渗透汽化分离水—乙醇混合物

用顺丁烯二酸酐和丁炔二酸对聚乙烯醇(PVA)进行交联制得渗透汽化膜,并对水—乙醇混合物进行渗透汽化分离。研究了膜的溶胀行为及透过性能随料液组成变化的情况。结果表明:顺丁烯二酸酐和丁炔二酸交联聚乙烯醇膜是性能优异的优先透水膜,随料液中乙醇含量增加,溶胀度和透量减小,而分离系数增大。     

蒸汽渗透膜分离技术的研究现状及其应用前景

蒸汽渗透（Vapor permeation）是分离混合蒸汽的有效技术之一,与渗透汽化（Pervaporatjon）不同,在该过程中由于膜只与蒸汽接触,膜的溶胀大为减弱,所以它在保留了渗透汽化一些优点的同时也克服了渗透汽化的一些缺点。本文介绍了近年来蒸汽渗透膜分离技术在有机溶剂气相脱水,挥发性有机物（VOCs）的脱除以及有机溶剂混合物分离的研究成果以及发展前景。文章列举了在上述领域中常用的分离膜的材料、性质及分离过程,展示了蒸汽渗透过程的特点及其应用前景。     

聚乙烯醇渗透汽化分离膜的研究进展

在描述聚乙烯醇(PVA)成膜工艺制取不同类型的分离膜以及PVA膜的改性处理技术的基础上,给出了PVA膜渗透汽化(PV)分离有机物/水、有机物/有机物混合物的性能,讨论了交联剂、复合膜的支撑膜、高分子网络结构等对膜分离性能的影响,并分析了PV操作参数如料液浓度、操作温度等对分离性能的影响。提出了PVA膜在今后研究开发中的3个方向。     

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.     

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     

多元酸交联聚乙烯醇膜渗透汽化分离性能研究

用多元酸作交联剂与聚乙烯醇（ＰＶＡ）进行反应制得渗透汽化膜,对水－乙醇进行渗透汽化分离。研究了膜溶胀平衡过程,考察了料液组成对膜渗透汽化性能的影响。     

中空纤维SAPO-34分子筛膜的制备及渗透汽化性能

采用二次生长法在α-Al_2O_3四通道中空纤维支撑体外表面合成SAPO-34分子筛膜,用于渗透汽化脱水分离。考察操作温度对分子筛膜渗透汽化性能的影响,并研究渗透汽化过程中膜结构性能的稳定性。结果表明:采用球磨晶种诱导合成出了高质量的SAPO-34分子筛膜,75℃下膜在异丙醇(90%)-水(10%)体系中,分离因子达到3 600,渗透通量为3.34 kg/(m~2·h);在乙醇(90%)-水(10%)体系中,膜的分离因子最高为419,渗透通量为1.19kg/(m~2·h)。SAPO-34分子筛膜具有良好的渗透汽化分离稳定性和耐酸性能。     

渗透汽化耦合工艺高效分离回收有机物研究进展

渗透气化(PV)是一种分离液体混合物的新型选择性膜分离技术,近年来已广泛用于从稀水溶液中分离回收高附加值有机物。介绍了基于PV技术的耦合工艺从稀水溶液中回收有机物的优势,回顾了渗透汽化与其它工艺耦合过程的发展历程,特别是渗透气化-分凝(PVFC)耦合工艺从稀溶液中高效分离回收高纯度高沸点有机物的研究进展。蒸汽渗透(VP)与PV膜分离过程遵循相同的分离机理,其耦合工艺也极具利用价值一并综述。通过PVFC过程强化新工艺,有望解决低浓度水溶液中高沸点有机物难以高效分离回收以及传统技术高能耗的问题,实现稀溶液中高附加值有机物的资源化利用。     

