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化工
题目

膜过程中动力消耗最大的是( )过程。A. 纳滤B. 超滤C. 微滤D. 反渗透

膜过程中动力消耗最大的是( )过程。

A. 纳滤

B. 超滤

C. 微滤

D. 反渗透

题目解答

答案

D. 反渗透

解析

本题考查膜分离过程中不同膜过程的动力消耗相关知识。解题思路是了解微滤、超滤、纳滤和反渗透这几种膜分离过程的原理和特点,根据它们对溶质截留的能力和操作压力的大小来判断动力消耗的大小。

膜分离过程是利用膜的选择性透过性来实现物质的分离。不同的膜过程其截留的溶质粒径范围和所需的操作压力不同,而操作压力的大小直接影响动力消耗,操作压力越大,动力消耗也就越大。

  • 微滤(MF):微滤膜的孔径一般在0.1 - 10μm之间,主要用于截留悬浮颗粒、细菌等较大的物质。它的操作压力较低,通常在0.01 - 0.2MPa之间。这是因为微滤主要依靠筛分作用,不需要很高的压力就能实现物质的分离。
  • 超滤(UF):超滤膜的孔径在0.001 - 0.1μm之间,能够截留相对分子质量在10³ - 10⁶的大分子物质,如蛋白质、多糖等。超滤的操作压力一般在0.1 - 0.5MPa,比微滤的操作压力要高一些,因为需要克服更大的阻力来实现对小分子物质的分离。
  • 纳滤(NF):纳滤膜的孔径介于超滤和反渗透之间,约为0.001μm,它可以截留相对分子质量在200 - 1000的小分子物质,如二价离子等。纳滤的操作压力通常在0.5 - 2.0MPa,比超滤的操作压力更高。
  • 反渗透(RO):反渗透膜的孔径非常小,一般小于0.001μm,能够截留几乎所有的溶质,包括离子、小分子有机物等。反渗透需要在较高的操作压力下进行,通常在2.0 - 10.0MPa,甚至更高。这是因为要克服溶液的渗透压,使溶剂(通常是水)能够从高浓度溶液一侧透过膜到低浓度溶液一侧,所以需要消耗大量的动力。

综上所述,在这几种膜过程中,反渗透的操作压力最大,动力消耗也最大。

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