大塊液膜膜相溶質(zhì)積累及傳質(zhì)特性研究.pdf

1、液膜過程將萃取和反萃兩個(gè)獨(dú)立的單元操作，通過膜滲透耦合到一個(gè)步驟中同時(shí)進(jìn)行，與溶劑萃取相比，膜相中載體不會被物料所飽和，但膜相溶質(zhì)濃度究竟低于同等條件下的化學(xué)平衡濃度至何種程度，尚未見報(bào)道。而且，膜相溶質(zhì)在傳質(zhì)過程初始階段的積累，與傳質(zhì)速率和穩(wěn)態(tài)通量密切相關(guān)，進(jìn)而對整個(gè)傳質(zhì)過程產(chǎn)生較大影響。因此，研究液膜過程膜相溶質(zhì)濃度的變化規(guī)律及其對傳質(zhì)的影響，對深入理解液膜傳質(zhì)機(jī)理、完善液膜傳質(zhì)理論具有一定指導(dǎo)性意義。
　　 本文選取苯酚(

2、PhOH)-磷酸三丁酯(TBP)/正庚烷-NaOH體系進(jìn)行大塊液膜(BLM)傳質(zhì)研究。通過溶劑萃取平衡實(shí)驗(yàn)，回歸計(jì)算得到TBP萃取苯酚、NaOH反萃苯酚-TBP絡(luò)合物的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)，由此計(jì)算得到不同實(shí)驗(yàn)條件下的分配系數(shù)。通過擴(kuò)散傳質(zhì)模型計(jì)算了液膜傳質(zhì)中各項(xiàng)分傳質(zhì)系數(shù)，由此分析了傳質(zhì)過程中阻力分配情況。并通過類萃取動力學(xué)實(shí)驗(yàn)，研究了有機(jī)相負(fù)載苯酚濃度對萃取速率的影響。
　　 BLM實(shí)驗(yàn)中反萃相循環(huán)，料液側(cè)單程和循環(huán)操作，由有機(jī)

3、相中溶質(zhì)積累、濃度變化的角度，研究了化學(xué)反應(yīng)、水力學(xué)條件、膜相用量、傳質(zhì)面積等因素的影響。結(jié)合擴(kuò)散模型與無量綱傳質(zhì)關(guān)聯(lián)式，考察了膜相水力學(xué)條件對邊界層分傳質(zhì)系數(shù)的影響，由此定量化了膜相攪拌強(qiáng)度對膜相溶質(zhì)積累與BLM傳質(zhì)的影響。
　　 建立了反應(yīng)動力學(xué)模型及擴(kuò)散傳質(zhì)模型，結(jié)合不同膜相用量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明膜相平衡溶質(zhì)濃度Cm，eq與液膜相用量Vm無關(guān)，與萃取側(cè)傳質(zhì)速率const成正比，與反萃側(cè)表觀速率常數(shù)Ks成反比;液膜過程到達(dá)穩(wěn)態(tài)