1、276-學(xué)習(xí)情境九膜分別與吸附分別過程的認(rèn)識(shí)1、掌握膜分別的觀點(diǎn)、特色，認(rèn)識(shí)膜分別的相關(guān)技術(shù)及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用；2、了觖分別膜的性能，膜分別組件的種類、特色；3、掌握吸附分別的觀點(diǎn)、特色，熟習(xí)工業(yè)常用的吸附劑？4、認(rèn)識(shí)吸附分別的操作方式及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。模塊一膜分別過程的認(rèn)識(shí)一、概括膜分別（MembraneSeparation）是以選擇性透過膜為分別介質(zhì)，在膜雙側(cè)必定推進(jìn)力的作用下，使原猜中的某組分選擇性地透過膜，進(jìn)而使混淆物得以分別，以達(dá)到提純、濃縮等目的的分別過程。該分別方法于20世紀(jì)初出現(xiàn)，20世紀(jì)60年月后快速興起成為門新式分別技術(shù)，現(xiàn)寬泛應(yīng)用于化工、電子、紡織、食品、醫(yī)藥等

2、領(lǐng)域。1、膜分別過程的分類膜分別所用的膜能夠是固相、液相，也能夠是氣相，而大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用中多半為固體膜，本節(jié)主要介紹固體膜的分別過程。物質(zhì)選擇透過膜的能力可分為兩類：（1）借助外界能量，物質(zhì)發(fā)生由低位到高位的流動(dòng)；（2）借助自己的化學(xué)位差，物質(zhì)發(fā)生由高位到低位的流動(dòng)。操作的推進(jìn)力能夠是膜雙側(cè)的壓力差、濃度差、電位差、溫度差等。依照推進(jìn)力不一樣，依據(jù)固相膜的不一樣，膜分別技術(shù)主要可分為電滲析（ED）、反浸透RO）、納米過濾（NF）、超濾（UF）、微濾（MF）等。表9-1列出了幾種主要膜技術(shù)中分別過程的基本特征，表9-2給出了各種膜分別過程的分別范圍。-277-表9-1膜分別技術(shù)的基本特征278-

3、表9-2膜過程的分別范圍反浸透、納濾、超濾、微濾均為壓力推進(jìn)的膜過程，即在壓力的作用下，溶劑及小分子經(jīng)過膜，而鹽、大分子、微粒等被截留，其截留程度取決于膜構(gòu)造。反浸透膜幾乎無孔，能夠截留大部分溶質(zhì)（包含離子）而使溶劑經(jīng)過，操作壓力較高，一般為210MPa；m0.1110100-279-納濾膜孔徑為25nm，能截留部分別子及有機(jī)物，操作壓力為0.73MPa；超濾膜孔徑為220nm，能截留小膠體粒子、大分子物質(zhì)，操作壓力為0.11MPa；微濾膜孔徑為0.0510m，能截留膠體顆粒、微生物及懸浮粒子，操作壓力為0.050.5MPa。電滲析采納帶電的離子互換膜，在電場作用下膜能同意陰、陽離子經(jīng)過，可用

4、于溶液去除離子。氣體分別是依照混淆氣體中各組分在膜中浸透性的差別而實(shí)現(xiàn)的膜分別過程。浸透汽化是在膜雙側(cè)濃度差的作用下，原料液中的易浸透組分經(jīng)過膜并汽化，進(jìn)而使原液體混淆物得以分別的膜過程。傳統(tǒng)的分別單元操作如蒸餾、萃取、汲取等，也能夠經(jīng)過膜來實(shí)現(xiàn)，即為膜蒸餾、膜萃取、膜汲取與氣提等，實(shí)現(xiàn)這些膜過程的設(shè)施統(tǒng)稱為膜接觸器，包含液-液接觸器、液-氣接觸器等。2、膜分別技術(shù)的特色膜分別過程是一個(gè)高效、環(huán)保的分別過程，它是多學(xué)科交錯(cuò)的高新技術(shù)，它在物理、化學(xué)和生物性質(zhì)上可體現(xiàn)出各種各種的特征，擁有許多的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的分別技術(shù)如蒸餾、吸附、汲取、萃取、深冷分別等對(duì)比，膜分別技術(shù)擁有以下特色：（1）高效的分

5、別過程它能夠做到將相對(duì)分子量為幾千甚至幾百的物質(zhì)進(jìn)行分別（相應(yīng)的顆粒大小為納米級(jí)）。（2）低能耗因?yàn)榇蟛糠帜し謩e過程都不發(fā)生相的變化，相變化的潛熱是很大的。傳統(tǒng)的冷凍、萃取和閃蒸平分別過程是發(fā)生相的變化，往常能耗比較高。（3）靠近室溫的工作溫度多半膜分別過程的工作溫度在室溫鄰近，因此膜自己對(duì)熱過敏物質(zhì)的辦理就擁有獨(dú)到的優(yōu)勢。目前，特別是在食品加工、醫(yī)藥工業(yè)、生物技術(shù)等領(lǐng)域有其獨(dú)到的推行應(yīng)用價(jià)值。（4）質(zhì)量穩(wěn)固性好膜設(shè)施自己沒有運(yùn)動(dòng)的零件，工作溫度又在室溫鄰近，所以極少需要保護(hù)，靠譜度很高。它的操作十分簡易，并且從設(shè)施開啟到獲取產(chǎn)品的時(shí)間很短，能夠在屢次的啟、停下工作。對(duì)比傳統(tǒng)工藝可明顯縮短生產(chǎn)

6、周期。（5）連續(xù)化操作膜分別過程可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作過程，知足工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)需要。（6）靈巧性強(qiáng)設(shè)施的規(guī)模和辦理能力可變，易于工業(yè)逐級(jí)放大推行應(yīng)用。膜分別裝置能夠直接插入280-已有的生產(chǎn)工藝中，易與其余分別過程聯(lián)合，方便進(jìn)行原有工藝改建和上下工藝整和。（7）純物理過程膜分別是純物理過程，不會(huì)發(fā)生任何的化學(xué)變化，更不需要外加任何物質(zhì)，如助濾劑、化學(xué)試劑等（8）環(huán)保膜分別設(shè)施制作材質(zhì)潔凈、環(huán)保，工作現(xiàn)場潔凈衛(wèi)生，切合國家產(chǎn)業(yè)政策。二、膜與膜組件1、分別膜性能分別膜（Membrane）是膜過程的核心零件，其性能直接影響著分別成效、操作能耗以及設(shè)施的大小。分別膜的性能主要包含兩個(gè)方面：透過性能與分別性

