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膜萃取是一種結合了膜技術和萃取過程的新型膜分離技術。在這種技術中,兩相不是以細小液滴的形式分散在另一液相中,而是通過微孔膜表面相互接觸來完成物質傳遞。這種技術的優點包括無需分相,減少了夾帶損失,且可以選擇密度與水相近的萃取劑,從而提高萃取效果。
技術原理
膜萃取技術由Kiani A等人于1984年提出。在膜萃取過程中,萃取劑和料液并不直接接觸,而是分別在膜兩側流動。傳質過程主要涉及溶解擴散過程和化學位差推動傳質。后者是指通過化學反應為流動載體提供能量,使溶質能夠從低濃度區域向高濃度區域傳輸。這一特性在冶金過程中尤為重要。膜萃取使得界面化學反應與擴散這兩種不同的過程得以同時發生,即使原料中被遷移物質的濃度較低,只要存在供能溶質,就會產生較大的推動力。此外,膜萃取還能減少萃取劑在物料相中的夾帶損失,不受液泛限制,過程受到返混的影響較小,同級萃取的反萃過程也更容易實現,可以獲得更高的單位體積傳質速率。
應用與發展
膜萃取技術的發展受到了一些因素的制約,如缺乏高效的萃取拆分劑,無法主動控制和強化萃取拆分過程。然而,隨著逆流提取和中空纖維膜的應用,這些問題正在逐步解決。逆流提取有助于克服膜萃取中的飽和平衡問題,而中空纖維膜則提高了膜萃取的效率。
參考資料 >
膜萃取分離技術及應用進展 .維普資訊.2024-10-24
電膜萃取的基本原理、操作和應用:綜述綜述,Microchemical Journal.X-MOL學術期刊.2024-10-24
膜萃取的優點.知乎專欄.2024-10-24