氯碱用全氟离子交换膜(PFIEM)污染与再生的研究

采用盐酸(HCl)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)作为再生剂,对氯碱行业污染并废弃的全氟离子交换膜(Perfluoro-ion-exchange membrane,PFIEM)F-8020与F-795进行了再生研究,考察了PFIEM再生过程中溶液温度、再生时间、盐酸浓度和超声波等条件对再生过程的影响。实验结果表明,当溶液温度60℃以上和盐酸浓度8%以上时,PFIEM的再生效果较好,能去除PFIEM阳极表面上的各种杂质元素;超声波水浴清洗能有效地脱除PFIEM阴极表面上的难溶物,而EDTA溶液能提高再生PFIEM的离子交换容量(Ion-exchange capacity,IEC)。采用多种分析方法,分析了PFIEM的表面元素I、EC值和水含量等参数。     

甲醛－水渗透蒸发膜分离

制备了乙烯共聚醋酸乙烯酯复合膜和聚酰亚胺均相致密膜，研究了这两种膜与全氟磺酸型离子交换膜的渗透蒸发分离性能。实验测得最大分离系数α＝２７４，并发现料液的甲醛浓度增加，膜的分离系数提高。     

椭圆中空纤维膜渗透汽化的传质强化数值模拟

本文建立了一个三维中空纤维膜渗透汽化传质模型,研究了膜管截面形状对渗透汽化过程传质的影响.该模型与经典理论Leveque传质关联式具有良好的一致性,且在同样的操作条件下,该模型与椭圆中空纤维膜接触器有一致的传质强化效果.相比传统圆形截面中空纤维膜,椭圆形截面能显著降低边界层传质阻力.在膜阻力远小于边界层阻力的情况下,椭...     

改进的反渗透膜溶解-扩散模型及其验证

以反渗透膜溶解-扩散模型(SDM)为基础,考虑了溶质体积压力驱动项的影响,提出了改进的反渗透膜溶解-扩散模型(MSDM)。由方程的函数性质得到溶解-扩散模型中的参数B值随压力变化而变化,溶质脱除率随压力增大而增大,增大的幅度随压力增大而减小的结论。依据改进模型拟合的均方差在10?8～10?6之间,优于溶解-扩散模型(SDM)。由模型参数α值计算的Vs值与溶质摩尔体积真实值有些偏差,模型计算的溶质偏摩尔体积产生偏差的原因是参数α可能是一个与渗透通量、压力相关的函数。因而该模型可以作为一个半经验模型。     

简化RP-HPLC法同时测定茶碱和可可碱的含量

确定了同时测定茶碱和可可碱含量的HPLC条件:Symmetry C18柱,乙腈-水(10∶90)为流动相,检测波长275 nm,流速1 mL/min。在此条件下茶碱(THO)的线性回归方程为y=3.186×106x-1.025×105,r=0.999 9);可可碱(TB)回归方程:y=3.011×106x-4.092×104(r=0.999 8),进样量分别在0.09~1.35μg和0.036~0.36μg范围内与峰面积值呈良好线性关系。     

PVDF管式超滤处理含油废水的膜污染分析

对处理含油废水的聚偏氟乙烯(PVDF)管式超滤膜进行了阻力分析,采用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)对PVDF膜表面进行微观观测,考察了PVDF新膜表面的粗糙程度和膜污染前后表面的光洁程度,通过傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线能谱(EDS)对PVDF膜表面污染物进行了分析,讨论了污染物的类型和污染物的主要成分。实验分析结果表明膜污染后的阻力主要来自凝胶层阻力,占总阻力的79.8%。污染物附着在膜的表面,其主要成分是含氧的有机化合物。     

中空纤维PVA/PAN复合膜填料的乙醇水溶液精馏性能

以乙醇/水溶液为分离对象,中空纤维PVA/PAN复合膜作为精馏填料,考察了不同膜组件的传质分离效率。实验结果表明:各种组件的分离效率均随塔釜加热功率的增加而减小;和大多数中空纤维膜接触器一样,其总传质系数Ky随中空纤维膜组件填充密度φ的增加而减少;相比于传统精馏填料而言,用中空纤维膜做精馏填料分离乙醇水溶液的分离效果更好,可以在常规填料不能操作的液泛线以上进行操作。当塔釜加热功率为120 W,45根中空纤维膜封装在内径为1.6 cm玻璃管中的传质单元高度(HTU)为5.64 cm。     

PVA/PAN渗透汽化膜分离乙酸乙酯—乙醇—水体系的研究

采用相转化法制备了平板PAN超滤膜,并采用涂覆法制备了酒石酸交联的PVA/PAN复合膜.利用红外谱图和扫描电镜对复合膜表面化学组成及膜结构进行了分析和表征.同时,以乙酸乙酯-乙醇-水体系为研究对象,分别研究了交联荆的含量以及料液温度等对复合膜性能的影响.结果表明在同一温度下,交联剂含量增加,膜的溶胀度减小,渗透通量减小.选择性增高.随温度的升高,渗透通量增大,而选择性降低.在30～50℃的料液温度下,复合膜的总通量为30～150 g/(m2·h),分离因子可达480～29 000.     

TiO_2动态改性膜应用于MBR的研究

采用二氧化钛(TiO_2)纳米粒子对聚偏氟乙烯中空纤维膜微滤膜(PVDF MF,0.1μm)和实验室自制聚砜中空纤维膜超滤膜(PSF UF,0.05μm)进行表面亲水改性,以期提高膜的抗污染能力.采用膜接触角、纯水通量、出水TOC、膜压差和扫描电子显微镜(SEM)进行表征了TiO_2动态膜的性能.将TiO_2纳米颗粒改性后的PVDF MF和PSF UF膜应用于膜生物反应器(MBR)处理模拟焦化废水(TOC=500 mg/L),考察了其对MBR过滤性能的影响.实验结果表明,改性后膜的水接触角明显减小,亲水性增强,TMP升高速率明显降低,模拟焦化废水,TOC的去除率平均可达95%,经返洗及次氯酸钠清洗后膜表面TiO_2层外观没有明显变化.改性后的膜组件较显著地增加了MBR的膜抗污染的优势,且具有一定的稳定性.因此,将TiO_2动态改性耐污染膜应用于MBR是可行的.     

催化与分离双功能膜及膜反应器

随着化学工业的快速发展,人们对环境污染越来越重视,大宗化学品已经不能满足人们日益增长的物质文化需求.清洁、安全、小批量、低能耗、高品质的精细化工产品受到广大生产者的青睐.催化与分离双功能膜集催化与分离于一体,能有效地解决催化反应中后续产品分离等问题,提高反应的转化率和选择性,降低能耗,实现化工过程的强化.但由于其较高的制备成本、未成熟的工艺流程,限制了其工业应用和发展.本文系统地介绍了催化膜及膜反应器的制备与研究进展,以及在化工过程强化中的应用.