干燥方式对相转化法制备PVDF微孔膜性能的影响

采用相转化法制备了PVDF微孔膜,研究了50℃干燥（a）、无水乙醇中浸泡后室温干燥（b）、无水乙醇和正己烷中置换后室温干燥（c）3种干燥方式对最终PVDF膜结构和性能的影响．采用扫描电子显微镜观察PVDF膜的形态结构,测定膜的纯水通量和截留率．结果发现：不同干燥方式对膜结构的影响不大．3种干燥方式得到的PVDF膜水通量顺序为Jc〉Jb〉Ja．     

聚合物PPES/PPEK/PPESK-NMP-H2O三元体系的相行为研究(Ⅰ)浊点与饱和吸附量测定

采用浊点滴定法实验测定了新型成膜聚合物杂萘联苯聚芳醚砜(PPES)、杂萘联苯聚芳醚酮(PPEK)和杂萘联苯聚芳醚砜酮(PPESK)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液分别在3种不同温度(25,50和75℃)下用水滴定时的浊点数据.并用线性浊点方程对所得实验结果进行了参数回归,线性度甚佳.采用平板刮膜法制备了PPES,PPEK和PPESK的致密膜,并用称重法测定了3种聚合物膜对水的饱和吸附量,进而根据Flory-Rehner理论计算了聚合物与沉淀剂水之间的Flory-Huggins相互作用参数.为进一步理论计算PPES,PPEK和PPESKNMP-H2O的三元相图提供了基础数据.     

渗透汽化节能膜技术及其在石化领域中应用

膜分离技术是当代化工领域的高新技术.由于它是解决人类面临的能源、资源、环境等重大问题的新技术,所以近30多年来取得了极为迅速的发展,已经在海水、苦咸水淡化,饮用水净化,超纯水制备,电站锅炉补给水的供应,气体净化以及石油化工、医药、冶金、食品轻工、生物产品的分离、提纯和浓缩等方面发挥了巨大的作用.正因为如此,世界各国,特别是发达国家不惜投巨资设立研究基金,以期在该领域占据领先地位.     

PEA型聚氨酯膜的制备及渗透汽化苯/环己烷的分离性能

通过溶液聚合的方法,以聚己二酸乙二醇酯(PEA)为软段,不同的二胺、二酐为扩链剂,制备了七种不同硬段结构和含量的聚氨酯膜,并对其结构和热性质进行了表征。考察了不同硬段结构与其渗透汽化苯/环己烷分离性能之间的关系。结果表明,PEA型聚氨酯膜可以有效分离苯/环己烷混合物中的苯,其中以二胺基二苯甲烷(MDA)扩链的聚氨酯膜综合渗透汽化分离性能最佳,对于苯/环己烷(50/50)体系,40℃时硬段含量为21.5%的膜渗透通量为26.35 kg.μm/m2.h,分离因子为6.29。而硬段含量为28.4%的膜渗透通量为9.52 kg.μm/m2.h,分离因子为13.21。     

PDMS/PEI复合膜对FCC汽油的脱硫性能(Ⅳ)不同形态硫的影响

以PEI超滤膜为支撑层,PDMS为复合层,制备PDMS/PEl渗透汽化FCC汽油脱硫复合膜.由于实际汽油组成复杂,根据汽油中形态硫的分布情况,实验选择噻吩、2-甲基噻吩、2,5-二甲基噻吩、乙硫醚、丁硫醇5种典型的形态硫模拟实际汽油体系,考察不同形态硫对膜分离性能的影响.同时,考察了不同料液温度对渗透通量和富硫因子的影响.结合溶解度参数理论,研究了5种形态硫与膜的亲和力,亲和力的大小会影响不同形态硫在膜内的溶解和扩散速率.实验结果表明,在同一操作条件下,5种形态硫的渗透分通量和富硫因子大小顺序为:噻吩＞2-甲基噻吩＞2,5-二甲基噻吩＞正丁硫醇＞正丁硫醚;溶解度参数结果能够很好的解释膜对不同形态硫的选择性,所得结果为渗透汽化技术在汽油脱硫领域的应用提供数据支持.     

