膜技術(shù)應(yīng)用-其他膜應(yīng)用.ppt

1、膜技術(shù)應(yīng)用,其他膜應(yīng)用介紹,主講教師：李祝,2,3,膜分離技術(shù),幾種主要分離膜的分離過程,4,膜分離技術(shù),續(xù)上表,5,Contents,滲透汽化,氣體分離膜,7,1. 氣體分離膜的分離機(jī)理,8,（1）非多孔均質(zhì)膜的溶解擴(kuò)散機(jī)理,分子在膜的另 一側(cè)逸出,1,2,3,4,該理論認(rèn)為，氣體選擇性透過非多孔均質(zhì)膜分四步進(jìn)行：,分子溶解在膜中,溶解的分子由于濃度梯度進(jìn)行活性擴(kuò)散,氣體與膜接觸,9,根據(jù)這一機(jī)理，研究結(jié)論如下：,1) 氣體的透過量q與擴(kuò)散系數(shù)D、溶解度系數(shù)S 和氣體滲透系數(shù)成正比。而這些參數(shù)與膜材料的性 質(zhì)直接有關(guān)。 2) 在穩(wěn)態(tài)時，氣體透過量q與膜面積A和時間t成 正比。 3) 氣體透過

2、量與膜的厚度l成反比。,10,（2）多孔膜的透過擴(kuò)散機(jī)理,用多孔膜分離混合氣體，是借助于各種氣體流過膜中細(xì)孔時產(chǎn)生的速度差來進(jìn)行的。,11,流體的流動用努森（Knudsen）系數(shù)Kn表示時， 有三種情況：Kn1 屬粘性流動；Kn1 屬分子流 動；Kn 1 屬中間流動。 多孔膜分離混合氣體主要發(fā)生在Kn1時，這 時氣體分子之間幾乎不發(fā)生碰撞，而僅在細(xì)孔內(nèi)壁 間反復(fù)碰撞，并呈獨(dú)立飛行狀態(tài)。,12,按氣體方程可導(dǎo)出氣體透過多孔性分離膜的分 離效率為： 此式說明，被分離物質(zhì)的分子量相差越大，分 離選擇性越好。 多孔膜對混合氣體的分離主要決定于膜的結(jié) 構(gòu)。,13,2. 制備氣體分離膜的材料,（1）影響氣

3、體分離膜性能的因素 1）化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響 通過對不同化學(xué)結(jié)構(gòu)聚合物所制備的氣體分離 膜的氣體透過率P、擴(kuò)散系數(shù)D和溶解系數(shù)S的考 察，可得出化學(xué)結(jié)構(gòu)對透氣性影響的定性規(guī)律。從 下表的數(shù)據(jù)可知，大的側(cè)基有利于提高自由體積 而使P增加。,14,表 某些聚合物材料的氧氣透過率,15,2）形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響,一般情況下，聚合物中無定型區(qū)的密度小于晶 區(qū)的密度。因此氣體透過高聚物膜主要經(jīng)由無定形 區(qū)，而晶區(qū)則是不透氣的； 聚合物分子鏈沿拉伸方向取向后，透氣性和選 擇性均有所下降； 高分子的交聯(lián)對透氣性影響的一般規(guī)律是隨交 聯(lián)度的增加，交聯(lián)點(diǎn)間的尺寸變小，透氣性有所下 降。但對尺寸小的分子，如氫氣和氦氣等，透氣

4、性 則下降不大。,16,（2）制備氣體分離膜的主要材料,根據(jù)不同的分離對象，氣體分離膜采用不同的材料制備。 1）H2的分離 美國Monsanto公司1979年首創(chuàng)Prism中空纖維 復(fù)合氣體分離膜，主要用于氫氣的分離。其材料主 要有醋酸纖維素、聚砜、聚酰亞胺等。其中聚酰亞 胺是近年來新開發(fā)的高效氫氣分離膜材料。它是由 二聯(lián)苯四羧酸二酐和芳香族二胺聚合而成的，具有 抗化學(xué)腐蝕、耐高溫和機(jī)械性能高等優(yōu)點(diǎn)。,17,2）O2的分離富集,制備富氧膜的材料主要兩類：聚二甲基硅氧烷 （PDMS）及其改性產(chǎn)品和含三甲基硅烷基的高分 子材料。 PDMS是目前工業(yè)化應(yīng)用的氣體分離膜中 最 高的膜材料，美中不足的是

