分離的溶液中加入稱為恒沸劑或夾帶劑的第三組分,使其與原溶液中的一個(gè)或者兩個(gè)組分形成二元或三元恒沸物,以增大欲分離組分間的相對(duì)揮發(fā)度而使分離易于進(jìn)行。二.萃取精餾萃取精餾是在原溶液中加入稱為萃取劑或溶劑的第三組分,使原來(lái)兩組分的相對(duì)揮發(fā)度顯著提高。所添加的溶劑一般比原溶液中兩組分的沸點(diǎn)高,且不與任一組分形成恒沸物（這是與恒沸精餾的主要區(qū)別）。萃取劑作用原理：通過(guò)改變兩組分的活度系數(shù)來(lái)提高相對(duì)揮發(fā)度（如使一組分活度系數(shù)增加而使另一組分的活度系數(shù)降低），而活度系數(shù)的大小是由分子間作用力的大小決定的（作用力增大則活度系數(shù)減?。?。分子間作用有①物理和②化學(xué)作用兩類，物理作用主要指范德華力，化學(xué)作用主要指氫鍵和絡(luò)合作用。例：乙二醇（沸點(diǎn)℃）作萃取劑,分離乙醇-水流程：乙醇-水溶液從萃取精餾塔中部加入,乙二醇從塔上部(回流以下、進(jìn)料口以上)加入,塔頂?shù)玫揭掖?塔底出來(lái)的乙二醇水溶液進(jìn)入溶劑回收塔，該塔頂?shù)玫剿?塔底得到乙二醇（循環(huán)使用）。水與乙二醇有較大的親和力，使乙醇對(duì)水的相對(duì)揮發(fā)度增加。恒沸精餾和萃取精餾的比較①恒沸精餾有恒沸物產(chǎn)生，萃取精餾無(wú)恒沸物產(chǎn)生，萃取劑比恒沸劑易選擇，但萃取劑用量較大。②萃取精餾時(shí)萃取劑在精餾過(guò)程中基本不汽化，其能耗比恒沸精餾低；③萃取精餾中萃取劑的加入量可調(diào)范圍大，比恒沸精餾易于控制，操作靈活；④恒沸精餾操作溫度比萃取精餾低，更適宜分離熱敏性溶液。三.溶鹽精餾鹽效應(yīng)：將鹽溶解在兩組分的液相混合物中時(shí)，溶液的沸點(diǎn)、兩組分的互溶度、氣液相平衡組成等均發(fā)生變化，此即所謂的“鹽效應(yīng)”。溶鹽精餾：是在原溶液中加入第三種組分—鹽,利用鹽效應(yīng)來(lái)提高兩組分的相對(duì)揮發(fā)度而使難分離的物系易于分離。鹽對(duì)氣液平衡影響(1)宏觀來(lái)看，鹽加入到溶液中，因各組分對(duì)鹽的溶解度不同，所以各組分蒸汽壓下降的程度也不同。如氯化鈣在水中的溶解度較大為％（摩爾），在乙醇中的溶解度較小為％，加入氯化鈣使水的蒸汽壓下降程度比乙醇的大，因而乙醇對(duì)水的相對(duì)揮發(fā)度提高。(2)微觀來(lái)看，鹽是強(qiáng)極性電解質(zhì)，極性較強(qiáng)、介電常數(shù)較大的水分子會(huì)聚集在鹽離子周圍，而乙醇分子則離鹽離子較遠(yuǎn)，所以水的活度系數(shù)減少，乙醇的活度系數(shù)增加，使乙醇對(duì)水的相對(duì)揮發(fā)度提高。溶鹽精餾流程(1)鹽以均勻的速度溶解到進(jìn)入塔之前的熱回流中，然后象液體萃取劑那樣從塔底產(chǎn)品中排出,回收后重復(fù)使用。(2)鹽的回收通常采用蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等。溶鹽精餾的優(yōu)缺點(diǎn)：(1)鹽提高相對(duì)揮發(fā)度的效果好，所需的量較少,一般只有原溶液的百分之幾，而萃取精餾中萃取劑的用量達(dá)原溶液的60%~80%，故溶鹽精餾的設(shè)備尺寸較小。(2)鹽不揮發(fā)，從塔底流出，不污染塔頂產(chǎn)品。(3)鹽的選擇范圍更廣。缺點(diǎn)是：鹽的回收、輸送比較困難四.加鹽萃取精餾加鹽萃取精餾是把鹽加入到萃取精餾的萃取劑中，這樣既可利用鹽效應(yīng)，又可克服溶鹽精餾中固體鹽回收、輸送等困難。其流程與萃取精餾類似。五.