湿法冶金-第11章-液膜分离法课件.ppt

1、 第十一章第十一章 液膜分离法液膜分离法 Liquid membrane extractionLiquid membrane extraction液膜分离法液膜分离法(Liquid membrane separation),又称液膜萃取法又称液膜萃取法(Liquid membrane extraction)，是一种以液膜为分离介质、以浓是一种以液膜为分离介质、以浓度差为推动力的膜分离操作。度差为推动力的膜分离操作。液膜分离法的优点：液膜分离法的优点：1.1.萃取与反萃取过程同时一步完成萃取与反萃取过程同时一步完成。2.2.分离的同时能够达到浓缩。分离的同时能够达到浓缩。3.3.分离的传递效率高

2、。分离的传递效率高。4.4.使溶质从低浓度向高浓度扩散。使溶质从低浓度向高浓度扩散。一一 液膜及其分类液膜及其分类1 1 液膜的定义及其组成液膜的定义及其组成 液膜是悬浮在液体中很薄的一层液膜是悬浮在液体中很薄的一层乳液微粒。它能把两个乳液微粒。它能把两个组成不同组成不同而而又又互溶互溶的溶液隔开，并通过的溶液隔开，并通过渗透渗透现现象起到分离的作用。象起到分离的作用。液膜通常是由液膜通常是由溶剂溶剂、表面活性剂表面活性剂和和添加剂添加剂制成。制成。通常将含有被分离组分的通常将含有被分离组分的料液料液作连作连续相，称为续相，称为外相外相；接受被分离组分的；接受被分离组分的液体，称液体，称内相内

3、相；处于两者之间的成膜；处于两者之间的成膜的液体称为的液体称为膜相膜相，三者组成液膜分离，三者组成液膜分离体系。体系。1.1.1 1 溶剂溶剂 通常有以下几个通常有以下几个特点特点：（1 1）能保持操作过程中的稳）能保持操作过程中的稳定性，有一定的定性，有一定的黏度黏度，又，又不不溶解于内外相溶解于内外相。（2 2）良好的溶解性。）良好的溶解性。（3 3）膜溶剂与水相应有一定的）膜溶剂与水相应有一定的相对密度差。相对密度差。HLB=3 6 油包水型乳化剂油包水型乳化剂 HLB=6 8 不稳定不稳定 HLB=8 15 水包油型乳化剂水包油型乳化剂常用于配制（常用于配制（W/O）/W型液膜的非离子

4、型型液膜的非离子型表面活性剂为表面活性剂为Span 80。1.2 表面活性剂表面活性剂 在膜相中加入可溶性在膜相中加入可溶性的的萃取剂萃取剂，在液膜内，在液膜内选择性选择性迁移迁移待分离的物质。待分离的物质。流动载体流动载体1.3 1.3 添加剂添加剂作为流动载体必须具备的条件：作为流动载体必须具备的条件：a 溶解性溶解性b 络合性络合性c 载体不与膜相的表面活性剂反应载体不与膜相的表面活性剂反应 流动载体按电性可分为带电载体与流动载体按电性可分为带电载体与中性中性载体，一般来说中性载体的性能载体，一般来说中性载体的性能比带电载体比带电载体(离子型载体离子型载体)好。中性载好。中性载体中又以大

5、环化合物最佳。体中又以大环化合物最佳。莫能菌素络合物莫能菌素络合物胆烷酸络合物胆烷酸络合物合成的聚醚化合物合成的聚醚化合物2 2 液膜分类液膜分类2.1 乳状液膜乳状液膜(W/O)/W(水水-油油-水水)油膜油膜 生物分离生物分离(O/W)/O(油油-水水-油油)乳化液膜的形成乳化液膜的形成 将内相与膜相充分乳化制成将内相与膜相充分乳化制成W/O型乳液；型乳液；再分散于原液（外相）中形成再分散于原液（外相）中形成W/O/W型多相乳液。型多相乳液。图3-15 W/O/W型乳化液膜 2.2 支撑液膜支撑液膜2.3 流动液膜流动液膜二二 液膜萃取机理液膜萃取机理单纯迁移单纯迁移又称物理渗透，根又称物

6、理渗透，根据料液中各种溶质据料液中各种溶质在膜相中的溶解度在膜相中的溶解度(分配系数分配系数)和扩散和扩散系数的不同进行萃系数的不同进行萃取分离。取分离。反萃相化学反应促进迁移反萃相化学反应促进迁移 在膜相中加入在膜相中加入 “CarrierCarrier”，它能选择性地它能选择性地与外相中的待与外相中的待分离物质结合分离物质结合后透过膜相并后透过膜相并将它送入内水将它送入内水相。相。膜相载体输送膜相载体输送 a 反向迁移反向迁移氨基酸及氨基酸及有机酸有机酸的的载体输送载体输送载体输送载体输送的物质为的物质为单一离子单一离子b 同向迁移同向迁移钾离子钾离子的的载体输送载体输送 载体输送载体输送

7、的物质为的物质为中性盐中性盐三三 液膜分离的操作过程液膜分离的操作过程 制备液膜制备液膜液膜萃取液膜萃取澄清分离澄清分离破破 乳乳工艺流程工艺流程乳化液膜的操作模式图乳化液膜的操作模式图 四四 影响液膜萃取的操作参数影响液膜萃取的操作参数1 pH1 pH2 2 流速流速(搅拌速度搅拌速度)3 3 共存杂质共存杂质4 4 反萃相反萃相5 5 操作温度操作温度6 6 萃取操作时间萃取操作时间五五 液膜分离技术的应用液膜分离技术的应用5.1 液膜分离萃取有机酸液膜分离萃取有机酸萃取柠檬酸的流程萃取柠檬酸的流程萃取柠檬酸的机理萃取柠檬酸的机理5.2 从铀矿浸出液中提取铀从铀矿浸出液中提取铀5.3 液膜法氨基酸的生成与分离液膜法氨基酸的生成与分离5.3 液膜分离萃取抗生素液膜分离萃取抗生素5.4 液膜分离进行废水处理液膜分离进行废水处理 思考题名词解释：液膜、流动载体名词解释：液膜、流动载体 液膜的组成和分类液膜的组成和分类?流动载体必须具备的条件？流动载体必须具备的条件？液膜萃取机理分类液膜萃取机理分类?