本法属于分离纯化领域,是海水(盐水)淡化,饮水净化,污水处理,暨化学,化工,生物,医学等领域分离纯化溶剂,溶质的新方法,又称吸附渗透法、渗透吸附法、固液渗透法暨两相渗透法、异相渗透法,及吸附渗析法、固液渗析法、异相渗析法. 渗透是在半透膜的两侧分别放置两种不同浓度的溶液,则浓度低的溶液中的水透过半透膜,向浓度高的一侧渗透,并有渗透压产生,此过程是正向渗透,要使水向浓度低的一侧渗透,就需要反向加压,这是反向渗透,已有的反向渗透法及其海水淡化,是靠加压完成的,故需外界供能,成本还较高,或是用可溶的溶质,进行正向渗透(专利申请号:89200948.9),得到的只是另一种溶液(很难再分离出淡水和溶质),而不是最想要的被纯化的淡水或溶剂。
为了减少海水淡化的能耗,降低海水淡化的成本,并得到纯净的淡水或溶剂.将具有自身供能特点的吸附剂与具有扩散、渗透、渗析、选择作用的半透膜(渗透膜)组合成新颖、经济的吸附渗透海水淡化法。
本法是在半透膜(渗透膜)的一侧放置能吸取,吸着水、溶剂、液体暨吸附质地吸附剂、吸收剂、吸着剂、溶质;另一侧放置欲被分离、纯化、处理的液体,如海水、盐水、污水、溶液.利用吸附剂、吸收剂、吸着剂、溶质的吸附,吸收,吸着作用及膜的扩散,渗透,渗析,选择作用吸取从半透膜、渗透膜渗透、渗析出的渗透液、渗析液暨吸附质,如淡水、溶剂、溶液。再通过重力,离心力,挤压、滚压,绞拧,加正压,负压法,分馏法,冷冻法分离,解吸。
吸附剂、吸收剂、吸着剂、溶质可以是棉、海绵、活性碳、沸石、土、沙、石、纸、纤维、纤维素、凝胶、糖、胶、脂、类脂、树脂、高聚物、胶体物质、菜胶、食品、淀粉、面粉、米、米粉、蛋白、琼脂、饮料粉或晶,及一些强力吸附,吸着剂,强亲水剂(亲水物).通常,它们应是不溶或难溶于欲被处理液体的固态物质(其他物态也可),分离时无物态变化,故使吸附质(渗出液)与吸附剂极易分离,耗能也低。它们可以是粉、颗粒的、也可是有形固体,如海绵。它们可以靠自身成型,也可与其他物质结合成型,成为或硬、或软、或有弹性的多孔、多管、多缝隙的大吸力的吸附、吸着体,层。液态或溶融状的吸附、吸着剂、或可溶的溶质也能使用。
吸附剂、吸着剂、溶质既可以单独使用,也可以联合使用,既可单层、也可分层,还可混合起来共用。从而组成多种多样的,独立的吸附、吸着剂、吸附、吸着层,吸附、吸着体。它们还可与膜接合(结合)成一体,既膜-吸附、吸着体(物,层,剂)。
对于吸到渗出液-吸附质的吸附、吸着体,吸附、吸着剂,吸附、吸着液,膜-吸附、吸着体,可以通过地球引力(重力)、及离心力,挤压、滚压、绞拧力,正压、负压力,分馏法,冷冻法分离,解吸,脱附。
吸附渗透法淡化海水,通常是靠自身及自然界的力(自身吸力,重力)淡化海水.或者只用耗能少的离心,挤压,滚压,负压法相助.虽然也可用反向加压法,但是由于吸附,吸着剂的存在及负压法的使用,所加的压力也将大为减少.故能耗少,成本低,实用性强.由于使用了固态吸附,吸着剂,则它与液态吸附质淡水或溶剂间的分离极容易,无需改变物态,能耗极少.对于液态吸附,吸着剂,由于选用沸点低,或凝固点高的物质,分离时能耗也将减少.
图1,是吸附渗透及离心分离装置,它是连续动态的吸附渗透离心分离装置.
图2,是正负压式吸附渗透法,利用流进和流出的海水通过抽滤器样的装置,进行两次减压,并与加压的流入海水组成加减压吸附渗透海水淡化装置.
靠重力的吸附渗透海水淡化法,将海水或欲被分离、纯化、处理的液体(1)放在半透膜(2)的上部,膜下接,放亲水力强的吸附剂、吸收剂、吸着剂、溶质,如活性碳,海绵(3).靠地球的吸引力使淡水从吸附剂,吸着剂上解脱下来.
离心吸附渗透海水淡化法,将膜和吸附,吸着层,支撑层(3)安在离心筒(9)的下部,或做筒底.膜上是海水或欲被分离、纯化、处理的液体(1).海水或欲被分离、纯化、处理液体的入口(4)位于离心筒的上方,海水或欲被分离、纯化、处理的液体或废液的出口位于离心筒的上缘(5),或高过膜层的筒壁上.淡水或吸附质的出口(6)在筒底.在离心机腔内,离心筒外,下方安装两组环形收集盆或收集盘.外侧盆(7)收集淡水既吸附质.内侧盆(8)收集海水或废液.或者只将含吸附质的吸附剂、吸着剂、溶质、液体,或膜-吸附、吸着剂,放入离心机内离心脱附,或梯度离心,使吸附质与吸附剂、吸着剂、溶质分离,分层.
将压板、压块,滚轮、滚子安装在弹性的吸附、吸着层,吸附、吸着体,或膜-吸附剂、吸着剂层,膜-吸附剂、吸着剂体上(或下,或侧面).利用压板、压块,滚轮、滚子,挤压、滚压具有弹性的吸附、吸着层,吸附、吸着体的吸附剂、吸着剂、溶质,或膜-吸附剂、吸着剂层,膜-吸附剂、吸着体,把吸附质、暨渗出液压出.
对于用液态,熔融态或可溶解的溶质做吸附剂、吸着剂,所得到的溶液,一方面无需解吸,脱水,而直接使用,如糖水,湿面粉及工农业上使用的一些液体.另一方面,则可利用吸附剂,吸着剂,溶质与吸附质各相的沸点,蒸发点,凝固点,密度,比重的差异,选择一些溶液沸点,蒸发点低的溶质,或凝固点高的溶质,或密度不同的异相液体,用分馏,冷冻法或梯度离心法分离,脱附。
吸附渗透法,吸附渗析法可以同反向加压法,负压法,及挤压,滚压法结合,组成加减压渗透,渗析法.他能减少外界所施加的正压力,加快分离速度,降低成本。海水经加压泵流入负压发生器(10),进入吸附渗透器(11),流出的海水或处理过的废水再经另一负压发生器(12)排出。则在膜-吸附,吸着层-支撑层下部,形成一负压腔.在膜-吸附,吸着层-支撑层下边,安装挤压,滚压装置,加快解吸过程.
利用吸附渗透法可以直接用于生产生活中.用此法使吸附剂,吸着剂,溶质直接从海水中吸取淡水,成为可用的产品-混合液,混合物.如溶液,饮料,食品等.利用此法,可以制造出大型的海水淡化装置,及中,小型的,单位,家庭,旅游,舰船,车,坦克等用的海水淡化及救生装置.以及科学研究中用的分离,纯化装置。