第二篇:实验九、无机膜分离实验
实验九无机陶瓷膜分离技术实验
一、二、三、四、五、中北大学化工原理课程组
实验目的
1.了解无机膜分离新技术;
2.了解无机陶瓷膜性能特点;
3.掌握影响无机膜分离过程的主要因素;
4.掌握无机陶瓷膜分离过程的实验操作技能。
中北大学化工原理课程组
基本原理
无机膜分离是一种新型的分离技术,它是借助于膜的选择渗透作用对混合物进行分离、分级、提纯、和富集的方法。无机陶瓷膜是无机膜中最常用的一种。陶瓷膜是以陶瓷材料如氧化铝、氧化锆、氧化钛等制成的不对称分离膜,呈单管状和多通道状,管壁密布微孔。在操作压差的作用下,小于膜孔孔径的粒子及溶剂流可以通过无机陶瓷膜而形成透过液;主流体在管路内循环,浓缩至一定程度后,收集或排放。无机陶瓷膜分离过程可以近似地认为是一个错流过滤的过程。
实验所用无机多孔分离膜主要由三层结构构成:多孔载体,过度层,活性分离层。如图所示。
中北大学化工原理课程组
基本原理
多孔载体的作用是保证膜的机械强度,对其要求是有较大的孔径和孔隙率,以增加渗透性,减少流体输送阻力。多孔载
基本原理排放口透过液 出口
V4
放空口3
3V5
1
4c
5接空压机V1V36V9V8排放口V22V7
无机陶瓷膜分离实验流程图排放口
1--原料罐;2--原料泵;3—转子流量计;4--膜组件;5--缓冲罐a,b,c--电磁阀;Vl-9--阀门;P1-4--压力表;T—温度表中北大学化工原理课程组
实验步骤
1.关闭所有阀门;
2.加料液至原料罐中约10—20L;打开阀门Vl,V3、V6、V8及电磁阀a(电磁阀的开关在控制面板上);
3.启动原料泵;
4.调节阀门V3、V8至所需流量和操作压差;观察主流体及透过液的流动情况;用量筒在透过液出口处测量单位时间内透过液的流量(mL/min);
5.采用单因素分析的方法,测定透过液通量随操作压差、流量的变化规律。固定流量,测定不同操作压差下透过液通量;固定操作压差,测定不同流量下的透过液通量(需要同时调节阀门V3、V8);
中北大学化工原理课程组
实验步骤
6.反冲洗。关闭阀门V3、V6及电磁阀a(此时V8打开);打开电磁阀c,启动空压机至压力表P3的读数为0.3~0.4MPa,关闭空压机及电磁阀c;过一段时间后,观察气体在转子流量计3及原料缺罐中的流动情况(在这个过程中完成气体对污染膜表面的反冲洗过程);反冲过程结束后,打开电磁阀b将剩余的空气排空;
7.运行结束后打开阀V2、V4、V5、V6、V7、V9,放空系统中的料液;反复清洗设备及管路;
8.关闭所有阀门。
中北大学化工原理课程组
实验报告要求
1.
2.描述实验中的无机陶瓷膜分离过程;在坐标纸上绘制透过液通量随操作压差及流量的变化曲线;
3.说明对于无机陶瓷膜分离性能有哪些主要指标,对于透过液通量有哪些主要影响因素。
中北大学化工原理课程组
实验思考题
?进料液的温度对处理过程有什么影响??膜被污染后如何处理?
中北大学化工原理课程组