聚酰亚胺渗透汽化膜的研究(Ⅳ)模型研究膜材料性质及膜中传质行为

依据改进的Scatchard-Hildebrand模型、Flory-Huggins理论、线性粘弹性理论,通过建立的传质模型计算298.15 K和308.15 K下,水蒸气小分子在PI膜中的吸附/脱附曲线.通过计算杨氏模量,研究了PI的玻璃化温度与杨氏模量的关系,以及PI结构对杨氏模量的影响.通过计算无限稀扩散系数D0,研究温度和PI的结构对无限稀扩散系数D0的影响.研究结果表明:模型能很好的预测水蒸气在PI膜中的传质行为,模型最大误差小于9%,平均误差小于4%,计算结果较好,进一步验证了所建模型的准确性.     

液化气脱硫膜材料的选择及膜性能

通过研究各种聚合物膜材料对液化气脱硫体系的适应性,并结合溶度参数理论,选定端羟基聚丁二烯-丙烯腈为分离层膜材料;然后研究了制膜工艺,进行液化气脱硫实验.结果表明,使用HTBN/PAN复合膜在0.3 MPa,20℃的操作条件下,通量达到113 L/(m2.h),分离因子达到26.     

PDMS/PEI复合膜对FCC汽油的脱硫性能(Ⅲ)放大实验研究

渗透汽化是一种新型高效的膜分离技术,尤其在汽油深度脱硫技术方面具有独特优势.以PEI超滤膜为支撑层,PDMS为复合层,制备PDMS/PEI渗透汽化FCC汽油脱硫复合膜.通过傅立叶红外光谱仪(FTIR-ATR)对其进行了结构分析,考察了交联前后官能团的变化.通过扫描电子显微镜(SEM)分析了复合膜表面和断面的形态.在以前的工作基础上,将制备的PDMS/PEI复合膜应用于放大实验,在不同的料液体系中考察膜的渗透汽化性能.结果表明,对于正庚烷/噻吩体系,在80℃下连续操作28 h,料液硫含量从200 ng/μL降到10 ng/μL,其平均通量为0.78 kg/(m2.h),平均富硫因子为7.6.对于汽油加噻吩体系,平均渗透通量为0.06 kg/(m2.h),平均富硫因子为4.8.该成果为膜法汽油脱硫深入研究和工业应用奠定了基础.     

聚二甲基硅氧烷膜分离甲醇/碳酸二甲酯混合物的渗透汽化研究

制备了一系列聚二甲基硅氧烷(PDMS)均质膜,用于渗透汽化法分离甲醇/碳酸二甲酯混合物,此系列PDMS均质膜优先脱除碳酸二甲酯.考查了PDMS均质膜在甲醇和碳酸二甲酯液体中的溶胀性能,并研究了PDMS预聚体的黏度、交联剂浓度、操作温度及料液浓度对渗透汽化分离性能的影响.结果表明,对于不同黏度的PDMS预聚体均表现出随交联剂浓度增加分离因子先增加后减小,而渗透通量则逐渐减小;随操作温度增加分离因子减小而渗透通量增大;随料液中碳酸二甲酯浓度增加分离因子先增加后减小,而渗透通量则逐渐增大.对于碳酸二甲酯浓度为30%的甲醇/碳酸二甲酯混合物,40℃时渗透侧碳酸二甲酯浓度为59.7%,分离因子为3.46,渗透通量为1.41 kg/(m2·h).     

聚合物PPES／PPEK／PPESK—NMP—H2O三元体系的相行为研究（Ⅱ）相图的计算

以Flory-HugginS理论为基础,详细推导了聚合物-溶荆-非溶剂三元聚合物成膜体系的双节线、旋节线和临界点求解方程,提供了方程的求解方法.根据此理论和方法,分别求解了聚合物杂萘联苯聚芳醚砜酮、杂萘联苯聚芳醚砜和杂萘联苯聚芳醚酮与H2O及NMP组成的三元体系在25℃时的相分离曲线.将计算结果与实验测定的浊点数据进行比较.分别优化校正了溶剂NMP与聚合物PPES、PPEK和PPESK之间的相互作用参数g23.提出二元Flory-HugginS相互作用参数值随温度变化的一般关系.并据此关系,以25℃时的相互作用参数为基准求解PPES/PPEK/PPESK-NMP-H2O三元体系在50℃和75℃时的相图,计算结果与浊点实验数据相吻合.