乳化液膜萃取Cr（Ⅲ）的传质模型研究-论文.pdf

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1、山东化工·148·SHANDONGCHEMICALINDUSTRY2015年第44卷乳化液膜萃取Cr(Ⅲ)的传质模型研究刘向楠，党亚固，费德君(四川大学化学工程学院，四川成都610065)摘要：采用经合理简化后的Ⅱ型渐进前沿性模型对DEHPA—Span80一液体石蜡一煤油乳化液膜体系萃取分离Cr(11)的传质模型进行研究，此模型不仅考虑乳滴内、外扩散阻力、乳滴外界面反应，还同时考虑了乳液渗透溶胀和液膜破损效应。模型经过简化后。使用Matlab软件绘制曲线与实验结果进行对比。结果表明：模型与实际情况较为符合，在该传质过程中，传质阻力主要为乳滴内、外扩散阻力、乳滴外界面反应，且乳液渗

2、透溶胀作用对液膜萃取影响比较大，膜破损阻力可忽略不计。关键词：乳状液膜；Cr(m)；传质模型；Matlab中图分类号：TQo21．4文献标识码：A文章编号：1008—021x(2015)13—0148一O3StudyontheMathematicModelsofEmulsionLiquidMembraneExtractingCr(III)fromWastewaterLiuXiangnan，DangYagu，FeiDejun(ColegeofChemicalEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：Thei

3、mprovedmathematicmodelsofemulsionliquidmembrane(ELM)systemwithcarrierextractingCr(Ⅲ)fromwastewaterhasbeenstudied．Thismodelnotonlytakedintoaccountthemasstransferbothinsideandoutsidetheemulsionglobules，theintefacialchemicalreaction，butalsotheinfluenceofthepermeationswellingandthebreakage．Thismo

4、delWasgainedbyMaflabsoftware，andtheresultsshowthattheimprovedmathematicmodelagreeswellthemasstransferprocessinELMsystem．ThemajorresistancesofthewholemasstransferprocessinthisELMsystemweretheresistanceofbothinsideandoutsidetheemulsionglobules，andtheinterracialchemicalreaction．Theresistanceofme

5、mbranebrokencanbeneglected，buttheinfluenceofthepermeationswellingWasrelativelylarge．Keywords：ELM；Cr(Ⅲ)；masstransfermodels；mat1ab乳化液膜萃取技术(ELM)是一种新型的分离技术，它将液膜传质渐进前沿模型，此模型计算值与实验值吻合较好。萃取与反萃组合成一体，具有传质速度快，选择性高等优本论文采用经简化后的改进Ⅱ型渐进前沿性模型对点⋯。在废水处理、金属离子分离与回收等方面有着广泛的DEHPA—Span80一液体石蜡一煤油乳化液膜体系萃取分离应用【23。本课题组

6、已对乳化液膜萃取cr(Ⅲ)的工艺有较cr(Ⅲ)的传质模型进行研究，此模型不仅考虑乳滴内、外扩多的研究，但是对乳化液膜的模型化研究还不是较为深入。散阻力、乳滴外界面反应，还同时考虑了乳液渗透溶胀和液乳状液膜分离的传质机理可分为三个部分：选择性渗膜破损效应。为乳化液膜分离的工艺设计和工程放大提供透、I型促进迁移和Ⅱ型促进迁移机理J。数学模型理论体理论指导。系大致分为两类：渐进前沿模型及在其基础上的修正型和扩1数学模型的建立与简化散一反应模型。Cahn和Li首先提出平板模型，由于此模厦嘘糯沿型计算简单设计粗糙，多用于粗略估算。Matulevicius和“【o建立了空心球模型，此模型比较

7、简单多用于初步的工程设计。扩散一反应模型是区别于渐进前沿模型的另一种模型，主要包括：滴内可逆反应平衡的扩散模型，渐进反应区模型，多层球壳模型，界面阻力模型等[，近几年又发展为扩散一反应双控制模型J、反应一扩散模型]、络合一扩散模型等。扩散一反应模型对分离过程的传质行为预测较为：：：l准确，但模型多避开破损和溶胀作用，未完全反映体系的传，l质过程特征，带来数学模型部分失真。兄厂0H0和Hatton等人⋯建立了渐进前沿模型，此模型适用图1改进的渐进前沿模型示意图范围广，分离过程的传质