『壹』 蒸餾除鹽法是什麼,有哪些優點
天然水經混凝來澄清,過濾和吸附等預自處理後,雖然除去了其中的懸浮物,膠體和部分有機物,但水中的溶解鹽類並沒有改變,因此作為鍋爐的補給水,還必須進一步處理。除去水中的離子態雜質。根據應用目的不同,他們組合成的水處理工藝有:為除去水中的硬度的Na離子交換軟化處理,為除去水中全部陰,陽離子的H---OH離子交換除鹽處理。除去水中溶解性鹽類,目前主要有三種方法:離子交換法,膜分離法和蒸餾法。在水處理領域內以離子交換法最為普遍。離子交換除鹽是指某些物質遇水時,能將本身具有的離子與水中帶同類電荷的離子進行交換反應的方法。這些物質稱離子交換劑。採用離子交換法可製得軟化水,除鹼水和除鹽水。
『貳』 海水淡化中分子蒸餾和膜蒸餾是不是一回事
分子蒸餾是一種在高真抄空下操作的蒸餾方法,這時蒸氣分子的平均自由程大於蒸發表面與冷凝表面之間的距離,從而可利用料液中各組分蒸發速率的差異,對液體混合物進行分離。
膜蒸餾是以疏水微孔膜為介質,在膜兩側蒸氣壓差的作用下,料液中揮發性組分以蒸氣形式透過膜孔,從而實現分離的目的。
都是要在水面和空氣面產生氣壓差,一個是利用抽負壓形式,另一個是利用膜兩面的壓力差形式實現的,兩者不一樣的。
『叄』 滲透蒸餾和膜蒸餾的異同兩者都是
比較膜蒸餾與蒸發的差異,為什麼說膜蒸餾與蒸發過程
(1) 海水淡化
淡水資源短缺成為當今社會一大問題,海水淡化無疑是淡水來源的途徑之一。目前從海水或苦鹹水獲得淡水的主要方法有:電滲析法、蒸發法、多級蒸餾法和反滲透法等。近年來迅速發展起來的蒸餾法與膜法相結合的膜蒸餾技術在海水淡化的應用中獲得了成功,可望成為一種廉價高效製取淡水的新方法。利用工業上使用的海水余熱或用工業廢熱加熱海水進行膜蒸餾海水淡化,具有成本低、設備簡單、操作容易、能耗低等優點,使膜蒸餾技術在諸多海水淡化工程有一定競爭力!
(2) 超純水的制備
由於膜的疏水性,原則上只允許水蒸氣通過微孔,因此能得到很純的水。用減壓膜蒸餾對自來水進行處理後,水質達到微電子工業用高純度水三級和醫用水的標准。特別是近來新型高通量無機膜和有機-無機混合膜的開發成功,使得用膜蒸餾制備超純水變為具有巨大商業潛力的工業手段。
(3) 廢水處理
膜蒸餾與其他膜過程相比,其主要優點之一就是可以在極高的濃度條件下運行,即可以把非揮發性溶質的水溶液濃縮到極高的程度,甚至達到飽和狀態。張鳳君等人採用中空纖維膜蒸餾技術對含酚廢水進行了研究,結果使濃度高達5000mg/L的苯酚經處理後可降至50mg/L以下,苯酚的去除率可達95%以上。劉金生等人採用自製中空纖維膜蒸餾組件對油田聯合站含甲醇污水進行膜蒸餾處理研究,質量濃度高達10mg/mL的甲醇水溶液經處理後可降至0.03mg/mL一下。
(4) 共沸混合物的分離
膜蒸餾對某些共沸物也能起到分離效果。孔瑛等人研究了用膜蒸餾技術來分離甲酸-水共沸混合物的可能性,結果表明,採用膜蒸餾技術來分離甲酸-水溶液時不存在共沸現象,表明膜蒸餾在分離共沸物方面具有潛在的應用價值。
『肆』 蒸餾法海水淡化的實驗過程
蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法,但由於技術不斷地改進與發展,該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程,其原旦如同海水受熱蒸發形成雲,雲在一定條件下遇冷形成雨,而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。
反滲透法
通常又稱超過濾法,是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一個大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。反滲透海水淡化技術發展很快,工程造價和運行成本持續降低,主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力,提高反滲透系統回收率,廉價高效預處理技術,增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化,主要是利用太陽能進行蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便,至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比,太陽能具有安全、環保等優點,將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。