酸处理法对NaY分子筛膜的影响

考察了在酸处理过程中酸的种类、质量分数、酸处理时间和温度对NaY分子筛膜属性和渗透汽化性能的影响.通过XRD、SEM、氮气吸脱附、接触角和热重分析等方法对酸处理前后的NaY分子筛和NaY分子筛膜进行表征.经酸处理后的NaY分子筛膜的Si/Al比和接触角增大,分子筛膜的疏水性和对有机物的吸附作用增强; 经酸处理后的NaY分子筛的BET比表面积和孔体积均减小,可阻碍大尺寸MMA分子的透过,从而增强了酸处理后NaY分子筛膜的渗透通量和选择透过性.NaY分子筛膜的最佳酸处理条件是pH值为3的HAc溶液、酸处理温度为25 ℃、酸处理时间为30 min.经酸处理后的NaY分子筛膜的硅铝比增加了7%.在分离温度为50 ℃、10 MeOH/MMA混合液的渗透汽化过程中,酸处理过程可改善NaY分子筛膜渗透汽化性能,其中渗透通量增加了71%.     

n-SiO_2填充PEBAX/PAN复合膜渗透汽化分离吡咯

以气相纳米二氧化硅(n-SiO_2)为填充物,制备了均质膜、填充膜、复合膜、填充型复合膜四种分离膜。通过溶胀实验考察填充膜的吸附性能,渗透汽化实验考察填充型复合膜对吡咯/正庚烷二元混合体系的分离性能,采用FT-IR和XRD、SEM对膜进行表征。四种分离膜中,填充型复合膜的分离性能最佳。当填充量为1 wt%时,膜的综合分离性能最佳,料液温度为30℃,料液浓度为5 000μg/g时,总渗透通量为3.47 kg/(m~2·h),分离因子最大为14.56,渗透汽化综合性能得到很大的提高。这项工作可以为渗透汽化分离汽油中氮化物提供有益的参考。     

ZSM-5沸石膜的制备及其耐酸性能研究

以α-Al_2O_3为载体,借助二次生长法,在无模板剂的条件下制备出ZSM-5沸石膜,结合酸液浸泡及渗透汽化分离实验研究了所制ZSM-5沸石膜的渗透汽化性能及其在酸溶液体系中的耐酸性能。结果表明,在75℃条件下,所制ZSM-5沸石膜对质量分数为90%的异丙醇水溶液的渗透通量和分离因子分别可达1.73 kg·m~(-2)·h~(-1)和1800;经pH值不同的硝酸或乙酸溶液浸泡15天,ZSM-5沸石膜始终保持良好的渗透汽化分离能力,表面Si/Al原子比稳定,沸石膜耐酸性较好。     

多元酸交联聚乙烯醇渗透汽化膜

用多元酸作交联剂与聚乙烯醇（ＰＶＡ）进行反应制得渗透汽化膜,并对水－乙醇混合物进行渗透汽化分离。考察了交联剂用量、交联剂分子结构对膜性能的影响。在４０℃时,由草酸及柠檬酸交联的聚乙烯醇膜对９５％的乙醇水溶液,分离系数可达４６０以上。     

二次生长法制备NaA型沸石膜及其在渗透汽化中的应用

首先采用负压法在氧化铝载体上引入晶种,再通过二次生长法合成了NaA型沸石膜,考察了各种因素对制膜的影响.结果表明,在90 ℃时反应晶化3 h,能够形成最佳的NaA膜层.对于质量分数为90%的乙醇水溶液,所合成的膜的渗透汽化通量为0.19 kg/(m2*h),分离因子达300以上.在此基础上研究了渗透汽化温度、渗透液浓度对于分离性能的影响,获得了渗透汽化过程的初步规律.     

