渗透汽化法分离乙醇／水混合物

将壳聚糖（ＣＳ）和聚乙烯醇（ＰＶＡ）混合物涂到聚丙烯腈（ＰＡＮ）底膜上,通过交联制成壳聚糖复合膜。研究了膜对乙醇／水溶液的渗透汽化性能,讨论了料液浓度、温度对膜分离性能的影响。结果表明,ＣＳ－ＰＶＡ／ＰＡＮ膜具有优异的渗透选择性能。当料液乙醇含量为９５ｗｔ％,温度为６０℃和７０℃时,渗透通量分别为３１０ｇ／（ｍ２·ｈ）和４３３ｇ／（ｍ２·ｈ）;分离因子为１１６和１２７。渗透通量与温度呈Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关系     

壳聚糖复合膜渗透化法分离乙醇／水混合物

将壳聚糖 (CS)和聚乙烯醇 (PVA)混合物涂到聚丙烯腈 (PAN)中空纤维内表面 ,通过适当的交联制成壳聚糖复合膜。研究了乙醇水液体混合物在膜中的渗透汽化性能 ,讨论了料液浓度、温度对膜分离性能的影响。结果表明 ,CS PVA/PAV膜具有优异的渗透选择性能 ,当料液乙醇含量为 95wt%时 ,6 0℃和 70℃渗透通量为 310g/(m2 ·h)和 433g/(m2 ·h) ;分离因子为 116和 12 7,渗透通量与温度呈Arrhenius关系     

新型卷式气隙式膜蒸馏组件制备及脱盐过程

气隙式膜蒸馏具有热效率高和技术适应性强等优势,但其特有的气隙层也会使得传质阻力增加,导致过程膜通量较低.真空膜蒸馏则由于渗透侧为负压环境而具有较大的膜通量.结合聚四氟乙烯(PTFE)平板膜和改性后的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维换热管的性能特点设计出一种新型卷式气隙式膜蒸馏(SW-AGMD)组件,并在料液的渗透侧引入负压环境,以质量分数3.5%,的氯化钠溶液为研究对象,系统考察了膜组件参数和实验操作条件对膜组件脱盐产水性能的影响.实验结果表明:提高膜孔径可有效提高膜通量和造水比;组件有效长度增加,膜通量减小而造水比增加;进料流量、热料液和冷料液进料温度的改变对组件膜通量和造水比的影响显著;渗透侧真空度在一定范围(0~0.04,MPa)内升高,膜通量和造水比均随之增大,超过这一范围后,继续增大真空度,膜通量仍增大,造水比则出现下降趋势.实验过程中产水电导率始终保持在30,μs/cm以下,得到的最大膜通量和造水比分别为16.38,kg/(m~2·h)和3.22,远高于同类型的其他气隙式膜组件.     

气液两相流对直接接触膜蒸馏传质强化和阻垢性能研究

系统研究了气液两相流对板框式膜组件内直接接触膜蒸馏过程的传质强化特性和阻垢性能,结合对流道内气泡尺寸和流动特性的观察和定量分析,讨论了不同进料温度、进料浓度、进气流量和进料流量条件下鼓泡对膜蒸馏的传质强化效果．研究结果表明：在相同鼓泡强度下,低进料温度和高进料浓度的系统由于温差极化和浓差极化更严重,鼓泡对传质的强化效果更显著;随着进气流量的增加,气泡尺寸增大,气泡的上升速度随气泡尺寸先增大后减小,对膜通量的提高比也先增加后减小．50～100 mm²的气泡具有最快的上升速度,对膜面边界层扰动最强,传质强化效果最好;大于100 mm²的气泡由于体积过大,受到来自隔网、壁面的阻力也会更大,导致气泡的上升速率减小,且过大的气泡尺寸使料液与膜壁接触面积减小,导致有效传质面积减小,强化效果减弱．随着进料流量提高,隔网对气泡的剪切作用增强,气泡变小,最佳进气流量增大．研究结果也表明鼓泡能提升高盐溶液浓缩过程的水通量,推迟晶体在膜面沉积发生的时间,显著减缓结垢层的增长速度．研究结果将为气液两相流对膜分离过程的传质强化研究提供重要参考．     

套管型气隙式膜蒸馏组件性能模拟及优化

提出了一种结构简单、制作方便的套管型气隙式膜蒸馏组件,给出了膜组件的特性方程组,编制了膜组件性能模拟软件,对套管内直径、中空纤维疏水膜内直径、膜孔直径、膜孔隙率、料液流量、料液进膜组件温度6个关键参数对膜组件性能的影响进行了分析.以某热敏料液浓缩为背景,给出了膜组件的优化设计参数:中空纤维疏水膜内直径为0.700 mm,外直径为1.00 mm,套管内直径为5.00 mm,外直径为6.00 mm,长度为500 mm,膜孔直径为0.300μm,膜孔隙率为0.800,膜组件壳体内直径为50.0 mm.在此设计参数下,当膜组件料液流量为70.0 g/s、被预热液流量为70.0 g/s、料液进膜组件温度为80.0℃、被预热液进膜组件温度为50.0℃时,膜组件膜通量为11.2 kg/(m~2·h),产水速率为3.56 kg/h,热负荷为2.39 kW,热效率为0.955,非挥发性组分截留率可达99.9%.     

