环糊精在PVA渗透蒸发膜中的应用

介绍了环糊精的结构，性质及其在ＰＶＡ渗透蒸发膜中的应用。实验中利用戊二醛合ＰＶＡ和环精糊低聚物交联的方法来制备ＰＶＡ／ＣＤ渗透蒸发膜，该膜具人优异的渗透蒸发特性。     

PDMS复合膜薄层流动膜组件中的渗透蒸发传质动力学

用自制的高性能矩形平板PDMS复合膜构造了薄层流动水力学结构的渗透蒸发膜组件,并进行了乙醇溶液的渗透蒸发传质动力学研究.实验得到了很好的渗透通量与浓度推动力之间的动力学关系.根据膜渗透蒸发的串联阻力概念,把液相边界层传质的Sherwood模型计算值与实验测量的总传质系数相结合,得出了渗透蒸发的膜内传质系数.分析表明,在料液温度25℃时,膜内传质阻力对渗透蒸发传质总阻力的贡献超过70%,说明膜内传质阻力是整个渗透蒸发过程的控制因素.对不同流动状态和不同温度下的传质动力学行为进行了实验测量和分析,结果显示,矩形平板PDMS复合膜与薄层流动膜组件的结合优于我们原来研究过的圆形膜及膜器,可以充分发挥膜的高性能.这一结果对PDMS复合膜和膜组件构形及其渗透蒸发过程的设计和运行具有重要意义.     

硅橡胶膜在乙醇发酵-渗透蒸发耦合过程中的分离性能

为掌握乙醇发酵 -渗透蒸发耦合过程中的膜分离行为 ,在发酵液温度 30～ 4 0℃、糖浓度 0～ 10 0g/L以及有无细胞存在的实验条件下 ,测试了乙醇通过硅橡胶膜的传质分离速率。结果表明 ,发酵温度升高促进渗透蒸发 ,但乙醇产率同时降低 ,导致过膜总通量增加而乙醇通量无明显变化 ,说明耦合过程操作温度应以实现高浓度连续发酵为控制因素 ;糖浓度增加对水分子在膜面的吸附有抑制作用 ,导致水的渗透通量减少 ,从而相对提高了膜对乙醇的选择性 ,分离因子提高 ;发酵液中细胞的存在促进了膜面的传质 ,有利于乙醇的渗透蒸发 ,过膜通量增加。     

壳聚糖渗透蒸发膜分离乙醇/水溶液

制备了壳聚糖(CS)渗透蒸发均质膜,考察了原液浓度、交联剂浓度、膜成型温度等不同制膜条件对膜分离性能的影响,讨论了料液浓度、温度等不同操作条件下该膜对乙醇／水体系的分离性能．     

壳聚糖渗透蒸发膜分离乙醇／水溶液

制备了壳聚糖（ＣＳ）渗透蒸发均质膜,考察了原液浓度、交联剂浓度、膜成型温度等不同制膜条件对膜分离性能的影响,讨论了料液浓度,温度等不同操作条件下该膜对乙醇／水体系的分离性能。     

改性PDMS膜的制备与渗透蒸发分离性能研究

从增强疏水性和亲苯性的角度制备了两种PDMS的改性膜:甲基嵌段PDMS膜及PMPhS膜。红外光谱(FTIR)分析表明,甲基嵌段PDMS膜与PDMS膜化学结构相同,而PMPhS中含有苯基。接触角测量结果表明,改性膜的亲苯性和疏水性均增强。采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察了膜的表面形态结构,确认其改性膜的渗透蒸发分离性能优于未改性膜。PMPhS(JHG-GT-1)膜的通量和分离因子分别达到293g/(m~2·h)和4220,高于文献值。     

硅橡胶膜生物反应器苹果原汁发酵研究(I)

基于细胞生长更新和产物原位分离的思想,设计了一套硅橡胶膜生物反应器进行苹果原汁的发酵实验,对2种自然选育的苹果酒酵母和一种工业化的酿酒高活性干酵母进行驯化,筛选出了一株较为理想的发酵菌株2401(驯化糖度为13%).发酵-渗透蒸发耦合实验表明,25 ℃时细胞密度24 h即可达到108 个/ml,经过渗透气化分离出产物后,细胞浓度有所提高;发酵96 h,残糖浓度下降到4%以下;膜渗透蒸发分离出的渗透液中轻组分浓度w(当量乙醇)最高可达28%,渗透通量超过1000 g/(m2·h).改变膜器结构和扩大膜面积后进行了发酵实验.自制的硅橡胶复合膜表现出优良的性能.结果表明,该膜生物反应器系统用于苹果原汁发酵在产物原位分离和发酵液封闭循环及反应条件控制等方面具有独特优点,在苹果加工制造苹果白兰地和发酵苹果汁软饮料方面具有工业开发前景.     

