乙酸乙酯-乙醇-水共沸物滲透汽化脫水.pdf

1、乙酸乙酯是重要的工業(yè)溶劑，直接酯化法制得的乙酸乙酯粗產(chǎn)品中含有乙醇和水，這三者會(huì)形成各種兩元或三元共沸物。若采用萃取精餾、共沸精餾等方法進(jìn)行分離，流程復(fù)雜，能耗大，成本較高。滲透汽化作為一種新型的分離技術(shù)，在共沸物系、近沸物系的分離中具有突出的優(yōu)勢(shì)。由于產(chǎn)品中乙酸乙酯含量較高，且具有良好的溶解性能，本論文采用親水材料進(jìn)行乙酸乙酯-乙醇-水三元共沸物脫水，分別以陽(yáng)離子型聚合物殼聚糖(CS)和非離子型聚合物聚乙烯醇(PVA)為膜材料，通過(guò)對(duì)

2、其進(jìn)行改性，制備滲透汽化膜。利用紅外光譜(FT-IR)，X-射線衍射(XRD)，掃描電鏡(ESEM)，熱重分析(TG-DTA)，接觸角分析，密度檢測(cè)等手段對(duì)膜的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，系統(tǒng)研究膜的溶脹吸附、擴(kuò)散以及滲透汽化性能。 為了提高膜的親水性，利用強(qiáng)極性的親水材料聚乙烯吡咯烷酮(PVP)進(jìn)行共混，ESEM測(cè)試結(jié)果表明PVP與CS、PVA共混效果良好。實(shí)驗(yàn)表明，隨著PVP含量的提高，膜的親水性增強(qiáng)，溶脹度增加，滲透通量提高。當(dāng)

3、進(jìn)料溫度為25℃時(shí)，CS/PVP25/GA0.33膜的通量和分離因子分別為1033g·m-2·h-1和289；PVA2.5/PVP1.5/GA1膜的通量和分離因子分別為713g·m-2·h-1和372。 為了提高膜的穩(wěn)定性，利用戊二醛(GA)進(jìn)行交聯(lián)，并對(duì)膜進(jìn)行熱處理。實(shí)驗(yàn)表明，GA交聯(lián)能有效的抑制膜的溶脹，提高膜的分離因子。當(dāng)進(jìn)料溫度為25℃時(shí)，CS/PVP10/GA0.47膜的通量和分離因子分別為521g·m-2·h-1和1

4、220；PVA3/PVP1/GA1.2膜的通量和分離因子為493g·m-2·h-1和812。 本文還研究了料液溫度對(duì)膜滲透汽化性能的影響，結(jié)果表明，隨著溫度升高，膜的溶脹度增大，滲透通量增加，分離因子減小。當(dāng)進(jìn)料溫度為45℃時(shí)，CS/PVP15/GA0.33膜的通量和分離因子分別為1297g·m-2·h-1和481；PVA3/PVP1/GA1膜的通量和分離因子分別為801g·m-2·h-1和292，CS膜長(zhǎng)時(shí)間浸泡在較高溫度的溶