乙醛-水溶液的滲透蒸發(fā)分離研究.pdf

1、乙醛-水溶液的分離在乙醛及其下游產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中有重要的意義，工業(yè)中常用分離方法為精餾和萃取，滲透蒸發(fā)膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能等特點(diǎn)，用于醇、醚、酯的水溶液分離已經(jīng)比較成熟，對(duì)含醛體系的分離報(bào)道較少。本論文分別從優(yōu)先透水和優(yōu)先透醛角度對(duì)滲透蒸發(fā)分離乙醛-水溶液進(jìn)行研究。 以聚氨酯（PU）為膜材料，分別采用填充和共混改性方法，制備了兩種優(yōu)先透水膜：3A分子篩填充型聚氨酯（3A-PU）膜和醋酸纖維素-聚氨酯（CA-PU）共混膜。以硅橡

2、膠（PDMS）為制膜材料，將PDMS與交聯(lián)劑縮聚反應(yīng)，以CA微孔膜為支撐層，制備了PDMS/CA復(fù)合膜及ZSM-5分子篩填充PDMS/CA（ZSM-5-PDMS/CA）優(yōu)先透醛膜。采用紅外光譜（FT-IR）、X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、熱重分析（TG）等對(duì)膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)和物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征，分析了填充和共混改性對(duì)膜內(nèi)部的基團(tuán)作用、結(jié)晶度等的影響。 研究了填充量、共混比及操作條件（原料液溫度、濃度）對(duì)膜在分離乙醛-

3、水溶液時(shí)的溶脹吸附及滲透蒸發(fā)性能的影響?？瞻譖U膜分離乙醛，水溶液時(shí)，滲透通量較低。添加3A分子篩后，膜的滲透通量和分離因子都有所提高。3A分子篩含量為8％時(shí)，通量達(dá)到了223．2g/㎡·h； 3A分子篩含量為5％時(shí)，分離因子達(dá)到了7．5。對(duì)分離過(guò)程的分析表明擴(kuò)散選擇性對(duì)分離因子起主要作用。醋酸纖維素和聚氨酯共混部分相容，會(huì)產(chǎn)生微相分離，導(dǎo)致CA-PU膜自由體積增加，與空白PU膜相比，滲透阻力減小，滲透通量增大，而分離因子變化不大。PD

4、MS/CA復(fù)合膜分離乙醛．水溶液時(shí)，乙醛優(yōu)先透過(guò)。加入ZSM-5分子篩填充改性后，分離因子增加，分子篩含量為5％時(shí)，分離因子達(dá)到最大（11．0）。對(duì)滲透蒸發(fā)的工藝條件研究發(fā)現(xiàn)，料液溫度升高有利于膜滲透通量的增加；乙醛濃度提高，3A-PU和CA-PU膜的滲透通量也增加。 根據(jù)膜對(duì)原料液的吸附實(shí)驗(yàn)及溶解-擴(kuò)散模型，對(duì)滲透物在膜中的擴(kuò)散系數(shù)、滲透系數(shù)及滲透通量進(jìn)行了計(jì)算，并將滲透通量的計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行了比較，計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值數(shù)量級(jí)一致