无机膜分离设备(有机膜分离实验机)

海潮机械 2023-01-17 06:33 编辑:admin 268阅读

1. 有机膜分离实验机

有机物的分离应结合有机物的物理性质和化学性质。例如乙烷中混 有乙烯时,有将气体通过溴水或 溶液,用洗气的方法将乙烯除去,若溴 乙烷中混有乙醇时,可用水除去,利用乙醇与水互溶,水与溴乙烷不互溶,用水 将乙醇从溴乙烷中萃取出来,苯中混有苯酚时,单纯用物理性质或单纯用化学性 质都无法将它们分开,而且苯与苯酚互溶,此时应先加入 ,苯酚与 起反应生成苯酚钠,苯酚钠类似于无机盐的性质,与苯不互溶,于是溶液就分层 了,可以用分液的方法把它们分开,也可以用分馏的方法把它们分离开。

若乙醇 中混有水,欲除去(也就是由工业乙醇制无水乙醇)时,加入生石灰,生石灰与 乙醇中所含的水生成 , 与乙醇的沸点相差较大,可用分馏的方 法把它们分开。

象实验室制乙酸乙酯时,用的是饱和 溶液来使酯析出, 目的是为了除去混在乙酸乙酯中的乙酸,乙酸与 溶液反应生成可溶于水 的 ,与酯不互溶,用分液的方法即可得到较纯的酯。后面这几种分 离的方法都是综合应用了有机物的物理性质和化学性质。 A 混合物的分离提纯 ⒈固体与固体混和物,若杂质易分解,易升华时用加热法;若一种易溶,另一种难溶,可用溶解过滤法;若二者均易溶,但其溶解度受温度的影响不同,用重结晶法。

⒉液体与液体混和物,若沸点相差较大时,用分馏法;若互不混溶时,用分液法;若在溶剂中的溶解度不同时,用萃取法。

⒊气体与气体混和物:一般可用洗气法。

⒋若不具备上述条件的混和物,可先选用化学方法处理,待符合上述条件时,再选用适当的方法。 该类题目的主要特点有三个:

一是选取适当的试剂及分离的方法除去被提纯物中指定含有的杂质;

二是确定除去被提纯物质中多种杂质时所需加入试剂的先后顺序。

三是将分离提纯与物质的制备,混和物成分的确定等内容融为一体,形成综合实验题。 附:常见有机物的分离方法混合物 试剂 分离方法 主要仪器苯(苯甲酸) NaOH溶液 分液 分液漏斗苯(苯酚) NaOH溶液 分液 分液漏斗乙酸乙酯(乙酸) 饱和Na2CO3溶液 分液 分液漏斗溴苯(溴) NaOH溶液 分液 分液漏斗硝基苯(混酸) H2O、NaOH溶液 分液 分液漏斗苯(乙苯) 酸性KMnO4、NaOH 分液 分液漏斗乙醇(水) CaO 蒸馏 蒸馏烧瓶、 冷凝管乙醛(乙酸) NaOH溶液 蒸馏 蒸馏烧瓶、冷凝管乙酸乙酯(少量水) MgSO4或Na2SO4 过滤 漏斗、烧杯苯酚(苯甲酸) NaHCO3溶液 过滤 漏斗、烧杯肥皂(甘油) NaCl溶液 盐析 漏斗、烧杯淀粉(纯碱) H2O溶液 渗析 半透膜、烧杯乙烷(乙烯) 溴水 洗气 洗气瓶

2. 膜分离仪器

  一、膜分离技术与传统分离技术相比的优点如下:  1、在常温下进行:  有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩  2、无相态变化:  保持原有的风味,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8  3、无化学变化:  典型的物理分离过程,不用化学试剂和添加剂,产品不受污染  4、选择性好:  可在分子级内进行物质分离,具有普遍滤材无法取代的卓越性能  5、适应性强:  处理规模可大可小,可以连续也可以间隙进行,工艺简单,操作方便,易于自动化  6、能耗低:  只需电能驱动,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8  二、膜分离技术基本介绍:  膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

3. 无机膜分离实验

根据膜材料分为天然膜和合成膜。天然膜包括生物膜、天然物质改性或再生而制成的膜;合成膜包括有机膜和无机膜。其中应用最为广泛的是有机合成膜,其特点为制备工艺简单、膜元件容积率高、价格低廉、分离效率较高,但化学稳定性差、耐温性差、机械强度差、耐清洗能力差。

按分离过程的推动力分类:以膜两侧压力差为推动力的膜分离过程为微滤、超滤、纳滤、反渗透等;以电位差为推动力的膜分离过程为电渗析与树脂床电渗析等。

根据膜的结构形式分类,分为多孔膜与致密膜。具有多孔和开口结构的膜为多孔膜,致密膜则不存在透孔。一般而言,超滤、微滤等多孔膜的分离精度较低,仅可以分离水中的悬浮物、有机物等大颗粒物质;而致密膜的分离精度较高,可以分离水中的离子或分子成分。

根据膜的结构均匀与否,多孔膜与致密膜各自又可再分为均质膜与非均质膜,均质膜的膜体结构在膜表面垂直方向上均匀一致,非均质膜的膜体结构在膜表面垂直方向上不均匀。一般而言,均质膜的膜阻力较大、分离效率较低;非均质膜的膜阻力较小、分离效率较高。而且,均质膜易于污染、不易冲洗,非均质膜不易污染、易于冲洗。值得注意的是,由于复合膜的复合层与基层的连接较弱,复合膜结构一般不适合反向冲洗。

