文档介绍：第四章第四章反渗透过程反渗透过程反渗透(Reverse Osmosis) 是最早工业化的膜分离过程之一,在压力的推动下, 液体混合物中的溶剂(如水)和溶质以不同的速率透过膜,在膜的透过侧得到比较纯净的溶剂,而在膜的进料侧得到浓缩的进料溶液。反渗透同其它分离方法相比的优点反渗透同其它分离方法相比的优点: :??不发生相变; 不发生相变; ??设备简单; 设备简单; ??占地少能耗低等。占地少能耗低等。从海水、苦咸水的脱盐开始的, 从海水、苦咸水的脱盐开始的, 现在又有现在又有许多新的应用,如食品、医药工业中的浓缩, 许多新的应用,如食品、医药工业中的浓缩, 超纯水的制造,锅炉水的软化,城市污水处理超纯水的制造,锅炉水的软化,城市污水处理及对微生物、细菌和病毒进行控制等。及对微生物、细菌和病毒进行控制等。??反渗透的基本原理反渗透的基本原理??反渗透过程的主要性能参数反渗透过程的主要性能参数??反渗透过程的膜与膜组件反渗透过程的膜与膜组件??浓差浓差( (度度) )极化极化??膜的污染膜的污染??反渗透过程的基本流程反渗透过程的基本流程??反渗透过程的应用及经济性反渗透过程的应用及经济性??反渗透过程的研究方向反渗透过程的研究方向 反渗透的基本原理反渗透的基本原理??渗透、渗透压与反渗透的概念渗透、渗透压与反渗透的概念??渗透压的计算渗透压的计算??反渗透发生的条件反渗透发生的条件??描述反渗透过程的机理模型描述反渗透过程的机理模型 渗透、渗透压与反渗透的概念渗透、渗透压与反渗透的概念用一张只能透过溶剂而不能透过溶质的用一张只能透过溶剂而不能透过溶质的理想膜将容器分成两部分,在膜的两侧分别注理想膜将容器分成两部分,在膜的两侧分别注入纯溶剂和溶有溶质的溶液,当两侧具有同样入纯溶剂和溶有溶质的溶液,当两侧具有同样的高度时,如图的高度时,如图 4-1(a) 4-1(a) , ,溶剂侧中的溶剂将自溶剂侧中的溶剂将自发地穿过膜流入溶液一侧,这种现象叫渗透发地穿过膜流入溶液一侧,这种现象叫渗透(osmosis) (osmosis) 。。随着溶剂不断地流入,溶液侧的液面将随着溶剂不断地流入,溶液侧的液面将不断升高,最后当两侧液面差为不断升高,最后当两侧液面差为 H H时,溶剂将时,溶剂将停止透过膜,体系处于平衡状态,如图停止透过膜,体系处于平衡状态,如图 4-1(b) 4-1(b) , , H H高度溶液所产生的压头,称为该溶液的渗透高度溶液所产生的压头,称为该溶液的渗透压压ππ, ,ππ= =ρρ gH gH 。若在。若在(a) (a) 容器的溶液上方加容器的溶液上方加一个压力一个压力 p p,且,且 p> p> ππ,如图,如图 4-1(c) 4-1(c) , ,则溶液中则溶液中的溶剂透过膜向纯溶剂侧流动,这一现象称的溶剂透过膜向纯溶剂侧流动,这一现象称之为反渗透之为反渗透(Reverse Osmosis) (Reverse Osmosis) , ,亦称为高滤。亦称为高滤。(hyper filtration) (hyper filtration) 。。 渗透压的计算渗透压的计算渗透压是溶液的物理性质之一,只与渗透压是溶液的物理性质之一,只与溶液的种类、浓度、温度等参数有关,而溶液的种类、浓度、温度等参数有关,而与膜无关。与膜无关。??理想溶液理想溶液??真实溶液真实溶液理想溶液理想溶液理想溶液的渗透压可以根据理想溶液的渗透压可以根据 Van Van ‘‘ t Hoff t Hoff 公式计算公式计算式中式中: i : i—— Vant Hoff Vant Hoff 系数,当电解质完全解系数,当电解质完全解离时,其值等于单位摩尔浓度溶液中解离离时,其值等于单位摩尔浓度溶液中解离的阴阳离子的总摩尔浓度; 的阴阳离子的总摩尔浓度; Cs Cs ——溶液中溶质的摩尔浓度, 溶液中溶质的摩尔浓度, mol/L mol/L ; ; T T ——绝对温度, 绝对温度, K K; ; T iC RT iC s s08206 .0???(atm) (4-1)