无机膜处理含油废水

采用自制膜分离器研究了自制陶瓷膜的乳化油分离特性,考察了膜内外压着、料液流速和料液浓度等因素对乳化油渗透通量和膜截留率的影响规律。结果表明,陶瓷膜具有较佳的分离效率,渗透率为０．１１＊１０＾－４－１．１＊１０＾－４ｍ＾３／（ｍ＾２．ｓ）,截留率达９５％以上,无机超滤膜的可清洗性能优于有机超滤膜,膜性能可能过清洗来提高。     

含氟微孔聚合物膜渗透蒸发分离乙醇／水混合物的研究

比较了几种含氟微孔聚合物作为透醇膜的醇／水渗透蒸发性质，具有适中孔径的疏水微孔聚四氟乙烯改性膜性能最佳。考察了料液温度与浓度对膜分离性能的影响。在最佳条件下，膜的分离系数为８．０４，透过通量达１０２５ｇ／ｍ＾２ｈ。在发酵时用该膜从发酵液中分离产物乙醇，使葡萄糖转化率与乙醇生产能力均获明显提高。     

PEBA渗透汽化膜用于分离回收稀水溶液中邻甲酚

考察了PEBA2533渗透汽化膜分离稀水溶液中邻甲酚的性能,并运用渗透汽化-分级冷凝工艺回收高纯度邻甲酚晶体。采用扫描电子显微镜对PEBA2533膜的表面及断面进行表征,通过膜的溶胀实验考察了PEBA2533膜对邻甲酚的吸附性能,考察了在不同原料质量浓度及原料液温度时PEBA2533膜对邻甲酚的分离性能。结果表明:随着原料液浓度增大,邻甲酚的通量不断增大;在原料液质量浓度范围2 000~7 000mg/L内,分离因子处于较高的范围(59~105).随着原料液温度升高,邻甲酚与水的通量均明显增大,同时分离因子也逐渐增大;当原料液质量浓度与温度为7 000mg/L,70℃时,邻甲酚晶体通量高达295.9g/(m~2·h),纯度为99.9%.     

用气隙式膜蒸馏进行膜渗透性能影响因素研究

利用气隙式膜蒸馏实验对料液温度、流率及气隙宽度等操作条件对膜渗透性能的影响进行了测试和分析。结果表明,提高料液温度,可使膜通量有所提高,但温度极化现象会随之加重。冷液流率的提高引起的膜通量变化明显小于热侧液流率提高对膜通量的影响。另外,小的气隙宽度可得到大的膜通量。     

丹参水提液的无机膜澄清过程

利用无机陶瓷膜对丹参水提液进行了分离澄清研究,主要考察了膜管孔径、跨膜压差、膜面流速、温度和反冲条件等因素对分离过程的影响,以膜通量、浊度及固含量等指标来考察膜分离的性能.实验结果表明,膜管孔径越大,膜通量也越高,渗透液的浊度、固含量和黏度均变小.跨膜压差越大、膜面流速越高、温度越高,有利于提高膜通量;通过反冲实验可知较低的反冲时间和较短的反冲周期对膜分离比较有利.     

明胶膜醇／水渗透汽化性能的研究

用牛骨胶制备明胶膜,用于乙醇/水混合物的渗透汽化分离研究,结果表明,该膜在常温下分离85％乙醇时运行3h便可到达稳定操作状态;料液中醇含量增大、膜的分离系数提高但通量下降;而温度升高或汽相侧真空度提高都能导致膜通量与分离系数的同时提高。     

精馏与渗透汽化复合生产ETBE的过程

为了分离乙基叔丁基醚（ＥＴＢＥ）和乙醇混合物,得到ＥＴＢＥ产品,研究了乙酸丙酸纤维素膜（ＣＡＰ）的渗透汽化过程,讨论了温度、浓度等因素对渗透通量和选择性的影响。结果表明,ＣＡＰ膜的渗透通量随温度和乙醇在混合物中的浓度增加而增加,渗透通量与温度的关系满足Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ形式的方程。在此基础上,提出了精馏与渗透汽化复合生产ＥＴＢＥ的过程,并运用ＡＳＰＥＮＰＬＵＳ软件对该过程进行了设计计算,汽液相平衡采用ＵＮＩＦＡＣ法进行预测。     

Pervaporation of organic liquid/ water mixtures through a novel silicone copolymer membrane