5、它有兩大缺點(diǎn)：一是分 離的選擇性低，二是難以制備超薄膜。,18,此外，富氧膜大部分可作為CO2分離膜使用， 若在膜材料中引入親CO2的基團(tuán)，如醚鍵、苯環(huán) 等，可大大提高CO2的透過性。同樣，若在膜材料 中引入親SO2的亞砜基團(tuán)（如二甲亞砜、環(huán)丁砜 等），則能夠大大提高SO2分離膜的滲透性能和分 離性能。具有親水基團(tuán)的芳香族聚酰亞胺和磺化聚 苯醚等對H2O有較好的分離作用。,19,2. 氣體分離膜的應(yīng)用領(lǐng)域,氣體分離膜是當(dāng)前各國均極為重視開發(fā)的產(chǎn)品， 已有不少產(chǎn)品用于工業(yè)化生產(chǎn)。如美國Du Pont公司 用聚酯類中空纖維制成的H2氣體分離膜，對組成為 70H2，30CH4，C2H6，C3H8的混

6、合氣體進(jìn)行分 離，可獲得含90H2的分離效果。 此外，富氧膜、分離N2，CO2，SO2，H2S等氣 體的膜，都已有工業(yè)化的應(yīng)用。例如從天然氣中分 離氮、從合成氨尾氣中回收氫、從空氣中分離N2或 CO2，從煙道氣中分離SO2、從煤氣中分離H2S或 CO2等等，均可采用氣體分離膜來實(shí)現(xiàn)。,20,膜技術(shù)應(yīng)用于氣體分離所面臨的問題,21,氣體分離膜干燥技術(shù)進(jìn)展液體萃取法,R. L. Riley, J. O. Gardner, U. Merten, Science, 143 (1964) 801.,1964年，Riley等為了更好的保持CA濕膜原有結(jié)構(gòu)，以便進(jìn)行 SEM觀察，采用了液體萃取法對CA膜進(jìn)行

7、干燥。,22,氣體分離膜干燥技術(shù)進(jìn)展表面活性劑浸泡法,D. V. Kenneth, F. O. Burris, IEC Prod Res and Dev, 8 (1969) 84.,1969年，Kenneth等將濕態(tài)CA反滲透膜浸泡在不同濃度表面活性劑 （Tergitol 15S7）溶液中15min后置空干燥。干膜再潤濕后性能保持很好。,23,氣體分離膜干燥技術(shù)進(jìn)展快速冷凍真空升華法,P. K. Gantzel, U. Merten, IEC Proc Des Dev, 9 (1970) 331.,1970年，Gantzel等采用快速冷凍真空升華法(at about -10 ) 干燥濕態(tài)CA反

8、滲透膜，所得干膜具有一定的He/N2分離能力。,濕態(tài)CA膜,Quick-freezing,Vacuum sublimation,（P/l)N2為3.1106 cm3(STP)/(cm2scmHg) , He/N2為34，低于CA本征值97。,24,氣體分離膜干燥技術(shù)進(jìn)展溶劑交換干燥法,A. Lui, F. D. F. Talbot, et al., J. Appl. Polym. Sci., 36(1988) 1809.,1988年，Lui等采用溶劑交換法干燥濕 態(tài)CA反滲透膜，干膜表現(xiàn)出較好的CO2/CH4 分離能力。 第1溶劑：甲醇，乙醇，異丙醇等。 第2溶劑：二硫化碳，己烷，甲苯等。 第

9、1溶劑必須親水性，第2溶劑必須與 第1溶劑相溶，并易揮發(fā)。,25,氣體分離膜干燥技術(shù)進(jìn)展超臨界流體干燥法,超臨界流體(SCF)干燥技術(shù) 超臨界流體是指在臨界壓力(Pc)和臨 界溫度(Tc)以上相區(qū)內(nèi)的氣體。 特點(diǎn)是其擴(kuò)散系數(shù)和粘度接近氣體， 而溶劑性能卻類似于液體，溶解性能優(yōu)良。 CO2的Tc為31.4，Pc為73105Pa。,26,如何對付“非典”？,把病人體內(nèi)排出到空氣中的“病毒”及時收集、殺除！ 研究表明： 56以上高溫, 30分鐘可以殺死 SARS 病毒 普通消毒劑, 5分鐘可以殺死 SARS 病毒 ： 丙酮, 10%甲醛和多聚甲醛, 10%次氯酸鈉溶液,75%乙醇和2%苯酚的混合溶液

