中空纤维更新液膜稳定性与传质机理研究

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1、=iE索亿Z大学位论文藤剖性声明本人郑重声明：所聚交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行磷究z作所取得魄藏采。除文中毫经注爨萼

2、霜的内容井，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作晶成果。慰本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识副本声明的法律结果由本人承担。作者签名：拒量!!囊日裳：关手论文使惩授较的说赞学整谂文佟者完全了解l艺豪纯工大学有关保瞽耱使篇学位论文的裁定，即：硬究生在校攻读学位期阀论文王终的姣识产权单健簇lE京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门

3、或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可竣允许采躐影露、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。非保密论文注释：本学位论文不属予保密范围，透用本授权书。日期：刎：i：』日期；：型：!：!托豪纯l=夫学凝立’学梅论盅第l耄文献综述分离过程逶过戆屡静透移终曩觚耱系孛除去或塞集菜一耱定缝分。努嵩过程是糕能过程，设备数量多，规模大，在化工厂的设备投资和操作赞用中占着很高的比例，对过程懿技零经济掺撅起罄蘩要载{窜蠲。缘王分离技术是化学工程熬一令重矮分支，它往往是获得

4、合格产晶、充分利用资源和控制环境污染的关键步骤⋯。貘分离技术是逡皮当代鞭产业发壤匏一门毫瑟技术，鼓公认炎20世纪寒到2l世纪中期最有发展前途的高技术之一。膜可以怒固体的，也可以是液体的。其中液膜分离技术，具鸯选择性好、分离效率盏、富集接数大、擐作筠馒等优点，已显示出广泛的应用前景。1．1液膜分离技术概述1．1．1液膜发展简史液膜分离技术是综合了溶剂萃驭法和固体膜分离法的一种新型分离技术。它通过两液耀阙形袋鲍赛霹——滚搬骥，褥掰释缓成不同餐又互相溪敲静溶液隔开，经选择性渗避，使物质分离提纯。滚蔟f班《堪d轰凳激

5、b灌妨努离援零予20嫠鳃6e年谯舜始被广泛研究。1967年Bloch等犯嫌用支撑液膜(suppo删LiquidMembrane，sLM)研究了金属摄取过稷，使萃裴与爱萃霹戳在露一令革元设冬内遴嚣。1968年美簸牮久黎念之(N。N．毯)先生ljJ发明了具有实用价值的乳化液膜(EmulsionLiql】idMenlbraIle，EI_rM)，为液膜技术豹工效应用奠定了基旗。扶她，黠转警餐簧爨的磅窕羚始受劐越来越多豹关i空，赣的液膜技术也不断出现。到20世纪70年代初期，E．L．Cussler等”l研究成功了含流动

6、载体鲶霉L化滚膜，使其矮寿更薅豹选择性，液膜的应用藏嚣进一步扩大。豳于液麟具有传质速率黼、选择性好等特点，使之成为分离、纯他的有效手段，这～领域已成为传质与分离技术的一个磅究热点。其在漫法凇金、环壤工程、制药工程、生物工穰、食品加工等方面均有广阔的应用前景。l。l，2滚骥辩嚣静基本棱鍪剿基蘸爻壹，磺究最多豹渡膜楚巍恁滚貘稳支撵滚貘嚣秘。其德滚貘掇燮是在戬上两种液膜构型的基础上发殿形成的。北京化工大学硕士学位论文1．1．2．1乳化液膜乳化液膜(图1．1)就是猩一定的外界能量作用下(如使用机械搅拌、均化器、超声波

7、孚L睨器等)，将耀个互不翊溶鲍滚樱剑残戮状滚，然后将其分教至l第三耪滚楣(连续相)中，形成乳化液膜体系。常见的乳状液膜可看成怒“水／油／水型”(wI／o，w2)或“油冰／油”型(Ol／w袷2>的双重骢炊滚离分数髅系。其中Wl积ot分别称为内水楣稠内涵相，W2和02分别称为外水相和外油相。c一连续相；M一膜相；f一内包枢图I．1乳化液膜示意图Fig．1*l111eschematicdiagr锄ofELM通常内包相和连续相是互溶的，膜相与内识相和连续相均不互溶，起着隔离内包耀释连续耜豹穆翅。逡续提翳港矮裁遴遘这璺

8、滚骥传递翻内叙耀这劐浓筑分鬻兹曩的。膜相主体怒溶剂。为控制液膜的稳定性、渗透性和选择性，还在膜相中加入表面活性裁、貘增强剡、滚动载体等添加刹。德分裹镑质由连续据(步}摆)经骥提起裹包相传递，传质过程结束臌，采用静电凝聚等方法破乳，膜相可以反复使用，内觎相经避一步处理后强收浓缨瓣溶质。乳状液膜溉其相界颟接触面积大、分离速度快、分离效率瓶、选择性强、工艺流程篱单、成本低、适用性强等特点，目藏已应髑予环保、冶金、化工、医药、生物工程等领域{卯。但该体系豳表面活性剂的弓f入而使得过程复杂化，它必须由制乳、提取鄹破乳三

9、道工廖组成，褥制乳署n破乳往徒是相奠矛盾魄操作。嘲于夹带和渗透压引起的液膜膨胀，导致了内包相中已浓缩溶质豹稀释、传质推动力的减小以及膜稳定性的下降。这些都成为乳化液膜工业生产皮用中亟待解决的问题【6J。北京化工大学硕士学位论文1．1．2．2支撑液膜待分离溶质料液膜相疏水性支撑体图l-2支撑液膜示意图Fig．1-2TheschematicdiagramofSLM支撑液膜(sLM)是将多孔惰性基膜(支撑