7、能。1）透過性能能夠使被分別的混淆物有選擇的透過是分別膜的最基本條件。表征膜透過性能的數(shù)是透過速率，是指單位時(shí)間、單位膜面積透過組分的經(jīng)過度，關(guān)于水溶液體系，又稱透水率或水通量，以J表示。tAVJ?=9-1式中：J透過速率，m3/(m2h或kg/(m2h；V透過組分的體積或質(zhì)量，m3或kg；A膜有效面積，m2；t操作時(shí)間，h。膜的透過速率與膜資料的化學(xué)特征和分別膜的形態(tài)構(gòu)造相關(guān)，且隨操作推進(jìn)力的增添而增大。此參數(shù)直接決定分別設(shè)施的大小。2）分別性能分別膜一定對(duì)被分別混淆物中各組分擁有選擇透過的能力，即擁有分別能力，這是膜分別過程得以實(shí)現(xiàn)的前提。不一樣膜分別過程中膜的分別性能有不一樣的表示方法，

8、如截留率、截留分子量、分別因數(shù)等。截留率關(guān)于反浸透過程，往常用截留率表示其分別性能。截留率反應(yīng)膜對(duì)溶質(zhì)的截留程度，對(duì)鹽溶液又稱為脫鹽率，以R表示，定義為%100?-=FPFcccR9-2式中Fc原猜中溶質(zhì)的濃度，kg/m3；281-Pc浸透物中溶質(zhì)的濃度，kg/m3。100截留率表示溶質(zhì)所有被膜截留，此為理想的半浸透膜；0截留率則表示所有溶質(zhì)透過膜，無分別作用。往常截留率在0100之間。截留分子量在超濾和納濾中，往常用截留分子量表示其分別性能。截留分子量是指截留率為90%時(shí)所對(duì)應(yīng)的分子量。截留分子量的高低，在必定程度上反應(yīng)了膜孔徑的大小，往常可用一系列不一樣分子量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測定。分別因數(shù)關(guān)

9、于氣體分別和浸透汽化過程，往常用分別因數(shù)表示各組分透過的選擇性。關(guān)于含有A、B兩組分的混淆物，分別因數(shù)AB定義為BABAABxxyy=-3式9中BAxx,原猜中組分A與組分B的摩爾分率；BAyy,透過物中組分A與組分B的摩爾分率。往常，用組分A表示透過速率快的組分，所以AB的數(shù)值大于1。分別因數(shù)的大小反應(yīng)該系統(tǒng)分別的難易程度，AB越大，表示兩組分的透過速率相差越大，膜的選擇性越好，分別程度越高；AB等于1，則表示膜沒有分別能力。膜的分別性能主要取決于膜資料的化學(xué)特征和分別膜的形態(tài)構(gòu)造，同時(shí)也與膜分別過程的一些操作條件相關(guān)。該性能對(duì)分別成效、操作能耗都有決定性的影響。2、膜資料及分類目前使用的固

10、體分別膜大部分是高分子聚合物膜，最近幾年來又開發(fā)了無機(jī)資料分別膜。高聚物膜往常是用纖維素類、聚砜類、聚酰胺類、聚酯類、含氟高聚物等資料制成。無機(jī)分別膜包含陶瓷膜、玻璃膜、金屬膜和分子篩炭膜等。膜的種類與功能許多，分類方法也許多，但廣泛采納的是按膜的形態(tài)構(gòu)造分類，將分別膜分為對(duì)稱膜和非對(duì)稱膜兩類，見圖9-1。對(duì)稱膜又稱為均質(zhì)膜，是一種平均的薄膜，膜雙側(cè)截面的構(gòu)造及形態(tài)完整相同，包含致密的無孔膜和對(duì)稱的多孔膜兩種，圖（a）所示。一般對(duì)稱膜的厚度在10200m之間，傳質(zhì)阻力由膜的總厚度決定，降低膜的厚度能夠提升透過速率。282-非對(duì)稱膜的橫斷面擁有不對(duì)稱構(gòu)造，如圖（b）所示。一體化非對(duì)稱膜是用同種資

11、料制備、由厚度為0.10.5m的致密皮層和50150m的多孔支撐層構(gòu)成，其支撐層構(gòu)造擁有必定的強(qiáng)度，在較高的壓力下也不會(huì)惹起很大的形變。此外，也可在多孔支撐層上覆蓋一層不一樣資料的致密皮層構(gòu)成復(fù)合膜。明顯，復(fù)合膜也是一種非對(duì)稱膜。關(guān)于復(fù)合膜，可精選不一樣的膜資料制備致密皮層與多孔支撐層，使每一層獨(dú)立的發(fā)揮最大作用。非對(duì)稱膜的分別主要或完整由很薄的皮層決定，傳質(zhì)阻力小，其透過速率較對(duì)稱膜高得多，所以非對(duì)稱膜在工業(yè)上應(yīng)用十分寬泛。3、膜組件膜組件是將必定面積的膜以某種形式組裝在一同的器件，在此中實(shí)現(xiàn)混淆物的分別。常用的膜組件形式有板框式膜組件、螺旋卷式膜組件、管式膜組件等。板框式膜組件（圖9-2）

12、采納平板膜，其構(gòu)造與板框過濾機(jī)近似，用板框式膜組件進(jìn)行海水淡化的裝置如下圖。在多孔支撐板雙側(cè)覆以平板膜，采納密封環(huán)和兩個(gè)端板密封、壓緊。海水從上部進(jìn)入組件后，沿膜表面逐層流動(dòng)，此中純水透過膜抵達(dá)膜的另一側(cè)，經(jīng)支撐板上的小孔聚集在邊沿的導(dǎo)流管后排出，而未透過的濃縮咸水從下部排出。多孔支撐層圖9-1不一樣種類膜橫斷面表示圖（a）對(duì)稱膜;（b）非對(duì)稱膜多孔膜無孔膜（a）一體化膜復(fù)合膜致密皮層（b）-283-螺旋卷式膜組件（圖9-3）也是采納平板膜，其構(gòu)造與螺旋板式換熱器近似，如下圖。它是由中間為多孔支撐板、雙側(cè)是膜的“膜袋”裝置而成，膜袋的三個(gè)邊粘封，另一邊與一根多孔中心管連結(jié)。組裝時(shí)在膜袋上鋪一層

