渗透汽化膜分离过程溶解—扩散传递机理的探讨

本文以非理想性较强的乙醇-水溶液为研究实例,选择具有较好渗透汽化分离效果的均质三醋酸纤維素膜(DT07)和非对称聚砜膜(PSf3),用新的膜内浓度测定方法有效地测定了溶液各组分在膜内的溶胀平衡及Flory相互作用参数Ψ;基于修正的溶解-扩散模型,对渗透汽化膜分离过程的伴生作用,从溶解热力学和动态扩散两方面进行了定量的关联分析。     

壳聚糖／聚丙烯酸钠聚离子复合膜的醇－水渗透汽化分离性能

研究了壳聚糖－醋酸溶液与聚丙烯酸钠溶液形成的复合膜用于水－乙醇混合物的渗透汽化分离，在膜组成Ｃ＝０．８０时，分离系数出现最大值，对异丙醇－水体系的分离系数为∞。溶解－扩散过程对渗透汽化过程起着重大作用。由－ＮＨ＋３…ＯＯＣ－交联的聚离子复合膜对醇－水体系具有稳定的分离性能。     

壳聚糖／聚丙烯酸钠聚离子复合膜的醇—水渗透汽化分离性能

研究了壳聚糖－醋酸溶液与聚丙烯酸钠溶液形成的复合膜用于水－乙醇混合物的渗透汽化分离，在膜组成Ｃ＝０．８０时，分离系数出现最大值，对异丙醇－－水体系的分离系数为∞。溶解－扩散过程渗透汽化过程起着重大作用。由－ＮＨ３ＯＯＣ－交联的聚离子复合膜对醇０－水体系具有稳定的分离性能。     

聚醚共聚酰胺(PEBA)膜的溶胀和渗透汽化行为研究

用涂布法制备出PEBA均质膜,分别测试了膜在纯醋酸正丁酯、水以及醋酸正丁酯稀水溶液中的溶胀率,并考察了浸泡时间、温度和溶液浓度对溶胀率的影响;结果表明:PEBA膜在水中溶胀很小,对醋酸正丁酯具有优先吸附能力;溶胀率随浸泡时间的延长、浸泡液浓度和温度的升高而逐渐上升。渗透汽化实验表明膜对醋酸正丁酯的良好选择性,膜的渗透通量和分离因子随着浓度的增加而增加,渗透通量随着温度的升高而增加,但分离因子随温度的升高而减小;当原料液浓度为0.6%(wt)时,醋酸正丁酯的渗透通量为143.9g·m-2·h-1,分离因子达到236.9。     

亲水—憎水膜用于渗透汽化法分离乙醇／水的研究

本文研究了亲水－憎水（ＰＡＭ－ＮＹ６）共混物膜用于水－乙醇混合物的渗透汽化分离。随着共混物膜中ＰＡＭ的含量由７０％上升到１００％（ｗｔ％），膜的分离系数α增加；而其渗透通量则在ＰＡＭ含量约８５％（ｗｔ％）时有一峰值。膜材料的亲水－憎水性与料液中水、乙醇的选择性溶解及渗透汽化过程密切相关。     

Silicalite-1/PAAS杂化膜的二甲苯异构体渗透汽化分离研究

Silicalite-1经3-氨丙基-三乙氧基硅烷(APTES)改性后,通过共混制备silicalite-l/聚丙烯酸钠(PAAS)杂化膜,用于二甲苯异构体的渗透汽化分离.膜的SEM分析表明,改性后silicalite-1与PAAS之间的相容性有较大改善.溶胀和渗透汽化实验发现:(1)对、邻二甲苯在杂化膜中的平衡溶胀量...     

聚醚型聚氨酯及其沸石改性膜的制备与脱酚性能研究

采用不同的聚醚型商业成品聚氨酯和78A、85A两种硬度的预聚体制备了八种不同软段结构和含量的聚氨酯膜,并用红外光谱(FTIR)对其进行表征。考察了ZSM-5沸石对PU膜的溶胀度及渗透汽化性能的影响。结果表明,聚醚型聚氨酯膜可以有效分离苯酚/水混合物中的苯酚,添加ZSM-5沸石后,膜的溶胀度随沸石添加量的增加先降低后升高,添加1%ZSM-5沸石的膜,分离因子和渗透通量高于纯聚氨酯膜。     

耐溶剂聚酰亚胺膜渗透汽化分离有机溶剂的研究

文章制备了聚酰亚胺渗透汽化膜,并将其用于乙酸和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)脱水。实验结果表明:聚酰亚胺渗透汽化膜能有效地从乙酸和DMAc中脱除水,对于含水量为2.20 wt%的乙酸水溶液,其渗透通量为27.7 g/(m2h),分离因子为3427,溶胀度为17.7%;对于含水量为6.63 wt%的DMAc水溶液,其渗透通量为4.50 g/(m2h),透过液中无DMAc,溶胀度为36.3%。同时,随着乙酸和DMAc水溶液温度的升高,其渗透通量均增大,在乙酸体系中分离因子减小。     

超声协同PDMS膜渗透汽化分离吡啶和水

对自制聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜渗透汽化分离低浓度吡啶-水体系的性能进行了研究.采用扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对膜的形貌及化学组成进行了分析和表征,测定了PDMS膜在吡啶-水溶液中的溶胀行为.分别考察了膜厚度、操作温度、下游侧压强、进料浓度以及超声对PDMS膜渗透蒸发分离性能影响.结果表明,随着操作温...     