反應(yīng)精餾反應(yīng)精餾是反應(yīng)和精餾在一個(gè)設(shè)備中同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。在反應(yīng)的同時(shí)用精餾的方法分離出產(chǎn)物，提高可逆反應(yīng)產(chǎn)物的收率，減少設(shè)備投資，還可利用反應(yīng)放出的熱量作為精餾所需的能量。主要用于酯化、醚化、水解等反應(yīng)過(guò)程。有固體催化劑存在的反應(yīng)精餾也叫催化精餾。反應(yīng)精餾的基本條件是反應(yīng)與精餾的溫度、壓力接近，而且各組分揮發(fā)度有較大差異。六、分子蒸餾分子蒸餾（也叫短程蒸餾)是在極高真空（極低壓力如）進(jìn)行的以分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別為基礎(chǔ)的分離過(guò)程。分子運(yùn)動(dòng)自由程：一個(gè)分子在相鄰兩次分子碰撞之間所經(jīng)過(guò)的路程。平均自由程λm（m）指一定時(shí)間內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)自由程的平均值，分離原理混合液沿加熱板成膜狀自上而下流動(dòng),被加熱后能量足夠的分子逸出液面,在離液面距離小于輕分子平均自由程而大于重分子平均自由程處設(shè)置一冷凝板。汽相中的輕分子能夠到達(dá)冷凝板并不斷被冷凝,從而破壞了體系中輕分子的動(dòng)態(tài)平衡,使混合液中輕分子不斷逸出。另一方面,汽相中重分子因不能到達(dá)冷凝板,很快與液相中重分子趨于動(dòng)態(tài)平衡,表觀上重分子不再?gòu)囊合嘀幸莩?從而實(shí)現(xiàn)輕重組分的分離。分子蒸餾的關(guān)鍵:①輕、重分子的平均自由程（分子大?。┮休^大的差異；②壓強(qiáng)要足夠低，使輕分子的平均自由程大于蒸發(fā)面與冷凝面的間距。分子蒸餾的特點(diǎn)(1)低壓(高真空)下進(jìn)行：一般壓力在－10Pa。(2)無(wú)需在沸點(diǎn)下進(jìn)行，一般操作溫度遠(yuǎn)低于沸點(diǎn)。(3)分子受熱時(shí)間短。(4)理論上，輕分子沒(méi)有返回蒸發(fā)面的可能，所以是不可逆的。(5)分離因素取決于蒸汽壓差別及分子量差別。刮膜式分子蒸餾器利用刮膜器將料液在蒸發(fā)面上刮成厚度均勻且連續(xù)更新的渦流液膜，大大增強(qiáng)了傳質(zhì)和傳熱效率，能有效控制液膜的厚度、均勻性及物料的停留時(shí)間，目前應(yīng)用最廣第五章吸附與離子交換一.吸附分離概述吸附:指氣體或液體分子在固體表面的富集，其中固體物質(zhì)稱為吸附劑，被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。吸附劑一般為多孔顆粒，其主要特點(diǎn)是具有很大的內(nèi)孔表面積。吸附的分類：由吸附質(zhì)的狀態(tài)：氣相吸附與液相吸附。由吸附的組分?jǐn)?shù)：?jiǎn)谓M分吸附和多組分吸附。由吸附過(guò)程溫度變化與否：等溫吸附和非等溫吸附。由吸附質(zhì)和吸附劑之間作用力的不同：物理吸附與化學(xué)吸附。二.常用吸附劑⑴活性炭是一種疏水性和親有機(jī)物的非極性吸附劑。特點(diǎn)：比表面積大，吸附量大，抗酸耐堿，化學(xué)和熱穩(wěn)定性高，解吸容易。⑵硅膠是一種堅(jiān)硬無(wú)定形鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅酸聚合物顆粒，屬極性吸附劑。比表面積在300～800m2／g左右。⑶活性氧化鋁為無(wú)定形的多孔結(jié)構(gòu)物質(zhì)，一般由氧化鋁的水合物加熱、脫水和活化制得?？讖郊s在20?到50?，比表面積在200～500m2/g。