13、網(wǎng)狀資料(隔網(wǎng)，繞中心管卷成柱狀再放入壓力容器內(nèi)。原料進(jìn)入組件后，在隔網(wǎng)中的流道沿平行于中心管方向流動(dòng)，而透過物進(jìn)入膜袋后旋轉(zhuǎn)著沿螺旋方向流動(dòng)，最后聚集在中心采集管中再排出。螺旋卷式膜組件構(gòu)造緊湊，裝填密度可達(dá)8301660m2/m3。弊端是制作工藝復(fù)雜，膜沖洗困難。管式膜組件（圖9-4）是把膜和支撐體均制成管狀，使兩者組合，或許將膜直接刮制在支撐管的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，將數(shù)根膜管（直徑1020mm）組裝在一同就構(gòu)成了管式膜組件，與列管式換熱器相近似。若膜刮在支撐管內(nèi)側(cè)，則為內(nèi)壓型，原料在管內(nèi)流動(dòng)，如下圖；若膜刮在支撐管外側(cè)，則為外壓型，原料在管外流動(dòng)。管式膜組件的構(gòu)造簡單，安裝、操作方便，流動(dòng)狀態(tài)好

14、，但裝填密度較小，約為33330m2/m3。圖9-2板框式膜組件圖9-3螺旋卷式膜組件中心管圖9-5中空纖維膜組件圖9-4管式膜組件284-將膜資料制成外徑為80400m、內(nèi)徑為40100m的空心管，即為中空纖維膜。將大批的中空纖維一端封死，另一端用環(huán)氧樹脂澆注成管板，裝在圓筒形壓力容器中，就構(gòu)成了中空纖維膜組件，也形如列管式換熱器，如下圖。大部分膜組件采納外壓式，即高壓原料在中空纖維膜外測流過，透過物則進(jìn)入中空纖維膜內(nèi)側(cè)。中空纖維膜組件裝填密度極大（1000030000m2/m3），且不需外加支撐資料；但膜易擁塞，沖洗不簡單。三、膜分別過程的工作原理1、反浸透(ReverseOsmosis1

15、）溶液浸透壓能夠讓溶液中一種或幾種組分經(jīng)過而其余組分不可以經(jīng)過的選擇性膜稱為半透膜。當(dāng)把溶劑和溶液（或兩種不一樣濃度的溶液）分別置于半透膜的雙側(cè)時(shí)，純?nèi)軇⑼高^膜而自覺地向溶液（或從低濃度溶液向高濃度溶液）一側(cè)流動(dòng)，這類現(xiàn)象稱為浸透。當(dāng)溶液的液位高升到所產(chǎn)生的壓差恰巧抵溶化劑向溶液方向流動(dòng)的趨向，浸透過程達(dá)到均衡，此壓力差稱為該溶液的浸透壓，以?表示。若在溶液側(cè)施加一個(gè)大于浸透壓的壓差p?時(shí)，則溶劑將從溶液側(cè)向溶劑側(cè)反向流動(dòng)，此過程稱為反浸透，如圖9-6所示。這樣，可利用反浸透過程從溶液中獲取純?nèi)軇?）反浸透膜與應(yīng)用反浸透膜多為不對(duì)稱膜或復(fù)合膜，圖9-7所示的是一種典型的反浸透復(fù)合膜的構(gòu)造圖

16、。反浸透膜的致密皮層幾乎無孔，所以能夠截留大部分溶質(zhì)（包含離子）而使溶劑經(jīng)過。反浸透操作壓力較高，一般為210MPa。大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，多采納卷式膜組件和中空纖維膜組件。評(píng)論反浸透膜性能的主要參數(shù)為透過速率（透水率）與截留率（脫鹽率）。別的，在高壓下操作對(duì)膜產(chǎn)生壓實(shí)作用，造成透水率降落，所以抗壓實(shí)性也是反浸透膜性能的一個(gè)圖9-6浸透與反浸透表示圖圖9-7PEC-1000復(fù)合膜的斷面放大構(gòu)造圖保護(hù)層超薄的分別層支撐層(30nm285-重要指標(biāo)。反浸透是一種節(jié)能技術(shù)，過程中無相變，一般不需加熱，工藝過程簡單，能耗低，操作和控制簡單，應(yīng)用范圍寬泛。其主要應(yīng)用領(lǐng)域有海水和苦咸水的淡化，純水和超純水制備，工

17、業(yè)用水辦理，飲用水凈化，醫(yī)藥、化工和食品等工業(yè)料液辦理和濃縮，以及廢水辦理等。2、超濾與微濾（UltrafiltrationandMicrofiltration）1）基來源理超濾與微濾都是在壓力差作用下依據(jù)膜孔徑的大小進(jìn)行篩分的分別過程，其基來源理如圖9-8所示。在必定壓力差作用下，當(dāng)含有高分子溶質(zhì)A和低分子B的混淆溶液流過膜表面時(shí)，溶劑和小于膜孔的低分子溶質(zhì)（如無機(jī)鹽類）透過膜，作為透過液被采集起來，而大于膜孔的高分子溶質(zhì)（若有機(jī)膠體等）則被截留，作為濃縮液被回收，進(jìn)而達(dá)到溶液的凈化、分別和濃縮的目的。往常，能截留分子量500以上、106以下分子的膜分別過程稱為超濾；截留更大分子（往常稱為分

18、別粒子）的膜分別過程稱為微濾。實(shí)質(zhì)上，反浸透操作也是鑒于相同的原理，只可是截留的是分子更小的無機(jī)鹽類，因?yàn)槿苜|(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量小，浸透壓較高，所以一定施加高壓才能使溶劑經(jīng)過，如前所述，反浸透操作壓差為210MPa。而關(guān)于高分子溶液而言，即便溶液的濃度較高，但浸透壓較低，操作也可在較低的壓力下進(jìn)行。往常，超濾操作的壓差為0.31.0MPa，微濾操作的壓差為0.10.3MPa。2）超濾膜與微濾膜微濾和超濾中使用的膜都是多孔膜。超濾膜多半為非對(duì)稱構(gòu)造，膜孔徑范圍為1nm0.05m，系由一極薄擁有必定孔徑的表皮層和一層較厚擁有海綿狀和指孔狀構(gòu)造的多孔層構(gòu)成，前者起分別作用，后者起支撐作用。微濾膜有對(duì)稱和

