2014年化工工程师化工分离技术模拟试题32

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　　化工分离技术

　　论述题(2个小题，每题8分，共16分)

　　1. 论述影响气体膜分离渗透通量与分离系数的因素。

　　(1)压力：

　　气体膜分离的推动力为膜两侧的压力差，压力增大气体中各组分的渗透通量也随之升高。但实际压差受能耗，膜强度，设备制造费用等条件的限制，需要综合考虑才能确定。

　　(2)膜的厚度

　　膜的致密性层的厚度减小，渗透通量增大。减小膜厚度的方法是采用复合膜，此种膜是在非对称膜表面加一层超薄的致密活性层，降低可密性层的厚度，是渗透通量提高。

　　(3)膜材料

　　气体分离用膜多采用高分子材料制成，气体通过高分子膜的渗透程度取决于高分子是“橡胶态”还是“玻璃态”。橡胶态聚合物具有高度的链迁移性和对透过物溶解的快速响应性。橡胶态膜比玻璃态膜渗透性能好，而玻璃态膜的选择性较好。气体分离用高分子膜的选定通常是在选择性与渗透性之间取“折中”的方法，这样既可提高渗透通量又可增大分离系数。

　　(4)温度

　　温度对气体在高分子膜中的溶解度与扩散系数均有影响。一般来说温度升高，溶解度减小，而扩散系数增大。但比较而言，温度对扩散系数的影响更大，所以，渗透通量随温度的升高而增大。

　　2. 论述膜分离在技术上的发展趋势。

　　(1)新的膜材料和膜工艺的研究开发

　　(2)开发集成膜过程和杂化过程

　　(3)开发膜分离与传统的分离技术相结合的新型膜分离过程

　　(4)开发膜分离与反应过程相结合的膜反应过程

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