根据膜元件结构分类,膜元件可划分为板式膜、折叠膜、管式膜、中空膜、卷式膜等不同结构形式。各类膜结构在比表面、过流方式、压力支撑、清洗条件等方面各有优劣。例如,板式膜的结构简单、不易断裂、对原液要求较低,但比表面最小、设备效率低;而中空膜的结构复杂、易于断裂、对原液要求较高,但比表面最大、设备效率高。目前超滤及微滤膜元件结构多为中空式,反渗透及纳滤膜元件结构多为卷式。

4. 有机膜分离实验机操作流程

实验原理:叶绿体中的色素溶解于有机溶剂,如酒精或丙酮(相似相溶),根据此原理可以将叶绿体中的色素提取出来,形成色素液。四种色素在层析液中的溶解度不同,因而随层析液在滤纸上扩散的速度不同,溶解度越高,扩散速度越快,溶解度越低,扩散速度越慢。根据此原理使各种色素分离开来。

实验步骤:

1. 提取绿叶中的色素:

取材:称取2g菠菜叶片。

剪碎绿叶:将称好的叶片剪碎后放入研钵中。

研磨:加入少许石英砂(二氧化硅)和碳酸钙以及5ml丙酮,迅速研磨。再用5ml丙酮淋洗。

过滤:将研磨液过滤到试管中,并及时用棉塞塞紧试管口

2. 制备滤纸条:准备好长6cm、宽1cm的干燥滤纸条,剪去一端的两角,在距离该端大约1cm处用铅笔画一条细线

3. 画滤液细线:用毛细吸管吸取少量研磨滤液,沿铅笔画的线画一条细而直的滤液细线,吹干后再重复画滤液细线若干次,每次画线都要吹干后再画。

4. 分离色素:将画好滤液细线的滤纸条轻轻地插入盛有3ml层析液(如由航空汽油和丙酮按10:1的比例配制而成)烧杯中,并覆盖烧杯。滤液细线不能触及层析液。

5. 观察结果:注意观察滤纸条上有什么变化,几分钟以后,取出滤纸条仔细观察。

5. 有机膜分离实验机怎么用

膜分离技术  膜分离法以选择性透过膜为介质,在电位差,压力差,浓度差等推动力下,有选择的透过膜,从而达到分离提纯的目的。  ①钯膜扩散法,在一定温度下、氢分子在钯膜一侧离解成氢原子,溶于钯并扩散到另一侧,然后结合成分子。经一级分离可得到99。99-99。9999%纯度的氢,  钯合金纯化工艺,对原料气中的氧·水·重烃·硫化氢,烯烃等的含量要求很严,氧会在钯合金膜表面发生氢氧催化反应,反应产的大量热,使扩散室中钯合金膜局部过热受损,水·硫化氢·烯烃·重烃会使钯合金表面重毒,氢气进入钯膜之前,氧降至0。1PPm,水和其它杂质量降到1PPm以下,。钯膜的渗透压力,通常膜前1。4一3。45Mpa,膜后压力448一690Kpa。由于钯属于贵金属、本法只适于较小规模且对氢气纯度要求很高的场合使用。  ②有机中空纤维膜扩散法,有聚砜、聚酰亚胺,聚碳酸酯等。  ③中空维维膜分离回收氢装置应用的最广,从合成氨弛放气,甲醇厂放空气和石油炼制过程的各种尾气。采用有机中空纤维膜分离工艺,可以利用放空尾气的自身压力,以膜两侧的分压差为推动力。  氨厂尾气引入膜组件之前,必须作脱氨处理。氨含量降至200PPm以下。防止膜被氨溶胀而损坏。低温分离  ①低温冷疑基于氢与其它气体沸点差异大的原理,在操作温度下,使除氢以外所有高沸点组分冷凝为液体的分离方法·适合氢含量30-80%的原料气回收氢。产氢纯度90-98%。  ②低温吸附从电解氢或纯度为99。9%的工业原料氢气,可以制取纯度为99。999-99。9999%的高纯氢和超纯氢。  一般用两塔流,一塔吸附,另一塔再生、周期定时切换,连续工作变压吸附  工艺流程简单·自动化程度高,操作维修费用低,产品纯度可调性强。一次分离同时去除多种杂质组分的特优点。  变压吸附(PSA)技术是以特定的吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分、不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加、低压下吸附量减少的特性,将原料气在一定压力下通过吸附床,相对于氢的高沸点杂质组分被选择性吸附,低沸点的氢气不易被吸附而穿过吸附床,达到氢和杂质组分的分离。氢气提纯采用四塔二均工艺。该公司蓝博净化科技,采用的就是变压吸附制氢技术。金属氢化物法  生产纯度99。999%高纯氢  利用贮氢合金对氢的选择性,生成金属氢化物,氢中的其它杂质浓缩于氢化物之外,随着废气排出。金属氢化物分离放出氢气。从而使氢气纯化。常用两个四个联合起来连续工作。  工艺上包括吸氢和放氢,低温高压吸氢。、高温低压放氢。催化脱氧法  用钯或铂作催化剂,氧和氢反应生成水,用分子筛干燥脱水,特别适用于电解氢的脱氧纯化,可制得纯度为99。999%的高纯氢。