19、非對(duì)稱兩種構(gòu)造，孔徑范圍為0.0510m。圖9-9所示的是超濾膜與微濾膜的掃描電鏡圖片。表征超濾膜性能的主要參數(shù)有透過速率和截留分子量及截留率，而更多的是用截留分子量表征其分別能力。表征微濾膜性能的參數(shù)主假如透過速率、膜孔徑和縫隙率，此中膜孔徑反應(yīng)微濾膜的截留能力，可經(jīng)過電子顯微鏡掃描法或泡壓法、壓汞法等方法測定。孔隙率是指單位膜面積上孔面積所占的比率。圖9-8超濾與微濾原理表示圖-286-圖9-9超濾膜與微濾膜構(gòu)造（a）不對(duì)稱聚合物超濾膜（b）聚合物微濾膜（c）陶瓷微濾膜3）濃差極化與膜污染關(guān)于壓力推進(jìn)的膜過程，不論是反浸透，仍是超濾與微濾，在操作中都存在濃差極化現(xiàn)象。在操作過程中，因?yàn)槟さ?/p>

20、選擇透過性，被截留組分在膜料液側(cè)表面都會(huì)累積形成濃度界限層，其濃度大大高于料液的主體濃度，在膜表面與主體料液之間濃度差的作用下，將致使溶質(zhì)從膜表面向主體的反向擴(kuò)散，這類現(xiàn)象稱為濃差極化，如圖9-10所示。濃差極化使得膜面處濃度ci增添，加大了滲透壓，在必定壓差p?下使溶劑的透過速率降落，同時(shí)ci的增添又使溶質(zhì)的透過速率提高，使截留率降落。膜污染是指料液中的某些組分在膜表面或膜孔中堆積致使膜透過速率降落的現(xiàn)象。組分在膜表面堆積形成的污染層將產(chǎn)生額外的阻力，該阻力可能遠(yuǎn)大于膜自己的阻力而成為過濾的主要阻力；組分在膜孔中的堆積，將造成膜孔減小甚至擁塞，實(shí)質(zhì)上減小了膜的有效面積。膜污染主要發(fā)生在超濾與

21、微濾過程中。圖9-11所示的是超濾過程中壓力差p?與透過速率J之間的關(guān)系。關(guān)于純水的超濾，其水通量與壓力差成正比；而關(guān)于溶液的超濾，因?yàn)闈獠顦O化與膜污染的影響，超濾通量隨壓差的變化關(guān)系為一曲線，當(dāng)壓差達(dá)到必定值時(shí)，再提升壓力，只是使界限層阻力增大，卻不可以增大通量，進(jìn)而獲取一極限通量J。透過物圖9-10濃差極化模型287-因而可知，濃差極化與膜污染均使膜透過速率降落，是操作過程的不利要素，應(yīng)想法降低。減少濃差極化與膜污染的門路主要有：對(duì)原料液進(jìn)行預(yù)辦理，除掉料液中的大顆粒；增添料液的流速或在組件中加內(nèi)插件以增添湍動(dòng)程度，減薄界限層厚度；按期對(duì)膜進(jìn)行反沖和沖洗。4）應(yīng)用超濾主要合用于大分子溶液的

22、分別與濃縮，寬泛應(yīng)用在食品、醫(yī)藥、工業(yè)廢水辦理、超純水制備及生物技術(shù)工業(yè)，包含牛奶的濃縮、果汁的澄清、醫(yī)藥產(chǎn)品的除菌、電泳涂漆廢水的辦理、各種酶的提取等。微濾是所有膜過程中應(yīng)用最廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，主要用于細(xì)菌、微粒的去除，寬泛應(yīng)用在食品和制藥行業(yè)中飲料和制藥產(chǎn)品的除菌和凈化，半導(dǎo)體工業(yè)超純水制備過程中顆粒的去除，生物技術(shù)領(lǐng)域發(fā)酵液中生物制品的濃縮與分別等。3、浸透汽化(Pervaporation1）基來源理浸透汽化是一種有相變的膜浸透過程。將液體混淆物在膜的一側(cè)與膜接觸，而膜的另一側(cè)保持較低的易揮發(fā)組分蒸汽壓，在膜雙側(cè)易揮發(fā)組分蒸汽壓差的作用下，易揮發(fā)組分許多的溶解在膜上，并擴(kuò)散經(jīng)過膜，最后在膜

23、的另一側(cè)汽化而被抽出，這樣的膜過程即為浸透汽化。易揮發(fā)組分經(jīng)過膜時(shí)發(fā)生相變，相變所需的熱量來自原料液的降溫。在浸透汽化中只需膜選擇適合，可使含量極少的易揮發(fā)溶質(zhì)透過膜，固然過程中需要必定的熱量，但與大批的溶劑透過過程對(duì)比仍為節(jié)能操作。浸透汽化的分別原理如圖9-13所示，傳達(dá)機(jī)理往常可用溶解-擴(kuò)散描繪。依此機(jī)理，被分別組分經(jīng)過膜的傳達(dá)過程可分為三步：被分別組分在膜上游表面被選擇性吸附并溶解；在膜內(nèi)擴(kuò)散浸透經(jīng)過膜；在膜下游表面脫附并汽化。依照造成膜雙側(cè)蒸汽壓差方法不一樣，浸透汽化主要有以下三種形式：真空浸透汽化：膜透過側(cè)用真空泵抽真空，以造成膜雙側(cè)組分的蒸汽壓差；載氣吹掃浸透汽化：用載氣吹掃膜的透

24、過側(cè)，以帶走透過組分；熱浸透汽化：經(jīng)過料液加熱和透過側(cè)冷凝的方法，形成膜雙側(cè)組分的蒸汽壓差。圖9-13浸透汽化分別原理汽化圖9-12超濾通量與操作壓力差的關(guān)系三種操作的流程表示如圖9-14所示。工業(yè)生產(chǎn)中往常采納真空與熱浸透汽化相聯(lián)合的方式。2）浸透汽化膜與應(yīng)用浸透汽化所用膜為致密均質(zhì)膜、復(fù)合膜或非對(duì)稱膜，此中復(fù)合膜應(yīng)用更寬泛。表征浸透汽化膜分別性能的主要參數(shù)是膜的分別因數(shù)和透過速率（或浸透通量）。浸透汽化對(duì)膜的要求是分別因數(shù)大、浸透通量大。實(shí)質(zhì)上，膜的這兩個(gè)性能參數(shù)經(jīng)常是相互矛盾的。分別因數(shù)大、選擇性好的膜，浸透通量常常比較小；而浸透通量大的膜，其分別因數(shù)往常又較小。所以，在選膜和制膜時(shí)需要

