[發明專利]一種提高膜萃取效率的方法

有效

• 申請號: 201710469381.1
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107080972B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 侯同剛;王建勛;咸漠;董晴晴;王喬
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

一種提高膜萃取效率的方法，它涉及一種方法，具體涉及一種提高膜萃取效率的方法。本發明為了解決現有膜萃取方法都難以克服膜相本身阻力的問題。本發明所述方法是通過改變膜內兩相液面的位置，消除膜阻力實現的。本發明屬于料液分離技術領域。

技術領域

本發明涉及一種提高膜萃取效率的方法，屬于料液分離技術領域。

背景技術

膜萃取又稱固定膜界面萃取，它是膜分離與液液萃取相結合的一種新型分離技術。在膜萃取過程中，萃取劑和料液分別在膜兩側流動，其傳質過程是在分隔料液相和萃取相的微孔膜表面進行的。與傳統萃取單元相比，膜萃取具有特殊優勢，主要表現在：

(1)膜萃取沒有相水平上的分散和聚結，因此減少了萃取劑在料液相的夾帶損失；

(2)對萃取劑的選擇要求可以大大拓寬，不必考慮萃取劑物性；

(3)不存在常規萃取中的“返混”和“液泛”等現象；

(4)可實現同級萃取-反萃過程，可采用萃合物載體促進遷移；

由于上述特點，膜萃取逐漸成為重要的新型萃取手段。公開號為CN 1434019的專利文獻中公開了采用中空纖維膜萃取-電反萃取實現發酵過程有機酸的在線提取和提濃。效率高，條件溫和，設備運行穩定，能耗與物耗小，是一種高效新型的傳質分離耦合強化技術。公開號為CN 102107924的專利文獻中公開了使用聚丙烯中空纖維膜接觸器作為萃取設備進行預萃取，這種方法可提高絡合萃取效率，使得糠醛廢水處理真正具有經濟和環保價值。公開號為CN 103304005的專利文獻中公開了采用中空纖維膜萃取來凈化廢水中的苯酚，將處理液注入膜組件的管程，將含酚廢水注入中空纖維膜組件的殼程，可通過循環的方式使廢水多次通過同一膜組件或通過多個串聯的膜組件進行處理，廢水經過2級處理后達到國家排放標準。

上述發明表明，膜萃取技術應用日趨成熟，應用也越來越廣泛。然而目前膜萃取技術仍然存在諸多問題，例如萃取速率偏低以及膜的使用壽命較短等，限制了其工業化的發展速度。

膜萃取過程中，膜的存在可以增加兩相的接觸面積，有利于提高傳質速率，但同時也產生了膜相阻力，不利于傳質，這是一對矛盾。一般將溶質的遷移過程阻力分為三部分：原料相、萃取劑相和膜相，通常膜相的阻力是最大的。而且，兩個液相的阻力可以通過改變流體流動特性，例如增大流速，錯流流動等形式，進一步減小。例如專利CN 1758952公開了一種液-液萃取系統和方法，提供了一種膜萃取的新設備，通過對流體流動的限制，提高了萃取效率，并且提供了更容易更換膜組件的方法。專利CN 105561630A提供了一種中空纖維膜萃取器，將中空纖維做成螺旋形式，可以實現兩相局部錯流，整體逆流接觸，對傳質利用率高，便于組裝和實現工業化。

上述專利都致力于提高膜兩側兩個液相傳質效率，而對于膜相本身阻力難以克服。對膜本身而言：孔徑和孔隙率較大的膜，阻力小，萃取效率高，但大的孔徑會降低膜孔的穿透壓，導致操作難度增加，且使用壽命低。相反，孔徑小的膜萃取效率低，但易于操作，且有較長的使用壽命。

發明內容

本發明為解決現有膜萃取方法都難以克服膜相本身阻力的問題，進而提出一種提高膜萃取效率的方法。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明所述方法是通過改變膜內兩相液面的位置，消除膜阻力實現的。

本發明的有益效果是：本發明使膜內兩相界面產生前后位移，使本來膜內僅通過擴散進行的傳質，產生了流體的整體移動，因此可大大提高膜相傳質效率。同時，界面雖然有位移，但僅僅是位置變化，界面本身仍然存在，形成界面的兩相仍然互相獨立，互不干擾。

附圖說明

圖1是脈沖式膜蒸餾示意圖。

具體實施方式