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萃取工艺的发展过程

发布时间:2016-08-01 07:58:00 点击:

讨论了膜萃取付诸实施的关键。

指出,当前膜萃取过程付诸实施的关键是膜材料的开发和传质的强化并提出中空纤维膜萃取器是实现膜萃取的重要装置。

膜萃取又称固定膜界面萃取。它是膜分离与液-液萃取相结合的一种新型分离技术。在膜萃取过程中,萃取剂和料液分别在膜两侧流动,其传质过程是在分隔料液相和萃取相的微孔膜表面进行的。

膜萃取过程作为一种新的分离技术有其特殊的优势


膜萃取的研究始于1984年,Kiani A等提出膜萃取分离技术。在膜萃取过程中,萃取剂和料液不直接接触,萃取相和料液相分别在膜两侧流动,其传质过程分为简单的溶解-扩散过程和化学位差推动传质,即通过化学反应给流动载体不断提供能量,使其可能从低浓度区向高浓度区输送溶质,后者在冶金过程中有重要意义。膜萃取能使界面化学反应与扩散两类不同过程同时发生;原料中被迁移物质浓度即使很低,只要有供能溶质的存在,仍然有很大的推动力;可以减少萃取剂在物料相中的夹带损失;不受“液泛”的限制,过程受“返混”的影响减少;同级萃取的反萃过程易于实现,可得到较高的单位体积传质速率。

基于萃取机制的固定膜界面萃取(简称膜萃取)是一种膜分离与液-液萃取相结合的新型手性萃取拆分技术。它能避免传统手性液膜拆分存在的"返混"和"液泛"以及手性载体耗量大的缺陷,易于实现工业化和同级萃取拆分。逆流提取和中空纤维膜的运用分别解决了膜萃取中的饱和平衡和效率问题。目前,缺乏高效萃取拆分剂,不能能动控制和强化萃取拆分过程三方面制约着膜萃取技术进程 


膜萃取,又称固定膜界面萃取,是基于非孔膜技术发展起来的一种样品前处理方法,是膜技术和液液萃取过程相结合的新的分离技术,是膜分离过程中的重要组成部分。



萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的。液膜分离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。

萃取一般是两种比重不同液相之间。以P507萃取剂萃取钴为例,P507为一相,密度大概在0.79,含钴的溶液,里面还含有镍,密度大概在1.1。此时明显有P507在溶液之上,而只要控制一定的条件,如控制PH值为4.5-5。P507就能把钴萃取上来,使溶液里面几乎不含钴,由于密度不同,在萃取机中就能达到镍和钴的分离。(萃取机就相当于一个分液漏斗,可以把两个密度不同的液相分离)。

液膜模拟生物膜的结构,通常由膜溶剂、表面活性剂和流动载体组成。它利用选择透过性原理,以膜两侧的溶质化学浓度差为传质动力,使料液中待分离溶质在膜内相富集浓缩,分离待分离物质。
   液膜分离技术(Liquid membrane permeation ,LMP) ,利用这种分离原理分离、纯化,属于物理分离过程,是一种有效的工业化分离技术。它是受生物膜选择透过性运输功能和固膜技术的启发,将膜分离与溶媒萃取相结合,使选择性渗透、膜相萃取和膜内相反萃取3 个传质环节同时完成。一般认为膜两侧相界面上传质分离过程存在简单扩散、化学反应、选择性渗透、萃取和反萃取及吸附等。液膜的分离效率,关键在于其稳定性和选择性载体的选择。液膜分离涉及三种液体:通常将合有被分离组分的料液作连续相,称为外相接受被分离组分的液体,称为内相;成膜的液体处于两者之间,称为膜相。在液膜分离过程中,被分离组分从外相进入膜相,再转入内相,浓集于内相。如果工艺过程有特殊要求,也可将料液作为内相,接受液作为外相。这时被分离组分的传递方向,则从内相进入外相。
   按构型和操作方式的不同,液膜主要分为乳化液膜(emulsion liquid membrane , ELM) 和支撑液膜(supported liquid membrane , SLM) 。
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