25、依據(jù)詳細(xì)狀況進(jìn)行優(yōu)化選擇。浸透汽化是一個(gè)較復(fù)雜的分別過程，原料的構(gòu)成對(duì)分別性能有很大的影響，一般主要用于液體混淆物中去除少許的液體。浸透汽化雖以組分的蒸汽壓差為推進(jìn)力，但其分別作用不受組分氣-液均衡的限制，而主要受組分在膜內(nèi)的浸透速率控制，所以，浸透汽化尤適合于用一般蒸餾難以分別的近沸物和恒沸物的分別。浸透汽化的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面;有機(jī)溶劑脫水：最典型的過程為工業(yè)乙醇脫水制備無水乙醇，其分別能耗比恒沸精餾低得多，目前在工業(yè)上已大規(guī)模的應(yīng)用；水中有機(jī)物的脫除：如從發(fā)酵液中除掉醇、從廢水中除掉揮發(fā)性有機(jī)污染物等；有機(jī)物的分別：如苯/環(huán)己烷、丁烷/丁烯等的分別，但目前多處于基礎(chǔ)研究階段。4、氣體

26、膜分別(GasSeparation1）基來源理氣體膜分別是在膜雙側(cè)壓力差的作用下，利用氣體混淆物中各組分在膜中浸透速率的差別而實(shí)現(xiàn)分別的過程，此中浸透快的組分在浸透側(cè)富集，相應(yīng)浸透慢的組分則在原料側(cè)富集，氣體分別流程表示圖如下圖。氣體分別膜可分為多孔膜和無孔浸透液浸透液浸透液(a真空浸透汽化(b載氣吹掃浸透汽化(c熱浸透汽化圖9-14浸透汽化分別過程表示圖浸透氣真空泵圖9-15氣體分別過程表示圖289-（均質(zhì)）膜兩種。在實(shí)質(zhì)應(yīng)用中，多采納均質(zhì)膜。氣體在均質(zhì)膜中的傳達(dá)靠溶解-擴(kuò)散作用，其傳達(dá)過程由三步構(gòu)成：氣體在膜上游表面吸附溶解；氣體在膜雙側(cè)分壓差的作用下擴(kuò)散經(jīng)過膜；在膜下游表面脫附。此時(shí)浸透

27、速率主要取決于氣體在膜中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)。評(píng)論氣體分別膜性能的主要參數(shù)是浸透系數(shù)和分別因數(shù)。分別因數(shù)反應(yīng)膜對(duì)氣體各組分透過的選擇性，定義式同前。浸透系數(shù)表示氣體經(jīng)過膜的難易程度，定義為pAtVP?=式中：V氣體浸透量，m3；膜厚，m；p?膜雙側(cè)的壓力差，Pa；膜面積，m2；時(shí)間，s；P浸透系數(shù)，m3m/(m2sPa。2）應(yīng)用氣體膜分別的主要應(yīng)用有：（1）H2的分別回收：主要有合成氨尾氣中H2的回收、煉油工業(yè)尾氣中H2的回收等，是目前氣體分別應(yīng)用最廣的領(lǐng)域；（2）空氣分別：利用膜分別技術(shù)能夠獲取富氧空氣和富氮空氣，富氧空氣可用于高溫焚燒節(jié)能、家用醫(yī)療保健等方面；富氮空氣可用于食品保鮮、惰性氛圍

28、保護(hù)等方面；（3）氣體脫濕：如天然氣脫濕、壓縮空氣脫濕、工業(yè)氣體脫濕等。四、膜接觸器（MembraneContactors）1、膜接觸器介紹傳統(tǒng)的分別單元操作如蒸餾、汲取、萃取等也能夠經(jīng)過膜來實(shí)現(xiàn)，即為膜蒸餾、膜汲取、膜萃取，膜過程與慣例分別過程的耦合，是正在開發(fā)中的新式膜分別技術(shù)，也是膜過程此后發(fā)展的方向，實(shí)現(xiàn)上述膜過程的設(shè)施統(tǒng)稱為膜接觸器。膜接觸器是以多孔膜作為傳達(dá)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)兩相傳質(zhì)的裝置，此中一相其實(shí)不是直接分別在另一相中，而是在微孔膜表面開孔處兩相界面上相互接觸而進(jìn)行傳質(zhì)。這類膜接觸器較慣例的分別相接觸器有明顯的優(yōu)勝性，擁有極大的兩相傳質(zhì)面積是其典型特色，一般典型的膜接觸器供給的傳質(zhì)面積

29、比氣體汲取器30倍以上，比液-液萃取器大倍以上。此外，膜接觸器的操作范圍寬，高流量下不會(huì)造成液泛、霧沫夾帶等不正常操作，低流量下不致滴液，也能正常操作。膜接觸器290-主要弊端是傳質(zhì)中引入了一個(gè)新相膜，膜的存在會(huì)影響總傳質(zhì)阻力，其影響程度取決于膜和系統(tǒng)的性質(zhì)。依照氣液傳達(dá)相不一樣，膜接觸器又分為氣-液（G-L）型、液-氣（L-G）型、液-液（L-L）型。在液-液膜接觸器中，兩相均為液體；氣-液型、液-氣型膜接觸器中，一相為氣體或蒸汽，另一相為液體，兩者的差別在于氣-液型中，氣體或蒸汽從氣相傳達(dá)到液相，液-氣型中，氣體或蒸汽從液相傳達(dá)到氣相，如圖9-16所示。透過組分在膜接觸器中的傳達(dá)包含三個(gè)步

30、驟：從原料相主體到膜的傳達(dá)、在膜內(nèi)微孔的擴(kuò)散傳達(dá)、以及從膜到浸透物相中的傳達(dá)。傳達(dá)過程的通量可表示為cKJ?=outminkkkK1111+=式中：K總傳質(zhì)系數(shù)；outminkkk、分別為原料相、膜及透過物相的傳質(zhì)分系數(shù)；c?原料相與透過物相中透過組分的濃度差。此時(shí)，傳質(zhì)總阻力由三部分構(gòu)成，即原料相界限層阻力、膜阻和透過物相界限層阻力。2、膜汲取(MembraneAbsorption膜汲取與膜解吸是將膜與慣例汲取、解吸相聯(lián)合的膜分別過程，膜汲取為氣-液接觸器，而膜解吸為液-氣接觸器。利用微孔膜將氣、液兩相分分開來，一側(cè)為氣相流動(dòng)，而另一側(cè)為液相流動(dòng)，中間的膜孔供給氣、液兩相間實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)的場所，進(jìn)