10、. 由于這些消毒劑對人體不利而無法用于空氣凈化！,27,陶瓷膜過濾凈化器的基本結(jié)構(gòu)圖,病毒空氣,電爐絲 溫度：100200,陶瓷膜過濾管,引風(fēng)機(jī),潔凈空氣,28,凈化后空氣,陶瓷膜管（繞有加熱電阻絲）,爐內(nèi)溫度： 120-200度,病毒被濾除在陶瓷膜內(nèi)壁或孔內(nèi)，然后高溫殺除,病毒空氣,滲透蒸發(fā),30,1. 滲透蒸發(fā)技術(shù)和滲透蒸發(fā)膜的特點(diǎn),滲透蒸發(fā)是近十幾年中頗受人們關(guān)注的膜分離技術(shù)。滲透蒸發(fā)是指液體混合物在膜兩側(cè)組分的蒸氣分壓差的推動力下，透過膜并部分蒸發(fā)，從而達(dá)到分離目的的一種膜分離方法?？捎糜趥鹘y(tǒng)分離手段較難處理的恒沸物及近沸點(diǎn)物系的分離。具有一次分離度高、操作簡單、無污染、低能耗等特點(diǎn)。

11、,31,滲透蒸發(fā)分離示意圖(真空氣化),滲透蒸發(fā)的實(shí)質(zhì)是利用高分子膜的選擇性透過來分離液體混合物。其原理如圖示。由高分子膜將裝置分為兩個室，上側(cè)為存放待分離混合物的液相室，下側(cè)是與真空系統(tǒng)相連接或用惰性氣體吹掃的氣相室。混合物通過高分子膜的選擇滲透，其中某一組分滲透到膜的另一側(cè)。由于在氣相室中該組分的蒸氣分壓小于其飽和蒸氣壓，因而在膜表面汽化。蒸氣隨后進(jìn)入冷凝系統(tǒng)，通過液氮將蒸氣冷凝下來即得滲透產(chǎn)物。滲透蒸發(fā)過程的推動力是膜內(nèi)滲透組分的濃度梯度。,32,滲透蒸發(fā)分離示意圖(惰性氣體吹掃),33,滲透蒸發(fā)操作所采用的膜為致密的高分子膜。 描述滲透蒸發(fā)過程的兩個基本參數(shù)是滲透通量J （g/m2.h

12、）和分離系數(shù)。 的定義為： 式中，Y和X分別為滲透產(chǎn)物與原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；下 標(biāo)A為優(yōu)先滲透組分，B為后滲透組分。由以上定義 可知，代表了高分子膜的滲透選擇性。,34,滲透蒸發(fā)膜的性能是由膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)與物理結(jié) 構(gòu)決定的。化學(xué)結(jié)構(gòu)是指制備膜的高分子的種類與 分子鏈的空間構(gòu)型；物理結(jié)構(gòu)則是指膜的孔度、孔 分布、形狀、結(jié)晶度、交聯(lián)度、分子鏈的取向等， 取決于膜的制備過程。 衡量滲透蒸發(fā)膜的實(shí)用性有以下四個指標(biāo)： 膜的選擇性（值）； 膜的滲透通量（J值）； 膜的機(jī)械強(qiáng)度； 膜的穩(wěn)定性（包括耐熱性、耐溶劑性及性能維持性等）。 所以在膜的開發(fā)中必須綜合考慮這四個因素。,35,2. 滲透蒸發(fā)傳遞機(jī)理,2,1,

13、3,滲透蒸發(fā)傳遞機(jī)理的相關(guān)模型,孔流模型,溶解擴(kuò)散模型,虛擬相變?nèi)芙鈹U(kuò)散模型,36,3. 滲透蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,滲透蒸發(fā)作為一種無污染、高能效的膜分離技 術(shù)已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注。該技術(shù)最顯著的特點(diǎn)是很 高的單級分離度，節(jié)能且適應(yīng)性強(qiáng)，易于調(diào)節(jié)。 目前滲透蒸發(fā)膜分離技術(shù)已在無水乙醇的生產(chǎn) 中實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。與傳統(tǒng)的恒沸精餾制備無水乙醇 相比，可大大降低運(yùn)行費(fèi)用，且不受汽液平衡的 限制。,37,3. 滲透蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,除了以上用途外，滲透蒸發(fā)膜在其他領(lǐng)域的應(yīng) 用尚都處在實(shí)驗(yàn)室階段。預(yù)計有較好應(yīng)用前景的領(lǐng) 域有：工業(yè)廢水處理中采用滲透蒸發(fā)膜去除少量有 毒有機(jī)物（如苯、酚、含氯化合物等）；在氣體分 離

