膜萃取是一种结合了膜技术和萃取过程的新型膜分离技术。在这种技术中,两相不是以细小液滴的形式分散在另一液相中,而是通过
微孔膜表面相互接触来完成物质传递。这种技术的优点包括无需分相,减少了夹带损失,且可以选择密度与水相近的
萃取剂,从而提高萃取效果。
膜萃取技术由Kiani A等人于1984年提出。在膜萃取过程中,萃取剂和料液并不直接接触,而是分别在膜两侧流动。传质过程主要涉及
溶解扩散过程和
化学位差推动传质。后者是指通过化学反应为流动载体提供能量,使溶质能够从低浓度区域向高浓度区域传输。这一特性在冶金过程中尤为重要。膜萃取使得界面化学反应与扩散这两种不同的过程得以同时发生,即使原料中被迁移物质的浓度较低,只要存在供能溶质,就会产生较大的推动力。此外,膜萃取还能减少
萃取剂在物料相中的夹带损失,不受液泛限制,过程受到返混的影响较小,同级萃取的反萃过程也更容易实现,可以获得更高的单位体积传质
速率。
膜萃取技术的发展受到了一些因素的制约,如缺乏高效的萃取
拆分剂,无法主动控制和强化萃取拆分过程。然而,随着逆流提取和中空纤维膜的应用,这些问题正在逐步解决。逆流提取有助于克服膜萃取中的饱和平衡问题,而中空纤维膜则提高了膜萃取的效率。