支撐液膜傳質(zhì)及其不穩(wěn)定性研究.pdf

1、支撐液膜分離技術(shù)綜合了溶劑萃取法和固體膜分離法的特點，該技術(shù)實現(xiàn)了萃取與反萃取的“內(nèi)耦合”，具有分離效率高、無需加入表面活性劑、有機相的用量少和操作簡單等優(yōu)點。但是由于支撐液膜的不穩(wěn)定性，壽命相對較短，使支撐液膜分離技術(shù)仍未實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。鑒于對支撐液膜傳質(zhì)過程及其不穩(wěn)定性機理的研究仍不夠成熟，本文以苯酚和二價銅離子在支撐液膜中的傳質(zhì)過程為研究對象，圍繞上述兩個問題開展了以下幾個方面的研究：
　　 1、采用液-液平衡釜測定了苯酚

2、在水相和有機相(磷酸三丁酯(TBP)/煤油溶液）間的分配系數(shù)，并建立了考慮TBP與水絡(luò)合作用以及煤油物理萃取作用在內(nèi)的分配系數(shù)計算模型。以多孔聚丙烯膜Celgard2500為支撐體，煤油為膜溶劑，磷酸三丁酯為膜液載體，研究了苯酚在平板型支撐液膜中的傳質(zhì)過程，并基于雙膜理論建立了傳質(zhì)動力學(xué)模型。
　　 2、測定了二價銅離子在水相和有機相（LIX984N/煤油）間的分配系數(shù)，研究了Cu2+在平板型支撐液膜中的傳質(zhì)過程，并采用雙膜理論

3、來描述銅離子在平板支撐液膜中的傳質(zhì)過程。支撐液膜膜內(nèi)分傳質(zhì)系數(shù)km隨時間的變化，說明隨著傳質(zhì)過程進行，膜液載體的濃度不斷下降。
　　 3、采用電化學(xué)阻抗法來研究支撐液膜在傳質(zhì)過程中的膜液流失行為，利用等效電路法對電化學(xué)阻抗圖譜進行分析，同時從微觀上研究部分流失支撐液膜的電化學(xué)特性。采用該方法對傳輸苯酚和Cu2+兩個體系的支撐液膜膜液流失進行研究，探討了影響膜液流失和支撐液膜不穩(wěn)定性的主要因素。結(jié)果表明：電化學(xué)阻抗法能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確

4、地監(jiān)測支撐液膜膜液的流失狀態(tài)且不影響原有的傳質(zhì)過程；剪切引起的乳化應(yīng)為支撐液膜流失的主要原因，有利于乳化的條件如載體濃度增大、攪拌速度增加、水溶液低鹽濃度和膜相高HLB值，均促使膜液流失加速，支撐液膜變得越不穩(wěn)定；在實際操作過程中，特別是在操作時間較長的分離過程中，應(yīng)是多種機理共同導(dǎo)致了支撐液膜的不穩(wěn)定性。
　　 4、基于以上研究，結(jié)合體系物性數(shù)據(jù)的測定和表征，對支撐液膜不穩(wěn)定性機理進行了深入的探討。結(jié)果表明：外力作用引起的乳化