中空纤维更新液膜技术在萃取反萃中的传质性能探究

"中空纤维更新液膜传质性能的研究 (2006年)，张卫东，李爱民，任钟旗，北京化工大学" 这篇2006年的论文研究了中空纤维更新液膜（HFRLM）技术在传质性能方面的特性。HFRLM是一种高效的分离和提取技术，其核心在于利用中空纤维膜来实现不同液体之间的物质传递。在本文中，实验体系选择了CuCl2水溶液与10%P204（一种有机溶剂）+煤油作为萃取相，盐酸作为反萃相。 实验结果显示，中空纤维更新液膜技术能够同时进行同级萃取和反萃取过程，即在同一系统内完成物质的提取和回收。这种技术的一个显著特点是总传质系数随着料液相流速的增加而增加。这表明提高流速有助于增强物质的传递效率。然而，反萃相流速对总传质系数的影响相对较小，这可能是因为在特定实验条件下，反萃阶段的传质过程受到其他因素的主导。 论文还深入探讨了混合方式对传质性能的影响。研究人员对比了两种混合方式：一是料液与萃取剂混合，二是反萃剂与萃取剂混合。他们发现，由于相间分配系数的不同，混合方式对总传质系数的影响较大。分配系数较大的一相与萃取相混合并流经管程的方式能显著提升传质效率。分配系数是描述物质在两相间分布的指标，其大小直接影响物质在膜两侧的传递速度。 此外，该研究还强调了非平衡传质的概念，即在不完全相平衡的条件下进行传质，这是HFRLM技术的一个关键特征。通过控制混合方式和流速，可以优化传质过程，提高目标物质的提取或分离效率。 这篇论文为理解中空纤维更新液膜技术的传质机理提供了重要的实验数据和理论依据，对于改进和应用这一技术于工业分离、化学工程等领域具有实际指导意义。其研究成果有助于优化工艺参数，提高萃取和反萃过程的效率，从而降低能耗，实现更加环保和经济的生产过程。