工学

问答题简述膜分离的特点

题目
问答题
简述膜分离的特点
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相似问题和答案

第1题:

膜分离的特点是什么?


正确答案: ①能耗要低;
②适用于热敏性物质,如果汁、酶或药品等的分离、分级、浓缩与富集;
③应用范围广泛;
④装置简单、操作容易、易于控制和维修。

第2题:

化学工程中的膜分离技术发展很快,它已被成功地用于分离芳烃,请简述膜分离法的原理。


正确答案: 膜分离法是利用混合物中组分的化学位或电化学位梯度的作用,通过特定 的界面-膜进行传递,由于不同组分在膜中的传递性能(渗透力)不同,从而达到组分 分离的一种分离技术。膜分离芳烃具有能耗低,分离出来的芳烃纯度高,操作费用低等 优点。

第3题:

简述膜分离的工艺及各工艺的操作要点。


正确答案:膜分离工艺可划分为前处理工艺、分离工艺流程和后处理工艺三部分。前处理工艺是指被处理的料液在进入膜分离之前所采取的一系列处理措施;膜分离工艺流程可以通过对组件采取不同方式的配置来满足不同的生产需求,膜组件的配置方式有一级配置和多级配置。一级配置是指进料液经一次加压的膜分离,二级配置是指进料液经二次加压的膜分离,在同一级配置中,排列方式相同的组件组成一个段;后处理工艺包括透过液与浓缩液的后处理和膜污染后的处理:采用反渗透对某种有价值的物质进行浓缩回收时,由于膜的选择透过性,浓缩液的组成会与进料液不完全相同,这时需要对浓缩液进行组分配比的调节,而后方可使用。保护膜不受污染是维持分离过程正常进行的关键,可采用物理、化学等清洗方法。

第4题:

简述膜分离的技术特点


正确答案: 易于操作。常温下可连续使用,可直接放大,易于自动化。
成本低,寿命长。有些膜产品寿命可达10年以上,维护方便,能耗少。
高效。
常温下操作无相态变化,分离精度高,没有二次污染。
模材质的价格比较高。
操作过程中膜面容易被污染,导致膜性能降低。
膜的耐药性,耐热性,耐溶剂性能有限。

第5题:

膜分离型式包括哪几主要类型(简述或图示过滤的基本形式)?各有何特点?


正确答案: A、微滤:同一般过滤,膜两侧的操作压在0.05-0.5Mpa,除去0.1um~14um的颗粒
B、超滤:消除了滤饼的阻力,过滤效率高;超滤回收率高;滤液的质量好;减少处理步骤
C、反渗透:对膜一侧的料液施加压力溶剂逆着自然渗透的方向渗透,可用于海水淡化,抗生素和氨基酸等浓缩,回收有机溶剂等
D、纳米过滤:截留小分子物质的同时能透析出盐(集透析与浓缩为一体);操作压力低,节约动力
E、透析:透析方法和设备简单,价格低廉;实验室最常用的样品脱盐方法透析的速度缓慢;溶质稀释
F、电透析:设备简单;透析速度极快(提高几十倍);电流直接指示电透析终点;减轻溶质的稀释
G、电渗析:可大规模生产;能耗高
H、渗透气化:单级选择性好;过程操作简单,易于掌握;操作中无需加压,不会造成膜压密;有相变,耗能高;蒸发通量小(<2000g/m2.h,选择性高的膜<100g/m2.h)

第6题:

膜分离法的定义及特点是什么? 


正确答案: 定义:用半透膜作为选择障碍层,利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,允许某些组分透过而保留混合物中其它组分,从而达到分离目的的技术。
特点:
①操作在常温下进行;
②物理过程,不需加入化学试剂;
③不发生相变化(因而能耗较低);
④在很多情况下选择性较高;
⑤浓缩和纯化可在一个步骤内完成;
⑥设备易放大,可以分批或连续操作。

第7题:

膜分离原理是什么?有哪些特点?


正确答案: 两种或两种以上的气体混合物通过高分子膜时,由于各种气体在膜中扩散系数的差异,导致不同气体在膜中相对渗透速率不同而被分离,利用这一原理将不同气体分离的技术称为膜分离技术。其特点有:
1)易于操作,维护方便。
2)易于安装,寿命长。
3)安全可靠,能耗低。
4)连续运行,适用范围宽。

第8题:

简述膜分离的优点。


正确答案: (1)高效:由于膜具有选择性,它能有选择性地透过某些物质,而阻挡另一些物质的透过。选择合适的膜,可以有效地进行物质的分离,提纯和浓缩。
(2)节能:多数膜分离过程在常温下操作,被分离物质不发生相变,是一种低能耗,低成本的单元操作。
(3)过程简单、容易操作和控制。
(4)不污染环境

第9题:

中空纤维膜分离装置特点


正确答案: 单位体积内提供的膜面积大,操作压力低,且可反向清洗,其不足是单根纤维管损坏时需要更换整个膜件。

第10题:

简述液膜分离技术机理。


正确答案: (1)单纯扩散迁移:料液中各种溶质浓度在膜相中的溶解度(分配系数)和扩散系数的差异,导致溶质透过膜相的速度不同而进行分离。
(2)内相化学反应促进迁移:在内相(反萃相)添加化学试剂,与溶质发生不可逆化学反应,使溶质在内相的浓度接近于零,使膜相两侧始终保持最大浓度差,促进溶质迁移,直到化学试剂反应完全。
(3)膜相载体促进迁移:在膜相中加入可与目标产物发生可逆化学反应的载体(萃取剂),目标产物与载体在膜相的料液一侧发生正向反应生成中间产物。此中间产物在浓差作用下扩散到膜相的另一侧,释放出目标产物。这样,目标产物通过载体的搬运从料液一侧转入到内相(反萃相),而萃取剂在浓差作用下从膜相的内相一侧扩散到料液相一侧,重复目标产物的跨膜输送过程。