其他传质分离方法

这是一篇关于其他传质分离方法的思维导图。这一章的目的是为了让我们了解离子交换分离、气浮分离及电解分离等环境工程中常见的传质分离方法的基本概念,在环境工程中的应用。

其他传质分离方法

• 溶液结晶
  • 概述
    • 目的：混合物分离
    • 原理：不同温度下溶解度不同
    • 特点
      • 杂质多的混合物中分离出高纯度的晶体
      • 难分离物系可考虑（高熔点混合物，相对挥发度小，共沸物，热敏性物质等）
      • 能耗低
  • 溶解度 溶液过饱和
    • 多数 温度↑，溶解度↑
    • 过饱和
      • 表示方法：
      • 形成方式 ：降温，浓缩
  • 结晶机理 动力学
    • 两阶段（晶核生成+晶核成长）
    • 再结晶
    • 结晶速率
      • 成核速率
      • 晶体成长速率
    • 影响结晶的因素：过饱和度，pH，粘度，密度，搅拌，位置
  • 过程描述
  • 设备
    • 搅拌式冷却结晶器
    • 奥斯陆蒸发结晶器
    • 多级真空结晶器
  • 其他结晶方法（熔融结晶，反应沉淀，萃取结晶，升华结晶）
• 吸附分离
  • 概述
    • 目的
    • 类型
      • 变温吸附
      • 变压吸附
      • 变浓度吸附
      • 置换吸附
    • 吸附剂
      • 常用（活性炭，硅胶，活性氧化铝，活性土，合成沸石天然沸石分子筛，吸附树脂）
      • 特性
        • 比表面积
        • 吸附容量
        • 吸附剂密度（装填密度，空隙率，颗粒密度，真密度）
      • 要求（内表面大，活性高，选择性高，机械强度物理特性，化学稳定性好）
  • 相平衡
    • 吸附等温线
    • 液固吸附平衡
    • 吸附平衡关系式
    • 双组分吸附
  • 传质机理
    • 分子扩散
    • 努森扩散
    • 表面扩散
    • 固体（晶体扩散）
  • 吸附效率
  • 固定床吸附过程
    • 吸附相的负荷曲线
    • 流体相的浓度波 透过曲线
    • 数学描述（物料衡算，相际传质速率方程）
  • 设备
    • 固定床吸附器
    • 釜式吸附器
    • 流化床吸附器
    • 连续式吸附设备
• 膜分离
  • 概述
    • 原理：固体膜对流体混合物中各组分的选择性渗透
    • 分类
    • 特点
    • 膜分类（生物膜，合成膜）
    • 膜的性能参数（截留率R，透过速率（通量）J，截留分子量）
  • 反渗透
    • 原理
    • 浓差极化
    • 透过速率
      • Jv=A（△p-△π）
      • 影响因素（膜性能，混合液浓缩程度，浓差极化）
  • 超滤
  • 电渗析
  • 气体混合物的分离
  • 设备
    • 平板式膜分离器
    • 管式膜分离器
    • 螺旋卷式膜分离器
    • 中空纤维式膜分离器