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膜分散技术的研究进展!

导读:天津津腾实验设备有限公司了解到如何改善传质与反应的效果,发展新型高效的混合技术成为了研究的重点。膜材料的迅速崛起,使得膜技术日趋成熟,逐渐应用于各领域中。超滤、微


返回列表 来源:未知 发布日期:2020-08-24 09:03【
天津津腾实验设备有限公司了解到如何改善传质与反应的效果,发展新型高效的混合技术成为了研究的重点。膜材料的迅速崛起,使得膜技术日趋成熟,逐渐应用于各领域中。超滤、微滤等膜分离过程的广泛应用使研究者充分认识到微孔膜材料的优越性。利用微孔膜材料作为流体分散介质来实现微尺度混合的膜分散技术应运而生。天津津腾实验设备有限公司了解到本文从阐述膜分散技术的原理及特点出发,围绕微纳米颗粒制备和多相催化反应两方面展开,介绍膜微孔道分散混合机理和膜分散在微纳米粉体制备过程中的应用进展,阐述膜分散强化气液两相流中气泡形成及调控、传质特性以及膜分散在多相催化反应过程中的研究现状,分析膜分散技术在微纳米颗粒制备过程中的技术优势以及在多相催化反应中节约资源、提高效率方面所发挥的重要作用。

1膜分散技术的原理及特点
膜分散技术的核心是将具有纵横交错、互相贯通多孔通道的膜作为流体分散的媒介,通过系统的集成,耦合具体的化工工艺,从而实现流体的高效混合、传递和反应。
天津津腾实验设备有限公司了解到其基本原理是待混合的两股流体分别在膜两侧流动,分散相一侧的压力大于连续相一侧的压力,在压力的作用下,分散相一侧的流体透过膜孔,在流动相流动剪切力的作用下从膜面脱除,以小液滴/气泡的形式分散至连续相流体中混合,继而实现流体间的传递与反应过程。面向应用的需求,采用适当的有机或者无机膜材料,调控膜孔径及其分布、膜孔道结构等膜微结构参数和膜的表面性质,选择适当的操作条件,如两相流速、压力、温度,以及改变液相性质,如粘度、表面张力等,可以形成微米级的小液滴/气泡。由于流体分散尺度较小,可以提供比传统过程更大的接触面积,显著提高相间传质效率,实现高效混合和传递性能。将膜分散技术与反应器进行耦合,可实现连续操作,大幅降低生产成本。相同条件下,由于传质速率高,停留时间长,可有效改善反应物的浓度及其分布,提升反应效率,提高目的产物的选择性,时空收率可高于间歇反应器。此外,多孔膜是具有大量微孔道的材料,犹如成千上万个微通道混合器的并联操作,因此膜分散混合还具有处理量大、能耗小的特点。

2膜分散技术制备
微纳米粉体液相沉淀法是制备微纳米粉体的重要方法之一,具有反应过程简单、易规模放大等优点。一般过程为反应物之间先混合,产生高度过饱和状态后,再发生成核反应。晶核生长过程中,在范德华力、氢键等表面力的作用下发生团聚,从而颗粒粒径大小及其分布表现各异。沉淀法制备得到的颗粒多具有一定的三维结构,由于各晶面的生长速度难以控制,所得颗粒粒径一般大且分布宽,限制了其工业应用推广。大小均一且形貌规整的单分散颗粒,将赋予材料更多独特的性质,从而应用的领域更广。因而,如何控制颗粒的尺寸和形貌是当前微纳米材料制备研究中的热点。以微孔膜为分散媒介构建而成的膜分散反应器具有混合尺度可控、混合均匀性好、传质速率快等优点。采用膜分散反应器进行微纳米颗粒的制备,可以改善传统沉淀法的不足。

3结语
采用膜分散技术分散液相或者气相反应物,可以控制液滴或者气泡的粒径及其分布,可控获得具有均匀尺寸和规则形貌的单分散微纳米颗粒;实现反应物料之间的快速高效混合,提升多相催化反应中反应物的转化率和目标产物的选择性。尽管膜分散技术有诸多优势,但还有很多问题亟待深入研究。


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