『伍』 膜蒸餾法除鹽的原理是什麼
膜蒸餾過程幾乎是在常壓下進行,設備簡單、操作方便,在技術力量較薄弱的地區也有實現的可能性;在非揮發性溶質水溶液的膜蒸餾過程中,因為只有水蒸汽能透過膜孔,所以蒸餾液十分純凈,可望成為大規模、低成本制備超純水的有效手段;該過程可以處理極高濃度的水溶液,如果溶質是容易結晶的物質,可以把溶液濃縮到過飽和狀態而出現膜蒸餾結晶現象,是目前唯一能從溶液中直接分離出結晶產物的膜過程;膜蒸餾組件很容易設計成潛熱回收形式,並具有以高效的小型膜組件構成大規模生產體系的靈活性;在該過程中無需把溶液加熱到沸點,只要膜兩側維持適當的溫差,該過程就可以進行,有可能利用太陽能、地熱、溫泉、工廠的余熱和溫熱的工業廢水等廉價能源。
『陸』 平衡分離過程的基本原理
原理:依據被分離混合物中各組分在不互溶的兩相平衡體系分配組成不等的原理進行分離,分離媒介可以是能量媒介如熱和功或物質媒介如溶劑和吸附劑,有時也可兩種同時應用。
能量消耗的角度出發,在各類分離過程中,精餾操作是較為經濟的。由於精餾過程不加入有污染作用的質量分離劑,且可在一個設備內分為多級。
因此,精餾一般是優先考慮的分離過程,只有當產品對熱不耐受(如產品因受熱變質、變色、聚合等)、分離因子接近於1或需要苛刻的精餾條件時(如塔板數過多、壓力過高等),才改用其他操作。
(6)膜蒸餾特點是擴展閱讀
常見的分離方法:
1、間歇分離:這是最簡單的分離模式。它只涉及兩相之間的單次分配平衡過程、這種模式適合於將被分離的物質濃集在一相中,它們的分離效率的高低主要決定於通過初步的化學轉換,以生成具有實現分離所需要的衍生物。
2、多級間歇分離:當簡單的間歇分離不能實現定量轉移時,可採用多級間歇分離。對於溶解度類似的組分,應採取更復雜的所謂「非連續的逆流萃取方法」,但是必須使用專門的儀器,這種分離可達250 次以上的間歇分離。
3、連續分離:這是一種極其重要的分離技術,它包括了所有色譜技術。分餾也屬於一種連續分離技術,色譜技術是分離性質極為相似的物質的強有力手段。對於大多數色譜技術,分離與檢測在線進行。
『柒』 膜蒸餾的優點
蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、過濾結晶等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。
膜蒸餾(md)是膜技術與蒸餾過程相結合的膜分離過程,它以疏水微孔膜為介質,在膜兩側蒸氣壓差的作用下,料液中揮發性組分以蒸氣形式透過膜孔,從而實現分離的目的。與其他常用分離過程相比,膜蒸餾具有分離效率高、操作條件溫和、對膜與原料液間相互作用及膜的機械性能要求不高等優點。
膜蒸餾技術有很多特點:
(1)膜蒸餾過程幾乎是在常壓下進行,設備簡單、操作方便,在技術力量較薄弱的地區也有實現的可能性;
(2)在非揮發性溶質水溶液的膜蒸餾過程中,因為只有水蒸汽能透過膜孔,所以蒸餾液十分純凈,可望成為大規模、低成本制備超純水的有效手段;
(3)該過程可以處理極高濃度的水溶液,如果溶質是容易結晶的物質,可以把溶液濃縮到過飽和狀態而出現膜蒸餾結晶現象,是目前唯一能從溶液中直接分離出結晶產物的膜過程;
(4)膜蒸餾組件很容易設計成潛熱回收形式,並具有以高效的小型膜組件構成大規模生產體系的靈活性;
(5)在該過程中無需把溶液加熱到沸點,只要膜兩側維持適當的溫差,該過程就可以進行,有可能利用太陽能、地熱、溫泉、工廠的余熱和溫熱的工業廢水等廉價能源
『捌』 工業吸收過程氣液接觸的方式有哪兩種
