2013年化工工程師化工分離技術(shù)練習(xí)題32

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　　化工分離技術(shù)

　　論述題(2個(gè)小題，每題8分，共16分)

　　1. 論述影響氣體膜分離滲透通量與分離系數(shù)的因素。

　　(1)壓力：

　　氣體膜分離的推動(dòng)力為膜兩側(cè)的壓力差，壓力增大氣體中各組分的滲透通量也隨之升高。但實(shí)際壓差受能耗，膜強(qiáng)度，設(shè)備制造費(fèi)用等條件的限制，需要綜合考慮才能確定。

　　(2)膜的厚度

　　膜的致密性層的厚度減小，滲透通量增大。減小膜厚度的方法是采用復(fù)合膜，此種膜是在非對(duì)稱膜表面加一層超薄的致密活性層，降低可密性層的厚度，是滲透通量提高。

　　(3)膜材料

　　氣體分離用膜多采用高分子材料制成，氣體通過高分子膜的滲透程度取決于高分子是“橡膠態(tài)”還是“玻璃態(tài)”。橡膠態(tài)聚合物具有高度的鏈遷移性和對(duì)透過物溶解的快速響應(yīng)性。橡膠態(tài)膜比玻璃態(tài)膜滲透性能好，而玻璃態(tài)膜的選擇性較好。氣體分離用高分子膜的選定通常是在選擇性與滲透性之間取“折中”的方法，這樣既可提高滲透通量又可增大分離系數(shù)。

　　(4)溫度

　　溫度對(duì)氣體在高分子膜中的溶解度與擴(kuò)散系數(shù)均有影響。一般來(lái)說(shuō)溫度升高，溶解度減小，而擴(kuò)散系數(shù)增大。但比較而言，溫度對(duì)擴(kuò)散系數(shù)的影響更大，所以，滲透通量隨溫度的升高而增大。

　　2. 論述膜分離在技術(shù)上的發(fā)展趨勢(shì)。

　　(1)新的膜材料和膜工藝的研究開發(fā)

　　(2)開發(fā)集成膜過程和雜化過程

　　(3)開發(fā)膜分離與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相結(jié)合的新型膜分離過程

　　(4)開發(fā)膜分離與反應(yīng)過程相結(jié)合的膜反應(yīng)過程

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