Polydimethylsiloxane-ladder like phenylsilsesquioxane copolymer as a novel membrane material has good film-forming ability, high mechanical properties and low swelling capacity. The copolymer membrane displays the permselectivity of organic liquid for the pervaporation of organic liquid/water mixtures. The pervaporation of aqueous solution of ethanol through the membrane has been investigated. High separation factor can be obtained in the range of low ethanol concentration. The flux of ethanol increases and the flux of water keeps constant as the concentration of ethanol in feed increases. The membrane shows good stability of separation at room temperature to 70℃. The comparison of the pervaporation behavior of the aqueous solutions of methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, THF reveals that the magnitude of the separation factors and the fluxes increases in the following order: methanol相似文献   

中空纤维膜分离有机混合物中水的研究

利用聚乙烯醇（ＰＶＡ）中空纤维膜,以渗透蒸发技术分离了乙醇－水、叔丁醇－水以及乙醇－叔丁醇－水混合物。根据研究体系的实际,定义了分离系数、渗透通量以及渗透蒸发分离指数的数学表达式,并以此为基准,考察了分离条件与上述分离特性参数间的关系。实验结果表明：渗透蒸发分离指数随温度及供给液浓度的增加呈单调递增趋势,随供给液流速的增加呈先增后减的趋势。     

Swelling behaviors and pervaporation properties of CA/PAN composite membranes for separation of caprolactam/water mixtures

The composite membranes with cellulose acetate (CA) as the separating layer material and polyacrylonitrile (PAN) as the supporting layer material were prepared for separating caprolactam (CPL) from CPL/water mixtures by pervaporation technique. The swelling experiments were carried out to investigate the effects of swelling time and CPL concentration on the degree of swelling. The results showed that the CA membrane reached swelling equilibrium within 24 h, and the degree of swelling first slightly decreased then increased with the increase of CPL concentration in the feed under the experimental conditions. Respectively comparing flux with permeance, and separation factor with selectivity, we found out that the separation performance of the CA/PAN composite membrane is more strongly dependent on its hydrophilic/hydrophobic nature as well as on the effects of operating parameters, such as feed composition concentration and feed temperature.     

热浸渍晶种法制备高重复性NaA分子筛膜

利用热浸渍法和打磨法引入晶种合成NaA分子筛膜,将合成的NaA分子筛膜应用于乙醇/水混合体系,研究进料温度、进料侧压力及进料流量等对其分离性能的影响。结果表明,进料温度升高,渗透通量和分离因数呈增大趋势;进料侧压力增大,渗透通量增加,分离因数减小;进料流量增大,渗透通量明显增大,分离因数未发生明显变化。进料温度为75℃、进料侧压力为100kPa、相对真空度接近-0.1MPa、进料流量为16L/h时,所得NaA分子筛膜的渗透通量和分离因数分别为1.08kg.m-2.h-1和3 338,此时用于乙醇/水混合体系分离效果最佳。NaA分子筛膜的重复性高达80%。     

PDMS复合膜水中脱除乙醇渗透汽化传质过程分析

对聚二甲基硅氧烷（PDMS）/聚砜（PS）复合膜从低浓度乙醇水溶液中脱除乙醇的渗透汽化过程进行了研究。考察了操作温度、料液浓度及流速对渗透通量的影响,并对其传质过程进行分析。结果表明,乙醇渗透通量随料液温度、浓度及流速的增加而增大;利用Wilson图解法确定膜阻,并计算液相传质系数,进而获得传质准数关联式;在此传质过程中,液膜阻力占总阻力50%以上,表明液膜阻力对该渗透汽化过程有较大影响。     

添加碱金属氯化物的聚乙烯醇改性膜用于水乙醇渗透汽化分离

用碱金属氯化物对聚乙烯醇进行改性制得渗透汽化膜,并用于水乙醇渗透汽化分离．热分析结果表明：盐的加入增加了膜的热稳定性．膜的溶胀度的测试结果表明：随浸泡液中水含量增加,膜的溶胀度增大．渗透汽化结果表明：膜中含盐量对膜渗透汽化性能影响很大     

戊二醛交联PVA/PAN复合膜渗透汽化性能的实验研究

研究了戊二醛交联时间对PVA/PAN复合膜分离性能的影响,并用于乙醇水溶液的分离。结果表明,交联处理存在着最优时间。对应于最优交联时间的膜,当料液中乙醇质量分数(wE)为96.2%,料液温度(t)为70℃时,渗透通量(J_t)为337(g·m^-2·h^-1),分离因数(α_W/E)为389.7。进一步考察了料液质量分数为30%～98.3%,料液温度为50～78℃时,交联膜的分离性能。     

渗透汽化分离膜及膜反应器 Ⅰ．聚离子复合腹性能的研究

通过两层复合制得壳聚糖－聚丙烯酸钠和壳聚糖－褐藻酸钠聚离子复合膜，研究了其对乙醇－水混合体系的分离性能，并比较了壳聚糖膜、聚丙烯酸钠、褐藻酸钠及聚离子复合膜对乙醇－水二元体系和乙酸－丁醇－乙酸丁酯－水多元体系的渗透汽化分离性能．结果表明，聚离子复合膜适于作膜反应器的膜材料．