平衡分離原理:是藉助分離媒介(如熱能、溶劑或吸附劑)使均相混合物系統變成兩相系統,再以混合物中各組分在處於相平衡的兩相中不等同的分配為依據而實現分離。分離媒介可以是能量媒介(ESA)或物質媒介(MSA)、有時也可兩種同時應用。ESA是指傳人或傳出系統的熱,還有輸入或輸出的功。MSA可以只與混合物中的一個或幾個組分部分互溶或吸附它們。此時,MSA常是某一相中濃度最高的組分。例如,吸收過程中的吸收劑,萃取過程中的萃取劑等等。MSA也可以和混合物完全互溶。當MSA與ESA共同使用時,還可有選擇性地改變組分的相對揮發度,使某些組分彼此達到完全分離,例如萃取精餾。
當被分離混合物中各組分的相對揮發度相差較大時,閃蒸或部分冷凝即可充分滿足所要求的分離程度。
如果組分之間的相對揮發度差別不夠大,則通過閃蒸及部分冷凝不能達到所要求的分離程度,而應採用精餾才可能達到所要求的分離程度。
當被分離組分間相對揮發度很小,必須採用具有大量塔板數的精餾塔才能分離時,就要考慮採用萃取精餾。在萃取精餾中採用MSRA有選擇地增加原料中一些組分的相對揮發度,從而將所需要的塔板數降低到比較合理的程度。一般說來,MSA應比原料中任一組合的揮發度都要低。MSA在接近塔頂的塔板引入,塔頂需要有迴流.以限制MSA在塔頂產品中的含量。
如果由精餾塔頂引出的氣體不能完全冷凝,可從塔頂加入吸收劑作為迴流,這種單元操作叫做吸收蒸出(或精餾吸收)。如果原料是氣體,又不需要設蒸出段,便是吸收。通常,吸收是在室溫和加壓下進行的,無需往塔內加入ESA。氣體原料中的各組分按其不同溶解度溶於吸收劑中。
解吸是吸收的逆過程,它通常是在高於室溫及常壓下,通過氣提氣體(MSA)與液體原料接觸,來達到分離的目的。由於塔釜不必加熱至沸騰,因此當原料液的熱穩定性較差時,這一特點顯得很重要。如果在加料板以上仍需要有氣液接觸才能滿足所要求的分離程度,則可採用帶有迴流的解吸過程。如果解吸塔的塔釜液體是熱穩定的,可不用MSA而僅靠加熱沸騰,則稱為再沸解吸。
能形成員低共沸物系統的分離,採用一般精餾是不合適的,常常採用共沸精餾。例如,為使醋酸和水分離,選擇共沸劑醋酸丁酪(MSA),它與水所形成的最低共沸物由塔頂蒸出,經分層後,酯再返回塔內,塔釜則得到純醋酸。
液液萃取是工業上廣泛採用的分離技術,有單溶劑和雙溶劑之分,在工業實際應用中有多種不同形式。
乾燥是利用熱量除去固體物料中濕分(水分或其他液體)的單元操作。被除去的濕分從固相轉移到氣相中,固相為被乾燥的物料,氣相為乾燥介質。
蒸發一般是指通過熱量傳遞,引起汽化使液體轉變為氣體的過程。增濕和蒸發在概念上是相近的,但採用增濕或減濕的目的往往是向氣體中加入或除去蒸汽。
結晶是多種有機產品以及很多無機產品的生產裝置中常用的一種單元操作。用於生產小顆粒狀固體產品。結晶實質上也是提純過程。因此,結晶的條件是要使雜質留在溶液里,而所希望的產品則由溶液中分離出來。
升華就是物質由固體不經液體狀態直接轉變成氣體的過程,一般是在高真空下進行。主要應用於由難揮發的物質中除去易揮發的組分。例如硫的提純,苯甲酸的提純,食品的熔融乾燥。其逆過程就是凝聚,在實際中也被廣泛採用,例如由反應的產品中回收鄰苯二甲酸酐。
浸取廣泛用於冶金及食品工業。操作方式分間歇、半間歇和連續。浸取的關鍵在於促進鎔質由固相擴散到液相,對此最為有效的方法是把固體減小到可能的最小顆粒。固液和液液系統的主要區別在於前者存在級與級間輸送固體或固體泥漿的困難。
吸附的應用一船仍限於分離低濃度的組分。近年來由於吸附劑及工程技術的發展,使吸附的應用擴大了.已經工業化的過程有多種氣體和有機液體的脫水和凈化分離。
離子交換也是一種重要的單元操作。它採用離子交換樹脂有選擇性地除去某組分,而樹脂本身能夠再生。一種典型的應用是水的軟化,採用的樹脂是鈉鹽形式的有機或無機聚合物,通過鈣離子和鈉離子的交換,可除去水中的鈣離子。當聚合物的鈣離子達飽和時,可與濃鹽水接觸而再生。
泡沫分離是基於物質有不同的表面性質,當惰性氣體在溶液中鼓泡時,某組分可被選擇性地吸附在從溶液上升的氣泡表面上,直至帶到溶液上方泡沫層內濃縮並加以分離。為了使溶液產生穩定的泡沫,往往加入表面活性劑。表面化學和鼓泡特徵是泡沫分離的基礎。該單元操作可用於吸附分離溶液中的痕量物質。