硅橡胶膜生物反应器乙醇连续发酵传质动力学实验研究

利用新型的硅橡胶平板复合膜构造乙醇连续发酵膜生物反应器,研究了连续发酵-渗透蒸发操作稳态过程的膜传质动力学问题,实验分析了发酵液循环流量、发酵温度、膜表面液体流动模式对膜性能的影响。在长达500h的连续发酵过程中,膜的分离性能维持相对稳定,没有出现膜污染现象。硅橡胶膜对发酵液中的乙醇的原位分离有效地减轻了代谢产物对细胞抑制作用,在发酵过程的前后阶段,膜的总传质系数从5.21×10-7m/s提高到7.94×10-7m/s。膜对实际发酵液的分离性能表现比对乙醇-水模型溶液的高。     

聚丙烯酸甲酯膜分离水-乙醇混合物的研究

本文介绍以丙烯酸甲酯、二乙烯三胺为基本原料合成的一种新型聚合物膜材料,并用渗透蒸发法通过该膜对水-乙醇混合物进行分离;研究了料液浓度、料液温度等评价条件对膜透过速率和分离系数的影响;计算了膜对不同浓度料液的表观透过活化能;测试了膜的溶胀度和溶胀膜的组成,利用测定结果讨论了溶液在膜中的溶解和扩散对透过速率和分离系数的影响。还利用红外分光光度计、电镜、动态粘弹测试仪等粗略探讨了膜的微观结构。     

氢在Pd／Ag合金膜中渗透性能的研究

研究了氢在Ｐｄ／Ａｇ合金膜中渗透性能,较系统地讨论了压力、温度、膜厚、吹扫气、进料气流量、膜污染、膜的再活化及混合气对氢渗透的影响;合金膜用于分离含氢混合气可获得超高纯氢气。     

DSC法对溶剂在膜中状态的研究

本文用DSC对溶剂在PVA热交联膜、PVA/NaOH膜PVA/MBA膜及PVA/P(AmCoAANa)共混膜中状态进行研究,在溶胀状态下,水存在三种状态即自由水中间水及键合水,水/乙醇溶液则存在自由态及其它状态,在渗透气化状态下,对于PVA/P(AmCoAANa)共混膜,当料液为水时,则有自由态水存在。另外结合测定渗透气化状态下膜中溶剂含量初步探讨了渗透气化机理。     

共价反应型多层有机-无机复合膜组装及其渗透汽化性能

对共价反应型多层有机-无机复合膜组装及其渗透汽化性能进行了研究.采用经硅烷偶联剂改性后的管式陶瓷膜作为基膜,通过动态层层吸附自组装(layer-by-layer,LbL)技术在管式陶瓷膜内表面分别组装聚丙烯酸(poly acrylic acid,PAA)/聚乙烯醇(poly vinyl alcohol,PVA)/戊二醛(glutaraldehyde,GA),再通过热交联引发层间反应,生成共价键,形成稳定性较强的多层复合分离膜,并将其用于渗透汽化领域.考察了组装层数、复合时间、交联温度和PVA相对分子质量等条件对复合膜性能的影响.结果表明:当组装层数为5层、进料液温度为75℃时,有机-无机复合膜对95%的乙醇/水体系,其透过液水的质量分数为99.5%,渗透通量可达102 g/(m2·h).     

催化裂化汽油膜法脱硫的研究进展

介绍了用于催化裂化汽油脱硫的渗透汽化膜技术，对国内外膜法汽油脱硫技术的开发应用现状进行了综述，重点指出了美国Grace、TransIonics和Exxon三大石油公司与国内研究机构对膜法汽油脱硫的研究进展，展望了膜法脱硫技术的前景．     

An experimental investigation on phenol wastewater treatment from coal gasification by pervaporation with NaY molecular Sieve filling membrane

In the experiment,PDMS membrane with NaY molecular sieve filling were chosen as the experimental objects and the flux of phenol and removal efficiency of phenol as evaluation index,the effect of the system operating temperature,the flow rate,liquid membrane downstream pressure,operation time,and filling proportion of NaY molecular sieve on pervaporation treatment efficiency for wastewater from coal gasification were investigated. With the increase of temperature and feed flow rate,pervaporation flux and phenol removal efficiency increases. The decrease of the membrane downstream pressure and elevating NaY molecular sieve filling proportion may result in the increase of flux and then phenol removal efficiency improves. When NaY molecular sieve filling proportion is 45% ,treatment efficiency is the best for coal gasification wastewater containing 1850 mg/L phenol as the flux of phenol was 12948. 23 mg/(h·m2) .     

膜生物反应器苹果原汁发酵研究（Ⅱ） —产物特性和膜器放大

在前期工作的基础上,采用扩大膜面积的新型硅橡胶膜生物反应器进行了苹果原汁发酵的进一步深入研究。整个系统运行稳定,硅橡胶复合膜分离性能良好。膜下游通过两级冷凝,得到了酒度适宜的苹果白兰地,酒味浓烈,果香优雅;膜上渗余液营养丰富,含有大量的有机酸,可用于生产苹果酸性饮料。     

硅橡胶膜生物反应器连续发酵与乙醇分离 耦合动力学研究

在发酵罐体积为4 L、膜面积为0.08 m2的硅橡胶膜生物反应器中,进行了酿酒酵母连续发酵生成乙醇和产物原位分离的耦合动力学研究。建立了耦合过程中细胞生长、产物合成和基质消耗随时间变化的数学模型,通过对实验数据的非线性拟合,得出了对应的动力学模型参数值;该模型计算结果与实验值吻合良好,可较好地预测膜生物反应器稳定操作参数,对该类膜生物反应器的开发设计和操作具有指导意义。