以絡(luò)合萃取法實(shí)現(xiàn)了稀溶液中甲酸的富集。確定了高分配系數(shù)的萃取體系。根據(jù)傳質(zhì)基本方程建立了傳質(zhì)模型,計(jì)算并分析了油/水體系中的傳質(zhì)過程,確定傳質(zhì)控制步驟為甲酸自水相至水/油界面的傳質(zhì)。計(jì)算了分散尺寸對(duì)體系傳質(zhì)性能的影響,結(jié)果表明,由于水/油相比高,體系的傳質(zhì)系數(shù)低,界面積小,以油/水微分散乳液實(shí)現(xiàn)萃取過程,傳質(zhì)效率仍不高。引入惰性氣體,并構(gòu)建氣/油/水體系,計(jì)算并分析了氣/油/水體系中的傳質(zhì)過程并優(yōu)化了氣相加入量,結(jié)果表明,氣相的加入可以有效促進(jìn)傳質(zhì)過程。設(shè)計(jì)了雙重膜分散設(shè)備,制備了微米尺度的氣/油/水雙重乳液,并以此實(shí)現(xiàn)了稀溶液中甲酸的高效富集。 

【文章來源】：化工學(xué)報(bào). 2020,71(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

O/W體系的傳質(zhì)微單元示意圖

圖2給出了油滴尺寸為1 mm，水/油體積比分別為25∶1、50∶1、75∶1和100∶1，假設(shè)保證油/水界面處TOA和甲酸的濃度均為0時(shí)，油滴內(nèi)TOA和水相液膜內(nèi)甲酸的累計(jì)傳質(zhì)量nTOA和nHCOOH的對(duì)比。從圖中可以看出，隨著相比增大，液膜逐漸增厚，油滴中TOA的傳質(zhì)速率顯著大于水相液膜中甲酸的傳質(zhì)速率。根據(jù)Wilke-Chang模型[35]可計(jì)算得絡(luò)合產(chǎn)物在油相中的傳質(zhì)系數(shù)為7.2×10-11m2/s。因絡(luò)合物的待傳質(zhì)量由到達(dá)油/水界面處甲酸的量決定，小于TOA在油滴中的傳質(zhì)量，且TOA和絡(luò)合物傳質(zhì)系數(shù)相差不顯著，可認(rèn)為傳質(zhì)過程不由絡(luò)合物的傳質(zhì)過程控制，且可認(rèn)為TOA和絡(luò)合物在油滴內(nèi)的傳質(zhì)為獨(dú)立的傳質(zhì)過程。因此，在水/油相比大于25∶1時(shí)，萃取過程由甲酸自水膜內(nèi)向油/水相界面的擴(kuò)散傳質(zhì)過程控制，以下可單獨(dú)針對(duì)液膜內(nèi)的傳質(zhì)過程進(jìn)行計(jì)算。圖3給出了水/油體積比為75∶1，油滴平均直徑dO分別為1 cm、5 mm、1 mm、500μm和100μm時(shí)，水相中甲酸濃度隨傳質(zhì)時(shí)間的降低過程。從圖中可以看出，隨著分散尺寸的減小，油/水體系被分成更小的傳質(zhì)單元，傳質(zhì)單元中的液膜厚度逐漸減小，溶質(zhì)在水相中的擴(kuò)散距離減小，導(dǎo)致水相中傳質(zhì)速率增快。

水相液膜中溶質(zhì)的濃度變化曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]反應(yīng)精餾回收糠醛生產(chǎn)中產(chǎn)生的甲酸和醋酸[J]. 王曉偉,李憑力,岳昌海,楊萬典,侯文貴.  化學(xué)工程. 2013(04)
[2]微尺度下非均相反應(yīng)的研究進(jìn)展[J]. 駱廣生,王凱,呂陽成,王玉軍,徐建鴻.  化工學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]低濃度甲酸溶液回收的研究方法[J]. 孫博,許松林.  天津化工. 2009(03)
[4]分散液-液微萃取/高效液相色譜法測(cè)定水樣中的痕量雙酚A[J]. 李魚,劉建林,王曉麗,翦英紅,董德明,黎娜.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2008(11)
[5]一種從有機(jī)廢水中獲取甲酸的方法[J]. 張曉娟,唐麗華,陳恩之,賈長英,邵英貴.  環(huán)境污染與防治. 2006(04)
[6]從醇/酮裝置酸性廢水中回收甲酸[J]. 張曉娟,唐麗華,賈長英,陳紅,陳恩之,周亞綿.  化工環(huán)保. 2005(06)
[7]絡(luò)合萃取技術(shù)在極性有機(jī)物稀溶液中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 李德亮,崔節(jié)虎,秦?zé)?  化工進(jìn)展. 2004(06)
[8]三辛胺萃取有機(jī)羧酸的機(jī)理（Ⅰ）──三辛胺-醋酸體系[J]. 文梅,楊義燕,戴猷元,汪家鼎.  化工學(xué)報(bào). 1998(03)
[9]醋酸稀溶液的絡(luò)合萃取[J]. 嫡麗巴哈,楊義燕,戴猷元.  高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 1993(02)
[10]水、甲酸、乙酸分離的研究[J]. 張培輝,韋奇,朱衛(wèi)東,沈國強(qiáng).  石油化工. 1993(04)



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