31、而使一種氣體或多種圖9-16膜接觸器種類（a）氣-液接觸器；（b）液-氣接觸器；（3）液-液接觸器（a）（b）c）291-氣體被汲取進(jìn)入液相實(shí)現(xiàn)汲取過程，或一種氣體或多種氣體從汲取劑中被氣提實(shí)現(xiàn)解吸過程。膜汲取中所采納的膜能夠是親水性膜，也能夠是疏水性膜。依據(jù)膜資料的疏水和親水性能以及汲取劑性能的差別，膜汲取又分為兩種種類，即氣體充滿膜孔和液體充滿膜孔的膜汲取過程。1）氣體充滿膜孔若膜資料為疏水性并使膜雙側(cè)流體的壓力差保持在必定范圍時(shí)，作為汲取劑或被解吸的水溶液便不會(huì)進(jìn)入膜孔，此時(shí)膜孔被氣體所充滿，如圖（a）所示。在這類狀況下，液相的壓力應(yīng)高于氣相的壓力，選擇適合的壓差負(fù)氣體不在液體中鼓泡，也

32、不可以把液體壓入膜孔，而將氣、液界面固定在膜的液相側(cè)。2）液體充滿膜孔當(dāng)汲取劑為水溶液且膜又為親水性資料時(shí)，一旦膜與汲取劑接觸，則膜孔立刻被汲取劑充滿；用疏水性膜資料時(shí)，若汲取劑為有機(jī)物溶液，膜孔也會(huì)被汲取劑充滿，如圖（b）所示。在這類狀況下，氣相的壓力應(yīng)高于液相的壓力，以保證氣、液界面固定在膜的氣相側(cè)，防備汲取劑穿透膜而流向氣相。膜汲取最早并寬泛用于血液充氧過程，純氧或空氣流過膜的一側(cè)而血液流過膜的另一側(cè)，氧經(jīng)過膜擴(kuò)散到血液中，而二氧化碳則從血液擴(kuò)散到氣相中。目前膜汲取技術(shù)在化工生產(chǎn)中主要用于空氣中的揮發(fā)性有機(jī)組分的脫除、工業(yè)排放尾氣中酸性氣體(如CO2、SO2、H2S的脫除或分別,氨氣的回

33、收等。3、膜蒸餾(MembraneDistillation膜蒸餾是一種用于辦理水溶液的新式膜分別過程。膜蒸餾中所用的膜是不被料液濕潤的多孔疏水膜，膜的一側(cè)是加熱的待辦理水溶液，另一側(cè)是低溫的冷水或是其余氣體。因?yàn)槟さ氖杷裕粫?huì)從膜孔中經(jīng)過，但膜雙側(cè)因?yàn)樗羝麎翰畹拇嬖冢顾羝?jīng)過圖9-17膜汲取種類（a）氣體充滿膜孔;（b）液體充滿膜孔氣體液體氣體液體（a）（b）292-膜孔，從高蒸汽壓側(cè)傳達(dá)到低蒸汽壓側(cè)。這類傳達(dá)過程包含三個(gè)步驟：第一水在料液側(cè)膜表面汽化，而后汽化的水蒸汽經(jīng)過疏水膜孔擴(kuò)散，最后在膜另一側(cè)表面上冷凝為水。膜蒸餾過程的推進(jìn)力是水蒸汽壓差，一般是經(jīng)過膜雙側(cè)的溫度差來實(shí)現(xiàn)，所

34、以膜蒸餾屬于熱推進(jìn)膜過程。依據(jù)水蒸汽冷凝方式不一樣，膜蒸餾可分為直接接觸式、氣隙式、減壓式隨和掃式四種形式，如下圖。直接接觸式膜蒸餾是熱料液和冷卻水與膜雙側(cè)直接接觸；氣隙式膜蒸餾是用空氣隙使膜與冷卻水分開，水蒸汽需要經(jīng)過一層氣隙抵達(dá)冷凝板上才能冷凝下來；減壓膜蒸餾中，透過膜的水蒸汽被真空泵抽到冷凝器中冷凝；氣掃式膜蒸餾是利用不凝的吹掃氣將水蒸汽帶入冷凝器中冷凝。膜蒸餾主要應(yīng)用在兩個(gè)方面：一是純水的制備，如海水淡化、電廠鍋爐用水的辦理等；二是水溶液的濃縮，如熱敏性水溶液的濃縮、鹽的濃縮結(jié)晶等。4、膜萃取（MembraneExtraction）膜萃取是膜過程與液-液萃取過程相聯(lián)合的分別技術(shù)，用微孔

35、膜將兩個(gè)液相分分開，-293-傳質(zhì)過程在微孔膜表面進(jìn)行。該過程無需密度差，防止了慣例萃取操作中相的分別與凝集過程，減少了萃取劑在料液中的夾帶，有較高的傳質(zhì)速率。同膜汲取相像，膜萃取過程也有兩種形式，如圖9-19所示。當(dāng)原料為有機(jī)溶劑、浸透物相為水溶液即從有機(jī)相中脫除溶質(zhì)時(shí)，若膜是疏水性的，則膜會(huì)被原料有機(jī)相浸潤，在膜孔的水相側(cè)形成有機(jī)相與水相的界面，如（a）所示。若原料是水溶液而膜是疏水的，則原料水相不會(huì)進(jìn)入膜孔，浸透側(cè)的有機(jī)相會(huì)浸潤膜孔，在膜孔的水相側(cè)形成水相與有機(jī)相的界面，如（b）所示。操作中應(yīng)適合控制雙側(cè)流體的壓力，以保持相界面的適合地點(diǎn)。膜萃取過程現(xiàn)已代替慣例的萃取操作用于金屬萃取、有

36、機(jī)污染物的萃取、藥物萃取等方面。原料原料有機(jī)相圖9-19膜萃取種類（a）浸潤性料液;（b）非浸潤性料液水相有機(jī)相（a）（b）水相浸透物浸透物294-模塊二吸附分別過程的認(rèn)識(shí)一、概括吸附分別是將多孔性固體物料與流體混淆物進(jìn)行接觸，有選擇地使流體中的一種或多種組分附著于固體的內(nèi)表面面，使混淆物中各組分分別的過程，是分別和純化氣體與液體混淆物的重要單元操作之一。多孔性固體物料成為吸附劑，附著于固體表面的組分稱為吸附質(zhì)。依據(jù)吸附質(zhì)與吸附劑間吸附作使勁性質(zhì)的不一樣，可將吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附也稱為范德華吸附，它是吸附質(zhì)和吸附劑以分間作使勁為主的吸附。化學(xué)吸附是吸附質(zhì)和吸附劑以分子間的化學(xué)鍵