區域熔煉是根據液體混合物在冷凝結晶過程小組分重新分布的原理,通過多次熔融和凝固,制備高純度的金屬、半導體材料和有機化合物的一種提純方法。目前已經用於制備鋁、鎊、銻、銅、鐵、銀等高純金屬材料。
上述基本的平衡分離過程經歷了長時期的應用實踐,隨著科學技術的進步和高新產業的興起,日趨完善不斷發展,演變出多種各具特色的新型分離技術。
在傳統分離過程中,精餾仍列為石油和化工分離過程的首位,因此,強化方法在不斷地研究和開發。例如,從設備上廣泛採用新型塔板和高效填料;從過程上開發與反應或其他分離方法的耦合。
隨著生物化工學科的發展,適用於分離提純含量微小的生物活性物質的新型萃取過程應運而生。雙水相萃取即屬此列,它是出於親水商聚物溶液之間或高聚物與無機鹽溶液之間的不相容性,形成了雙水相體系,依據待分離物質在兩個水相中分配的差異,而實現分離提純。反膠團萃取為另一新型萃取過程,反膠團是油相中表面活性劑的濃度超過臨界膠團濃度後形成的聚集體,它可使水相中的極性分子「溶解」在油相中。用於從水相中提取蛋白質和其他生物製品。
新型多級分步結品技術是重復地運用部分凝固和部分熔融,利用原料中不同組分問凝固點的差異而實現分離。與精餾相比,能耗可大幅度下降,設備費也低於棺餾。該技術已用於混合二氯苯、硝基氯苯的分離,精荼的生產,均四甲苯提取和蠟油分離等工業生產中。
變壓吸附技術是近幾十年來在工業上新崛起的氣體分離技術。其基本原理是利用氣體組分在固體吸附材料上吸附特性的差異,通過周期性的壓力變化過程實現氣體的分離。該技術在我國的工業應用有十多年的歷史,已進入世界先進行列,由於其具有能耗低、流程簡單、產品氣體純度高等優點,往工業上迅速得到推廣。例如,從合成氨尾氣、甲酵尾氣等各種含氫混合氣中制純氫;從含二氧化碳或一氧化碳混合氣中制純二氧化碳、一氧化碳;從空氣中制富氧、純氮等。
超臨界流體萃取技術是利用超臨界區溶劑的高溶解性和高選擇性將溶質萃取出來,再利用在臨界溫度和臨界壓力以下溶解度的急劇降低,使溶質和溶劑迅速分離。超臨界萃取可用於天然產物中有效成分和生化產品的分離提取。食品原料的處理和化學產品的分離精製等。
膜萃取是以膜為基礎的萃取過程,多孔膜的作用是為兩液相之間的傳遞提供穩定的相接觸面,膜本身對分離過程一般不具有選擇性。該過程的特點是沒有萃取過程的分散相,因此不存在液泛、返混等問題。類似的過程還有膜氣體吸收或解吸,膜蒸餾。
『玖』 電滲析處理含鹽廢水與其他膜分離技術有何區別
不知道你是不是想問電滲析處理含鹽廢水與其他處理廢水的膜分離技術的差異。
膜分回離過程根據推動答力的不同可分為4類:壓差推動(包括用於處理廢水的反滲透、納濾);濃度差推動(氣體分離、透析、滲透汽化等);溫差推動(熱滲透、膜蒸餾);電位差推動(電滲析、電滲透、膜電解)
除了最主要的膜過程中的推動力不同,電滲析與反滲透、納濾的不同之處主要有:
膜材料要求(電滲析要求離子交換樹脂,反滲透等普通高分子即可)
分離原理不同(電滲析是Donnan排斥機理,反滲透是溶解擴散機理)
『拾』 直接接觸式膜蒸餾的直接接觸式膜蒸鎦技術的特點
1986年在羅馬召開的國際膜蒸餾研討會上,與會專家統一規范了膜蒸餾過程涉及的各種術語,定義版膜蒸權餾過程有如下幾層含義,對於直接接觸式膜蒸餾質量傳遞伴隨有熱量傳遞。
(1) 使用的膜是多孔的;
(2) 膜不能被膜兩側的料液潤濕;
(3) 揮發性組分在膜界面處汽化並吸熱,以蒸汽的形式通過膜孔,同時熱量也以傳導形式透過膜,蒸汽在膜冷側界面處冷凝並放熱,熱量通過熱邊界層從膜冷側表面傳遞到冷凝液主體;
(4)各種組分通過膜的推動力是該組分在膜兩側的蒸汽壓差;
(5)在膜孔中不發生毛細冷凝現象;
(6)膜本身不影響其兩側不同組分的汽—液平衡:
(7)膜至少有一側與料液直接接觸。
與傳統的分離過程相比,膜蒸餾過程具有如下獨特的優點:
(1)100%的排斥溶液中的不揮發性物質,如離子、大分子、固體顆粒;
(2)操作溫度比傳統蒸餾過程低得多;
(3)操作壓力比其它壓力驅動的膜分離過程〔如反滲透等〕低許多;
(4)處理液與膜之間的化學作用很小;
(5) 對膜的機械強度要求很低;
(6) 與傳統的蒸餾過程相比,操作時所需的汽相空間很小。