14、、醫(yī)療、航空等領(lǐng)域用于富氧操作；從溶劑中脫 除少量的水或從水中除去少量有機(jī)物；石油化工工 業(yè)中用于烷烴和烯烴、脂肪烴和芳烴、近沸點(diǎn)物、 同系物、同分異構(gòu)體等的分離等。,液膜分離,39,1. 液膜的概念和特點(diǎn),液膜分離技術(shù)是1965年由美國?？松‥xssen） 研究和工程公司的黎念之博士提出的一種新型膜分 離技術(shù)。直到80年代中期，奧地利的J. Draxler等科 學(xué)家采用液膜法從粘膠廢液中回收鋅獲得成功，液 膜分離技術(shù)才進(jìn)入了實(shí)用階段。 液膜是一層很薄的液體膜。它能把兩個互溶的、 但組成不同的溶液隔開，并通過這層液膜的選擇性 滲透作用實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離。根據(jù)形成液膜的材料不 同，液膜可以是水性的

15、，也可是溶劑型的。,40,液膜是萃取與反萃取同時進(jìn)行，并自相耦合的分離過程。液膜內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)比固膜的大，但厚度通常大于固膜。組分透過有載體促進(jìn)傳遞液膜的擴(kuò)散速率和分離因子都較一般的固膜大得多。,1. 液膜的概念和特點(diǎn),41,液膜的特點(diǎn)：,液膜的特點(diǎn)是傳質(zhì)推動力大，速率高，且試劑 消耗量少，這對于傳統(tǒng)萃取工藝中試劑昂貴或處理 能力大的場合具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。另外，液膜的 選擇性好，往往只能對某種類型的離子或分子的分 離具有選擇性，分離效果顯著。,目前存在的最大缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，破損率高，難以穩(wěn)定操作，而且過程與設(shè)備復(fù)雜。,42,2. 液膜的組成與類型,膜溶劑,表面活性劑,流動載體,液膜的組成,穩(wěn)定劑

16、可以提高膜相液的粘度,促進(jìn)液膜的穩(wěn)定性。即要求液膜在分離操作過程中不過早破裂,以保證待分離溶質(zhì)在內(nèi)相中富集,而在破乳時又容易被破碎,便于內(nèi)相與液膜的分離。,43,2. 液膜的組成與類型,1）膜溶劑 膜溶劑是形成液膜的基體物質(zhì)。選擇膜溶劑主 要考慮膜的穩(wěn)定性和對溶劑的溶解性。為了保持膜 的穩(wěn)定性，就要求膜溶劑具有一定的粘度。膜溶劑 對溶質(zhì)的溶解性則首先希望它對欲提取的溶質(zhì)能優(yōu) 先溶解，對其他欲除去溶質(zhì)的溶解度盡可能小。當(dāng) 然膜溶劑不能溶于欲被液膜分隔的溶液，并希望膜 溶劑與被其分隔的溶液有一定的相對密度差（一般 要求相差0.025 g/cm3）。,44,2. 液膜的組成與類型,2）表面活性劑 表

17、面活性劑是分子中含有親水基和疏水基兩個 部分的化合物，在液體中可以定向排列，顯著改變 液體表面張力或相互間界面張力。表面活性劑是制 備液膜的最重要的組分，它直接影響膜的穩(wěn)定性、 滲透速度等性能。在實(shí)際使用中，表面活性劑的選 擇是一個較復(fù)雜的問題，需根據(jù)不同的應(yīng)用對象進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)選擇。,45,2. 液膜的組成與類型,3）流動載體 流動載體的作用使指定的溶質(zhì)或離子進(jìn)行選擇 性遷移，對分離指定的溶質(zhì)或離子的選擇性和滲透 通量起著決定性的影響，其作用相當(dāng)于萃取劑。它 的研究是液膜分離技術(shù)的關(guān)鍵。,46,2. 液膜的組成與類型,（2）液膜的類型 從形狀來分類，可將液膜分為支撐型液膜和球 形液膜兩類，后者又