⑷沸石分子篩是人工合成的無(wú)機(jī)吸附劑,其組成與天然沸石相近,是鋁、硅酸鹽類的化合物。具有特定且均勻一致的孔徑，只允許比其微孔孔徑小的分子吸附上去，比其微孔大的分子則不能進(jìn)入，故稱為分子篩。是極性吸附劑，對(duì)水具有很大的親和力。比表面積在400～1000m2/g。沸石分子篩中的原子形成籠形結(jié)構(gòu)，其空穴大小決定了所能吸附分子的大小。（5）吸附樹(shù)脂是一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)高聚物，可根據(jù)需要制成不同孔徑、不同比表面積、極性或非極性的吸附劑。比表面積一般在200～700m2／g左右。吸附劑的脫附再生方法①降壓脫附；②升溫脫附；③氣體吹掃脫附；④脫附劑（解吸劑）脫附；⑤上述方法的結(jié)合。三.吸附平衡在一定溫度和壓力或濃度下，當(dāng)氣體或液體與固體吸附劑經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間充分接觸后，吸附質(zhì)在流體相和固體相中的含量不再變化，即達(dá)到平衡狀態(tài)影響吸附平衡的因素：溫度、壓力或濃度、吸附劑和吸附質(zhì)的性質(zhì)。通常吸附量與溫度成反比，與壓力或濃度成正比。（1）溫度一定，吸附量隨壓力增加而增加。低壓時(shí)增加較快，高壓時(shí)增加變慢。（2）壓力一定，吸附量隨溫度升高而降低。高溫時(shí)，吸附量很低。（3）即高壓低溫有利于吸附,低壓高溫有利于解吸(吸附劑的脫附再生）.四.吸附機(jī)理和吸附速率吸附機(jī)理：吸附質(zhì)被吸附劑吸附的過(guò)程一般分為三步：（1）外擴(kuò)散（2）內(nèi)擴(kuò)散（3）吸附①外擴(kuò)散：吸附質(zhì)從流體主體通過(guò)擴(kuò)散傳遞到吸附劑顆粒的外表面。因?yàn)榱黧w與固體接觸時(shí)，在緊貼固體表面處有一層滯流膜，所以這一步的速率主要取決于吸附質(zhì)以分子擴(kuò)散通過(guò)這一滯流膜的傳遞速率。②內(nèi)擴(kuò)散：吸附質(zhì)從吸附劑顆粒的外表面通過(guò)顆粒上微孔擴(kuò)散進(jìn)入顆粒內(nèi)部，到達(dá)顆粒的內(nèi)部表面。③吸附：吸附質(zhì)被吸附劑吸附在內(nèi)表面上。對(duì)于物理吸附，第三步通常是瞬間完成的，所以吸附過(guò)程的速率由前二步?jīng)Q定。脫附（解吸）過(guò)程與吸附相反六.吸附分離工藝1.固定床吸附透過(guò)(穿透)點(diǎn):生產(chǎn)上允許的排出液(氣)最高濃度。到此點(diǎn)，停止吸附，開(kāi)始解吸再生。固定床吸附的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，吸附劑磨損少。缺點(diǎn)：吸附和再生兩過(guò)程必須周期性切換，是非穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)過(guò)程。2.變壓吸附3.模擬移動(dòng)床吸附吸附分離應(yīng)用氣體的分離與凈化；液體的分離與凈化:七.離子交換離子交換是應(yīng)用離子交換劑分離含電解質(zhì)的液體混合物的過(guò)程。分為陽(yáng)離子（酸性）交換樹(shù)脂與陰離子（堿性）交換樹(shù)脂兩類。根據(jù)孔結(jié)構(gòu)，離子交換樹(shù)脂可分為凝膠型與大孔型。制備樹(shù)脂骨架時(shí)，不加致孔劑(一般為有機(jī)溶劑)得到凝膠型，加致孔劑則得到大孔型。樹(shù)脂中離子交換機(jī)理：一般分五步進(jìn)行，以陽(yáng)離子樹(shù)脂中H+與溶液中Na+交換為例：①Na+外擴(kuò)散②Na+內(nèi)擴(kuò)散③交換（可逆、等當(dāng)量）R-SO3H＋Na