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乳化液膜分离技术由于具有快速、高效、流动性好等优点,已被广泛地应用于诸多领域。但是目前尚存在着一些问题影响着其工业化进程,其中稳定性是关键问题之一。同时其传质过程本身尚存在一些有待解决的问题。 本文分别对实际萃取过程中乳化液膜体系的界面物理化学和稳定性理论,液膜体系的反应扩散机理和扩散传质机理进行了全面、深入的研究,并建立了相应的数学模型。 在膜相中表面活性剂“有效浓度”概念的基础上,通过推导,提出了乳化液膜体系的界面状态方程,即 σ-σ0-RTLn(1+K’Csef) (4-5)而Csef为表面活性剂在膜相中的有效浓度,可由下式求出: Csef=Cs/1+K’Cs∞i (4.8) Cs∞i=6φwMsns∞/ρm(1-φw)dp3,2 (4.9)并通过实验测定了吸附常数NS和K’。 对于表面活性剂液膜体系的膜相中同时含有载体时的界面吸附状况进行了研究,推导出了计算液膜体系界面活性物质组成的公式: x2i=x2-(x1x2/RTnsi)((?)/(?)2)T,P,m (5-17)并通过实验测定了膜相一外相界面张力与膜相中表面活性物质总浓度及载体浓度之间的变化关系。 针对乳化液膜萃取过程的实际情况,提出了渗透溶胀除由表面活性剂和载体的溶解—扩散作用外,载体—溶质络合物的反应—溶解—扩散机理是产生渗透溶胀的重要原因之一,并推导出了实际萃取过程中计算渗透溶胀率的数学模型: Fso=Ve-Vse/Ve0-1=