18、可分為單滴型液膜和乳液型液 膜兩種。,47,47/24,48,1）支撐型液膜,此類液膜目前主要用于物質(zhì)的萃取。當(dāng)支撐型液膜作為萃取劑將料液和反萃液分隔開時，被萃組分即從膜的料液側(cè)傳遞到反萃液側(cè)，然后被反萃液萃取，從而完成物質(zhì)的分離。 這種液膜的操作雖然較簡便，但存在傳質(zhì)面積小，穩(wěn)定性較差，支撐液體容易流失的缺點(diǎn)。通?？讖皆叫?液膜越穩(wěn)定,但孔徑過小將使空隙率下降,從而降低透過速度。支撐液膜使用的壽命只有幾個小時至幾個月,不能滿足工業(yè)化應(yīng)用要求,需采取適當(dāng)措施提高其穩(wěn)定性。,把微孔聚合物膜浸在有機(jī)溶劑中，有機(jī)溶劑即充滿膜中的微孔而形成液膜：,49,2）單滴型液膜,單滴型液膜的形狀如圖所示。其結(jié)構(gòu)

19、為單 一的球面薄層，根據(jù)成膜材料可分為水膜和油膜兩 種。圖a為水膜，即 O/W/O 型，內(nèi)、外相為有 機(jī)物；圖b為油膜，即 W/O/W 型，內(nèi)、外相 為水溶液。這種單滴型液膜壽命較短，所以目前主 要用于理論研究，尚無實(shí)用價值。,a b,50,3）乳液型液膜,首先把兩種互不相溶的液體在高剪切下制成乳 液，然后再將該乳液分散在第三相（連續(xù)相），即 外相中。乳狀液滴內(nèi)被包裹的相為內(nèi)相，內(nèi)、外相 之間的部分是液膜。 一般情況下乳液顆粒直徑為0.11 mm，液膜 本身厚度為110 m。根據(jù)成膜材料也分為水膜 和油膜兩種。,51,如圖所示的是一種油膜，即W/O/W型乳液 型液膜。它是由表面活性劑，流動載體

20、和有機(jī)膜溶 劑（如烴類）組成的，膜溶劑與含有水溶性試劑的 水溶液在高速攪拌下形成油包水型小液滴，含有水 溶性試劑的水溶液形成內(nèi)相。將此油包水型乳液分 散在另一水相（料液），就形成一種油包水再水包 油的復(fù)合結(jié)構(gòu)，兩個水相之間的膜即為液膜。料液 中的物質(zhì)即可穿過兩個水相之間的油性液膜進(jìn)行選 擇性遷移而完成分離過程。,52,圖 乳液型液膜示意圖 上述三種液膜中，乳液型液膜的傳質(zhì)比表面最 大，膜的厚度最小，因此傳質(zhì)速度快，分離效果較 好，具有較好的工業(yè)化前景。,53,3. 液膜的分離機(jī)理,1,3,選擇性滲透,偶合同向遷移,機(jī)理,內(nèi)相有化學(xué)反應(yīng),2,液膜分離過程可分為從原料液到膜相液和從膜相液到接受液兩

21、步萃取過程。而萃取過程又可分為物理萃取和化學(xué)萃取。因此,液膜分離的傳質(zhì)機(jī)理有下列四種類型:,4,偶合逆向遷移,54,選擇性滲透 液膜不含載體。這種液膜分離是靠待分離的不同組分在膜相液中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)的不同導(dǎo)致透過膜的速度不同來實(shí)現(xiàn)分離的,見圖。原料液中的A、B組分,由于A易 溶于膜,而B難溶于膜,因此,A透過膜的速率大于B,經(jīng)過一定時間后,在接受液中的A的濃度大于B,原料液側(cè)的B的濃度大于A,從而實(shí)現(xiàn)A、B的分離。但當(dāng)分離過程進(jìn)行到液膜兩側(cè)被遷移的溶質(zhì)濃度相等時,輸送便自行停止,因此,它不能產(chǎn)生濃縮效果。,54/24,55,內(nèi)相有化學(xué)反應(yīng) 液膜不含載體。內(nèi)相的接受液中含有試劑R,它能與原料

22、液中遷移的溶質(zhì)A發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng),并生成一種不可逆擴(kuò)散透過膜的新產(chǎn)物P,從而使?jié)B透物A在內(nèi)相接受液中的濃度為零,直至R被反應(yīng)完全為止,見圖。因此,保持了A在內(nèi)、外相中的最大濃度差,促進(jìn)了A的傳遞;相反,由于B不能與R反應(yīng),即使它也能滲透進(jìn)入內(nèi)相,但很快達(dá)到了滲透停止的濃度,從而達(dá)到了A與B的分離目的。,12/24,56,偶合同向遷移 膜相液中含有非離子型載體S,它與料液中的陰離子選擇性絡(luò)合的同時,又與陽離子絡(luò)合成離子對而一起遷移,稱為同向遷移,見圖。載體S在外相界面上與原料中的陽離子M+和陰離子X-生成中性絡(luò)合物MXS。此絡(luò)合物不溶于外相而易溶于膜相,并以濃度差為推動力在膜內(nèi)向內(nèi)相界面擴(kuò)散