PVA、PVP和β-CD改性再生纤维素膜的制备及渗透汽化分离己内酰胺水溶液

己内酰胺(CPL)是重要的有机化工原料,对CPL脱水是除杂工艺中最后一步。然而,CPL是热敏性物质,为防止CPL高温分解,重点研究了渗透汽化膜分离技术对CPL脱水。以棉短绒为制膜原料,采用碱溶解方法,通过相转变制备了再生纤维素(RC)膜。研究了铸膜液浓度对膜结构的影响。铸膜液的最佳浓度为4 wt%,RC膜表面平滑、无孔,可作为渗透汽化膜,但纯RC膜的通量较小。因此,选取了聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和β-环糊精(β-CD)分别对RC膜共混改性,考察了改性膜的溶胀度、接触角和渗透汽化膜分离性能。RC-PVA膜的机械强度、通量和分离因子均优于纯RC膜。β-CD提高了膜的分离因子,对通量影响较小。     

添加碱金属氯化物的聚乙烯醇改性膜用于水—乙 …

用碱金属氧化物对聚乙醇进行改生制得渗所化，膜，并用于水－乙醇渗透气化分离，热分析结果表明：盐的加入增加了的热稳定性，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。     

支撑体结构对聚二甲基硅氧烷复合膜界面结合行为的影响

渗透汽化性能及结构稳定性是复合膜的重要评价指标。采用纳米划痕技术原位表征分离层与支撑体的界面结合强度。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)化合物作为膜材料,详细考察管式多孔陶瓷支撑体粗糙度及孔径对PDMS复合膜界面结合强度及渗透汽化性能的影响。结果表明:陶瓷支撑体粗糙度为1μm,平均孔径为200nm,制备的复合膜结构稳定性及渗透汽化性能最佳,临界载荷为27mN,当进料温度为40℃时,膜对1%丁醇水溶液的通量可达1139g/(m~2·h),分离因子为22。     

管式聚二甲基硅氧烷/陶瓷复合内膜的制备及其渗透汽化应用

采用浸渍-提拉法在多孔管式陶瓷支撑体内表面制备完整无缺陷的聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜层。采用扫描电子显微镜(SEM)、渗透汽化(PV)性能测试等手段,研究支撑体孔径和涂膜时间对管式PDMS/陶瓷复合内膜的形貌和分离性能的影响。同时,考察丁醇-水体系中料液温度、料液中丁醇含量对管式PDMS/陶瓷复合内膜渗透汽化性能的影响,并对膜的渗透汽化长期稳定性进行了研究,将复合内膜的渗透汽化性能与复合外膜进行了比较。结果表明:复合膜均匀完整,有良好的过渡层。支撑体孔径较大的复合膜,其渗透通量更高。随涂膜时间的延长,膜厚依次增加,渗透通量下降,分离因子升高;随料液中丁醇含量增加,通量逐渐上升,分离因子先升高后下降;随操作温度的升高,通量和分离因子都有所增加。在料液温度为40℃、丁醇质量分数为1.5%的条件下连续运行180h,膜渗透总通量高达1 050 g/(m~2·h),选择性可达30。     

~1聚醚共聚酰胺(PEBA)膜的基本渗透汽化行为研究

涂布法制备用于渗透汽化的PEBA膜,用红外光谱分析和元素分析表征了共聚物的化学结构,渗透汽化分离醋酸正丁酯稀水溶液中的醋酸正丁酯,研究了浓度和温度对渗透通量和分离因子的影响,结果表明:渗透通量和分离因子随着浓度的增加而增加,当浓度达到0.6%时,醋酸正丁酯的渗透通量可以达到143.9 (g/m2h), 分离因子可以达到236.9,渗透通量随着温度的升高而增加,分离因子随温度的升高而减小.     

CSA／PAN复合膜的渗透汽化性能

制备了渗透汽化性能较好的壳聚糖醋酸盐 /聚丙烯腈复合膜 (CSA/PAN) ,研究了进料浓度、温度、膜厚对渗透汽化性能的影响。实验表明 ,此膜适于分离高浓度的乙醇 /水溶液。并回归了水和乙醇的传质经验关联式     

醇水体系渗透汽比膜分离过程的溶解-扩散模型

采用溶解－扩散模型，对三醋酸纤维素膜用于乙醇－水休系渗透汽化分离过程进行数学模拟，计算膜的渗透通量和分离因子，计算结果与实测值基本相符。通过模拟计算求出了组分在膜内浓度分布，表明膜近真空侧存在一很薄的“干膜区”。