37、為主的吸附。吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附，實(shí)質(zhì)上包含吸附質(zhì)分子碰撞到吸附劑表面被截留在吸附劑表面的過程（吸附）和吸附劑表面截留的吸附質(zhì)分子離開吸附質(zhì)表面的過程（解吸）。跟著吸附質(zhì)在吸附劑表面數(shù)目的增添，解吸速度漸漸加速，當(dāng)吸附速度和解吸速度相當(dāng)，宏觀上看，當(dāng)吸附量不再持續(xù)增添時(shí)，就達(dá)到了吸附均衡。此時(shí)吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附量稱為均衡吸附量。均衡吸附量的大小，與吸附劑的物化性能比表面積、孔構(gòu)造、粒度、化學(xué)成分等要素相關(guān)，也與吸附質(zhì)的物化性能、壓力（或濃度）、吸附溫度等要素相關(guān)。在吸附劑和吸附質(zhì)一準(zhǔn)時(shí)，均衡吸附量q0就是分壓p（或濃度c）和溫度t的函數(shù)，即q0=f（p，t）。實(shí)質(zhì)上，人們很早就發(fā)現(xiàn)并利用了吸

38、附現(xiàn)象，兩千多年前中國人民已經(jīng)采納木炭來吸濕和除臭。跟著新式吸附劑的開發(fā)及吸附分別工藝條件等方面的研究，吸附分別過程顯示出節(jié)能、產(chǎn)品純度高、可除掉痕量物質(zhì)、操作溫度低等突出特色，使這一過程在石油、化工、冶金、輕工、食品、醫(yī)藥、環(huán)保及國防工業(yè)中等方面獲取了寬泛的應(yīng)用，比如：（1）氣體或液體的脫水及深度干燥，如將氟里昂脫水。（2）氣體或溶液的脫臭、脫色及溶劑蒸氣的回收，如在噴漆工業(yè)中，常有大批的有機(jī)溶劑逸出，采納活性炭辦理排放的氣體，既減少環(huán)境的污染，又可回收有價(jià)值的溶劑。（3）氣體中痕量物質(zhì)的吸附分別，如純氮、純氧的制取。（4）分別某些精餾難以分別的物系，如烷烴、烯烴、芬芳烴餾分的分別。（5）廢

39、氣和廢水的辦理，如從高爐廢氣中回收一氧化碳和二氧化碳，從煉廠廢水中脫除酚等有害物質(zhì)。二、吸附劑及其特征吸附分別的成效很大程度上取決于吸附劑的性能，工業(yè)吸附要求吸附劑知足以下要求：295-（1）擁有較大的內(nèi)表面；（2）選擇性高；（3）擁有必定的機(jī)械強(qiáng)度；（4）有優(yōu)秀的物理及化學(xué)穩(wěn)固性；（5）簡單重生；（6）易得，價(jià)廉。1、吸附劑的分類吸附劑可分為兩大類，一類是天然的吸附劑，如硅藻土、白土、天然沸石等。另一類是人工制作的吸附劑，主要有活性炭、活性氧化鋁、硅膠、合成沸石分子篩、有機(jī)樹脂吸附劑等，下邊介紹幾種寬泛應(yīng)用的人工制作的吸附劑。（1）活性炭活性炭是最常用的吸附劑。它擁有非極性表面，比表面積較大

40、，化學(xué)穩(wěn)固性好，抗酸耐堿，熱穩(wěn)性高，重生簡單。合成纖維經(jīng)炭化后可制成活性炭纖維吸附劑，使吸附容量提升數(shù)十倍，因活性炭纖維能夠編制成各種織物，流體流動(dòng)阻力減少。活性炭也可加工成炭分子篩，擁有分子篩的作用，常用于空氣分別制氮、改良飲料氣味、香煙的過濾嘴等場合。（2）硅膠硅膠的分子式往常用SiO2nH2O表示。它的比表面積達(dá)800m2/g。工業(yè)用的硅膠有球型、無定形、加工成型和粉末狀四種。硅膠是親水性的極性吸附劑，對(duì)不飽和烴、甲醇、水分等有明顯的選擇性。主要用于氣體和液體的干燥、溶液的脫水。（3）活性氧化鋁活性氧化鋁是一種極性吸附劑，對(duì)水分有很強(qiáng)的吸附能力。其比表面積約為200500m2/g，用不一

41、樣的原料，在不一樣的工藝條件下，可制得不一樣構(gòu)造、不一樣性能的活性氧化鋁。活性氧化鋁主要用于氣體的干燥和液體的脫水，如汽油、煤油、芳烴等化工產(chǎn)品的脫水；空氣、氦、氫氣、氯氣、氯化氫和二氧化硫等氣體的干燥。（4）合成沸石分子篩沸石分子篩是指硅鋁酸金屬鹽的晶體，它是一種強(qiáng)極性的吸附劑，對(duì)極性分子，特別是對(duì)水有很大的親和能力，它的比表面積可達(dá)750m2/g，擁有很強(qiáng)的選擇性。常用于石油餾分的分別、各種氣體和液體的干燥等場合，如從混淆二甲苯中分別出對(duì)二甲苯，從空氣中分別氧。（5）有機(jī)樹脂吸附劑有機(jī)樹脂吸附劑是高分子物質(zhì)，它能夠制成強(qiáng)極性、弱極性、非極性、中性，寬泛用于廢水辦理、維生素的分別及過氧化氫的

42、精制等場合。（6）碳分子篩296-碳分子篩是一種兼具活性炭和分子篩某些特征的碳基吸附劑。碳分子篩擁有很小微孔構(gòu)成，孔徑散布在0.3nm1nm之間，它的最大用途是空氣分別制純氮。2、吸附劑基礎(chǔ)性能吸附劑擁有優(yōu)秀的吸附特征，主假如因?yàn)樗卸嗫讟?gòu)造和較大的比表面積，下邊介紹與孔構(gòu)造和比表面積相關(guān)的基礎(chǔ)性能。（1）密度1）填補(bǔ)密度B（又稱體積密度）是指單位填補(bǔ)體積的吸附劑質(zhì)量。往常將烘干的吸附劑裝入量筒中，搖實(shí)至體積不變，此時(shí)吸附劑的質(zhì)量與該吸附劑所占的體積比稱為填補(bǔ)密度。2）表觀密度P（又稱顆粒密度）定義為單位體積吸附劑顆粒自己的質(zhì)量。3）真切密度t是指扣除顆粒內(nèi)細(xì)孔體積后單位體積吸附劑的質(zhì)量。（2

