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行业应用

渗透汽化膜领域2018/5/28 9:08:20 / 人气:13

渗透气化法是一种用来分离液体混合物的膜分离方法。 渗透气化(pervaporation即permeation-Vaporation)是膜分离技术中较年轻的一种, 是继气体膜分离后又一新的化工操作单元。被认为是可以代替“ 精馏”最有希望的一种方法, 尤其对共沸物系和近沸物系等难分物系的分离, 显示特有的优越性。

渗透气化法根据溶质间透过的相互作用决定溶质的渗透速度,根据相似相溶的原理,疏水性较大的溶质易溶于疏水膜,因此 渗透速度高,在透过一侧得到浓缩。渗透气化的原理示于图。疏水膜的一侧通入料液,另一侧(透过侧)抽真空(图4.5)或通入惰性气体,使膜两侧产生溶质分 压差.在分压差的作用下,料液中的溶质于膜内,扩散通过膜,在透过侧发生气化,气化的溶质被装置外设置的冷凝器回收。

渗透气化过程中溶质发生相变,透过侧溶质以气体状态存在,因此消除了渗透压的作用,从而使渗透气在较低的压力下进 行,适于高浓度混合物的分离。渗透气法利用溶质之间膜透过性的差别,特别适用于共沸物和挥发度相相差较小的双组分溶液的分离。例如,利用渗透气化法溶缩乙 醇。因此,渗透气化又称膜蒸渗透气化又称膜蒸馏。渗透汽化可经济地用于较宽的领域, 但浓度范围有一定限制, 如料液中要脱除者在100ppm以下, 用活性炭吸附可能较便宜;同样, 若大于5%~10%,则精馏, 吹除等法可能仍较渗透汽化为便宜, 而中间区域100ppm~5%之间,渗透汽化法较有优势, 可有不少重要的用途。

 当前渗透气化主要有三方面应用,即溶剂脱水, 水的纯化以及有机物一有机物的分离。现已大规模工业应用的只有乙醇脱水和异丙醇脱水, 由于乙醇一水, 异丙醇一水都有共沸物, 难以普通精馏分离, 用此方法比传统方法—萃取精馏等大量节约能量, 很受重视。其它方面的应用正在不断开发, 特别是有机物/有机物的分离列为膜分离中重要研究课题的第一项, 也是因为它能代替或部分代替精馏。精馏为重要的操作单元, 但也是高能耗操作单元, 据美国能源部统计报导,美国化学工业和石油炼制工业中的28%能耗为精馏所用, 认为如果用渗透汽化技术, 只要能节约10%就非常可观了。

nerve缠绕式高效冷凝器在渗透汽化膜系统,在物料侧的冷凝、气态物料的加热等工艺点具有非常优越的应用。


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