Study on the Supported Liquid Membrane Extraction for Acetic Acid

支撑液膜法回收利用醋酸废水的工艺研究 Study on the Supported Liquid Membrane Extraction for Acetic Acid Ⅱ.反萃相预分散式中空纤维支撑液膜法处理工业醋酸废水姓名：常洪委学号：2011207393 导师：高瑞昶

报告内容

液膜萃取技术 自从上世纪60年代中期黎念之博士发明乳化液膜以来，液膜(Liquid membrane，LM)分离技术由于可以将萃取和反萃取一步完成，大大增大了过程推动力，相比于传统分离方法(如溶剂萃取)有很大的优越性，因此业己受到广泛的关注。常见的LM有两种:乳化液膜 (Emulsion liquid membrane，ELM))和支撑液膜(supported liquid membrane，SLM)。

液膜萃取技术 乳状液膜 Fig. 1. Schematic diagram of an ELM process

液膜萃取技术 乳状液膜的缺陷

液膜萃取技术 支撑液膜 Fig.2.HFSLM-SD萃取过程示意图

液膜萃取技术 HFSLM-SD 优点

HFSLM-SD回收醋酸过程 Fig.3.HFSLM-SD 回收醋酸实验装置

HFSLM-SD回收醋酸过程 溶质醋酸从原料液主体扩散到膜内表面，并在膜内表面处与载体TOA发生化学络合反应形成复合物，该复合物与载体从膜内表面扩散到膜外表面，并在膜外表面处与反萃取剂NaOH溶液发生反萃反应形成游离的醋酸盐与再生载体。

HFSLM-SD回收醋酸的实验研究 原料液的性质当原料液中的[H+]增大时，萃取率亦随之增大；当[H+]继续增大时，萃取率反而会有所下降。当原料液中[H+]增大时，可获得的质子就越多，从而载体三烷基胺越易被质子化，有利于反应。而且在适当的[H+]下，醋酸主要以离子态存在，而不是分子，因此有利于萃取复合物的形成，进而提高萃取率。然而，当原料液中[H+]太高时，胺一酸萃取复合物快速累积，极易彼此聚集而形成第三相即第二有机相，显然不利于萃取，反而使萃取率降低。

HFSLM-SD回收醋酸的实验研究 反萃液性质为防止醋酸在膜有机相中的累积，需在反萃取侧加入反萃取剂，以释放膜有机相中的醋酸。萃取率先随着氢氧化钠浓度的增大而增大，直到在氢氧化钠浓度达到最大值，而后又随着氢氧化钠浓度的增大基本保持不变。当氧化钠浓度增大时，膜两侧[H+]差增大，即传递推动力增加，因此促进醋酸在膜内的传递，提高萃取率。然而，当氧化钠浓度增大到一定程度，推动力达到了最大值，即使氧化钠浓度再增大，也不能明显提高萃取率。

HFSLM-SD回收醋酸的实验研究 膜有机相的选择加入助溶剂正辛醇，可改善胺一酸复合物在有机相中的溶解度，防止胺一酸复合物通过自身相互聚集形成大颗粒而沉积下来产生第三层，即第二有机相，从而可大大提高萃取率;但加入过多的正辛醇也意味着载体在液膜有机相中浓度降低，因此反而使萃取率降低。

络合萃取技术在醋酸回收的应用研究 操作条件优化 ⑴搅拌速率 ⑵跨膜压差：跨膜压差是支撑液膜得以稳定进行的一个很关键的因素。若组件管程与壳程之间无压差或压差很低，则膜有机相会从壳程通过膜孔进入管程，与原料液串混，使得萃取无法进行或萃取率极低；当跨膜压差超过临界压差时，膜内有机相极易被推出，造成膜有机相中载体与有机溶剂的流失，从而也是不利于萃取的。 ⑶体积流量：萃取率随着原料液体积流量的增加是先增加后减小，对于壳程侧反萃取液体积流量，萃取率的变化有相似的趋势

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