23、。在內(nèi)相界面上,由于內(nèi)相液濃度低,絡(luò)合物解絡(luò),釋放出溶質(zhì)離子M+和X-。解絡(luò)后的載體S留在膜相內(nèi),以擴(kuò)散方式返回外相界面。,13/24,57,偶合逆向遷移 它是指膜相液中含有離子型載體時溶質(zhì)的遷移過程,見圖。用酸性萃取劑HR作為金屬離子M+的載體,在外相界面上發(fā)生M+與H+的交換,生成的MR進(jìn)入膜相,并向外相界面擴(kuò)散,而交換下來的M+進(jìn)入內(nèi)相。由于M+在膜內(nèi)溶解度極低,故不能返回。整個傳遞過程的結(jié)果是M+從外相經(jīng)膜進(jìn)入內(nèi)相,H+則從內(nèi)相經(jīng)膜進(jìn)入外相,M+的遷移引起了H+的逆向遷移,所以稱為逆向遷移。,14/24,58,4、液膜分離流程,液膜分離裝置根據(jù)液膜類型的不同而分為支撐液膜設(shè)備和乳液膜設(shè)

24、備兩類。乳液膜分離的操作過程分為四個階段:制備液膜、液膜萃取、澄清分離、破乳。在制乳器內(nèi),將內(nèi)相液加到配置好的膜相液中,通過強(qiáng)烈的攪拌制成內(nèi)相分散很細(xì)的油包水型乳狀液。然后,乳狀液作為分散相從萃取塔底部進(jìn)人,原料液作為連續(xù)相從頂部進(jìn)入,兩液體于溫和的攪拌條件下在塔內(nèi)充分接觸進(jìn)行傳質(zhì),外水相中的溶質(zhì)通過液膜進(jìn)入內(nèi)水相富集。萃取結(jié)束后,借助重力分層除去萃余液,乳狀液從塔頂出來進(jìn)入破乳器,破碎分離成單獨(dú)的膜相液和內(nèi)相液, 膜相液返回制乳器循環(huán)使用,內(nèi)相液中富集了被分離組分作為反萃取液引出,并回收有用組分。,58/24,59,16/24,60,5、液膜的穩(wěn)定性,影響液膜穩(wěn)定性的因素有表面活性劑的濃度和

25、種類、內(nèi)水相得性質(zhì)和大小及萃取操作時乳液的分散方式及攪拌強(qiáng)度。有載體液膜中載體的種類和濃度對液膜的穩(wěn)定性也有很大的影響。提高表面活性劑濃度，一般會使膜相粘度增加，降低膜的破碎率，但會增加膜的溶脹度。提高攪拌速度、增加內(nèi)相液滴直徑都會加大膜的破損率。 影響乳化液膜穩(wěn)定性的主要原因是操作過程中液膜的破碎和溶脹。破碎是指膜相破壞，內(nèi)相溶液泄露到外相。溶脹則是指外相透過膜相進(jìn)入內(nèi)相，使液膜相體積增大，嚴(yán)重時體積可增加500%。 支撐液膜的穩(wěn)定性是現(xiàn)在工業(yè)上最待解決的問題。它最大的問題在于支撐用的固膜的材料和孔結(jié)構(gòu)對液膜的形成的影響。,60/24,61,6、液膜分離技術(shù)應(yīng)用,液膜分離技術(shù)由于具有良好的選擇性和定向性,分離效率很高,而且能達(dá)到濃縮、凈化和分離的目的,因此廣泛用于化工、食品、制藥、環(huán)保、濕法冶金和生物制品等行業(yè)中。 (1)、烴類混合物的分離 液膜分離技術(shù)已成功用于分離苯-正乙烷、甲烷-庚烷、庚烷-己烯等混合物系。如在分離芳烴與烷烴混合物時,芳烴易溶于膜,烷烴難溶于膜,因而芳烴在膜內(nèi)的濃度梯度大,滲透速率高;烷烴在膜內(nèi)的濃度梯度小,滲透速率低,于是實(shí)現(xiàn)了混合烴的分離。,61/24,62,(2)、從鈾礦浸出液中提取鈾