43、）吸附劑的比表面積吸附劑的比表面積是指單位質(zhì)量的吸附劑所擁有的吸附表面積，g。吸附劑孔隙的孔徑大小直接影響吸附劑的比表面積，孔徑的大小可分三類：大孔、過渡孔、微孔。吸附劑的比表面積以微孔供給的表面積為主，常采納氣相吸附法測定。（3）吸附容量吸附容量是指吸附劑吸滿吸附質(zhì)時(shí)的吸附量（單位質(zhì)量的吸附劑所吸附吸附質(zhì)的質(zhì)量），它反應(yīng)了吸附劑吸附能力的大小。吸附量能夠經(jīng)過察看吸附前后吸附質(zhì)體積或質(zhì)量的變化測得。也可用電子顯微鏡等察看吸附劑固體表面的變化測得。表9-1常有吸附劑的基礎(chǔ)性能三、吸附操作吸附分別過程包含吸附過程和脫吸過程。因?yàn)樾柁k理的流體濃度、性質(zhì)及要求吸附的程度不一樣，故吸附操作有多種形式。1

44、、接觸過濾式操作297-該操作是把要辦理的液體和吸附劑一同加入到帶有攪拌器的吸附槽中，使吸附劑與溶液充分接觸，溶液中的吸附質(zhì)被吸附劑吸附，經(jīng)過一段時(shí)間，吸附劑達(dá)到飽和，將料漿送到過濾機(jī)中，吸附劑從液相中濾出，若吸附劑可用，經(jīng)適合的解吸，回收利用之。因在接觸式吸附操作時(shí)，使用攪拌使溶液呈湍流狀態(tài)，顆粒表面面的膜阻力減少，故該操作合用于外擴(kuò)散控制的傳質(zhì)過程。接觸過濾吸附操作所用設(shè)施主要有釜式或槽式，設(shè)施構(gòu)造簡單，操作簡單。寬泛用于活性炭脫除糖液中的顏色等方面。2、固定床吸附操作固定床吸附操作是把吸附劑平均堆放在吸附塔中的多孔支承板上，含吸附質(zhì)的流體能夠自上而下賤動(dòng)，也可自下而上流過吸附劑。在吸附過

45、程中，吸附劑不動(dòng)。往常固定床的吸附過程與重生過程在兩個(gè)塔式設(shè)施中交替進(jìn)行，如圖9-20所示，表示閥門封閉，o表示閥門翻開。吸附在吸附塔1中進(jìn)行，當(dāng)出塔流體中吸附質(zhì)的濃度高于規(guī)定值時(shí)，物料切換到吸附塔2，與此同時(shí)吸附塔1采納變溫或減壓等方法進(jìn)行吸附劑重生，而后再在塔1中進(jìn)行吸附，塔2中進(jìn)行重生，這樣循環(huán)操作。固定床吸附塔構(gòu)造簡單，加工簡單，操作方便靈巧，吸附劑不易磨損，物料的返混少，分別效率高，回見成效好，故固定床吸附操作寬泛用于氣體中溶劑的回收、氣體干燥和溶劑脫水等方面。但固定床吸附操作的傳熱性能差，且當(dāng)吸附劑顆粒較小時(shí)，流體經(jīng)過床層的壓降較大，因吸附、重生及冷卻等操作需要一定的時(shí)間，故生產(chǎn)效

46、率較低。3、挪動(dòng)床吸附操作挪動(dòng)床吸附操作是指待辦理的流體在塔內(nèi)自上而下賤動(dòng)，在與吸附劑接觸時(shí)，吸附質(zhì)被吸附，已達(dá)飽和的吸附劑從塔下連續(xù)或間歇排出，同時(shí)在塔的上部增補(bǔ)新鮮的或重生后的吸附劑。與固定床對(duì)比，挪動(dòng)床吸附操作因吸附和重生過程在同一個(gè)塔中進(jìn)行，所以設(shè)施投資花費(fèi)少。4、流化床吸附操作及流化床挪動(dòng)床聯(lián)合吸附操作流化床吸附操作是使流體自下而上流動(dòng)，流體的流速控制在必定的范圍，保證吸附劑顆粒被托起，但不被帶出，處于流態(tài)化狀態(tài)進(jìn)行的吸附操作。該操作的生產(chǎn)能力大，但吸附劑顆粒磨損程度嚴(yán)重，且因?yàn)榱鲬B(tài)化的限制，使操作范圍變窄。流化床挪動(dòng)床聯(lián)合吸附操作將吸附重生集一塔，如圖9-21所示。塔的上部為多層流

47、化床，在此原料與流態(tài)化的吸附劑充分接觸，吸附后的吸附劑進(jìn)入塔中部帶有加熱裝置的圖9-20固定床吸附操作流程表示圖298-挪動(dòng)床層，升溫后進(jìn)入塔下部的重生段。在重生段中吸附劑與通入的惰性氣體逆流接觸得以重生。最后靠氣力輸送至塔頂從頭進(jìn)入吸附段，重生后的流體可經(jīng)過冷卻器回收吸附質(zhì)。流化床挪動(dòng)床聯(lián)合吸附床常用于混淆氣中溶劑的回收、脫除CO2和水蒸汽等場合。該操作擁有連續(xù)、吸附成效好的特色。因吸附在流化床中進(jìn)行，重生前需加熱，所以此操作存在吸附劑磨損嚴(yán)重、吸附劑易老化變性的問題。5、模擬挪動(dòng)床的吸附操作為兼?zhèn)涔潭ù惭b填性能好和挪動(dòng)床連續(xù)操作的長處，并保持吸附塔在等溫下操作，便于自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)一有很多小段塔節(jié)構(gòu)成的塔，每一塔節(jié)都有出入物料口，采納特制的多通道（如24通道）的旋轉(zhuǎn)閥，靠微機(jī)控制，按期啟閉切換吸附塔的出入料液和解吸劑的閥門，使各層料液進(jìn)出口挨次連續(xù)改動(dòng)與四個(gè)主