聚二甲基硅氧烷-聚丙烯酸甲酯半互穿聚合物网络结构渗透汽化膜的制备及性能

为了提高聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜的渗透汽化性能,采用一锅法制备PDMS-PMA半互穿聚合物网络结构(semi-IPN)渗透汽化膜,通过红外光谱和扫描电镜对其进行表征,并探究其溶胀性能和渗透汽化性能。结果表明,IPN结构的形成明显提高了PDMS膜的渗透汽化性能;在原料液温度为70℃、PMA含量为10%时,semi-IPN渗透汽化膜的分离因子为42.0、总通量为923 g·m~(-2)·h~(-1)。     

乙醇/水及乙酸/水体系的渗透汽化分离

以乙醇/水及乙酸/水体系为研究对象,研究了渗透汽化过程中料液浓度、温度因素对分离效果的影响;结合乙醇、乙酸对聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜的溶胀特性差别,分析并讨论了两者在渗透汽化过程中可能的分离机理. 研究表明,PDMS膜能够优先透醇,但乙酸分子的缔合物以及羧基与疏水PDMS膜高分子链的强相互作用降低了其在膜中的扩散速率,使低温时乙酸/水体系优先透水,只有当温度在60℃以上时才表现出优先透酸,且分离效果较差.     

渗透汽化-结晶耦合分离稀溶液中的香兰素

以聚醚嵌段共聚酰胺(PEBA2533)为膜材料,采用干法相转化法制备性能优异的高分子膜,用于渗透汽化-结晶耦合(PVCC)分离系统中回收稀水溶液中的香兰素。采用扫描电子显微镜(SEM)对PEBA2533膜的形貌进行表征。考察原料液浓度、温度对膜渗透汽化性能的影响。结果表明:随着溶液浓度的增加,PEBA2533膜溶胀性能增加,说明PEBA2533能够优先吸附香兰素;随原料液浓度增加,香兰素渗透通量增加,分离因子略微下降;原料液温度增加,香兰素渗透通量和分离因子都增加;并通过Arrhenius方程计算得到香兰素比水对温度更加敏感。PVCC系统中控制一级冷凝器温度为2℃时,一级冷凝器中结晶态香兰素通量为39.52 g·m~(-2)·h~(-1),纯度在99%以上。     

渗透汽化-结晶耦合分离稀溶液中的香兰素

以聚醚嵌段共聚酰胺（PEBA2533）为膜材料,采用干法相转化法制备性能优异的高分子膜,用于渗透汽化-结晶耦合（PVCC）分离系统中回收稀水溶液中的香兰素。采用扫描电子显微镜（SEM）对PEBA2533膜的形貌进行表征。考察原料液浓度、温度对膜渗透汽化性能的影响。结果表明：随着溶液浓度的增加,PEBA2533膜溶胀性能增加,说明PEBA2533能够优先吸附香兰素;随原料液浓度增加,香兰素渗透通量增加,分离因子略微下降;原料液温度增加,香兰素渗透通量和分离因子都增加;并通过Arrhenius方程计算得到香兰素比水对温度更加敏感。PVCC系统中控制一级冷凝器温度为2℃时,一级冷凝器中结晶态香兰素通量为39.52 g·m^-2·h^-1,纯度在99%以上。     

硬脂酸改性γ-Al_2O_3填充PEBAX膜渗透汽化分离苯胺

利用硬脂酸对纳米γ-Al_2O_3改性,分别制备了聚醚共聚酰胺(PEBAX)均质膜、填充膜、复合膜以及填充型复合膜四种分离膜,探讨了膜在苯胺/正庚烷体系中的溶胀性能和渗透汽化性能。利用FT-IR、XRD分别考察了改性前后γ-Al_2O_3颗粒官能团和晶体结构的变化情况,通过SEM观察膜的形貌结构。溶胀实验结果表明:随着料液中苯胺浓度和料液温度的升高,溶胀度均持续增大,在48 h时达到溶胀平衡,填充量为2%(wt)时填充膜的溶胀效果最好;渗透汽化实验结果表明:膜的渗透通量和分离因子均随料液中苯胺浓度和料液温度的升高而持续增大,填充型复合膜的综合性能最优,其填充量为2%(wt)时分离性能最佳,当苯胺浓度为5000μg×g~(-1)、温度为70℃时,膜的渗透总通量为5.64 kg×m~(-2)×h~(-1),分离因子为3.07。     

SiO_2-PEBAX/PAN膜渗透汽化分离吡啶

以聚醚共聚酰胺(PEBAX)为分离膜材料,聚内烯腈(PAN)超滤膜为支撑层,纳米气相二氧化硅(n-Si O2)颗粒为填充物,分别制备了PEBAX/PAN复合膜及n-Si O2-PEBAX/PAN填充型复合膜,旨在通过渗透汽化分离吡啶。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对复合膜进行表征,表明n-Si O2与聚合物只是物理混合。以吡啶/正庚烷混合物为模拟溶液,考察膜的溶胀及渗透汽化分离性能。溶胀实验结果表明:膜溶胀度随料液吡啶含量及温度的增加而增大。渗透汽化实验结果表明:n-Si O2填充量为10‰(wt)时总渗透通量最大,填充量为5‰(wt)时分离因子最大。总渗透通量和分离因子都随料液吡啶浓度增大而增加;渗透汽化操作温度升高,总渗透通量增大,而分离因子减小。当填充量为5‰(wt)、温度为30℃、以及料液吡啶含量为5000?g?g?1时,Pn5膜的总渗透通量为5.05 kg?m?2?h?1,分离因子为3.39。研究结果表明,Si O2-PEBAX/PAN复合膜对吡啶有较好的富集作用。     

HTPB基聚氨酯膜的制备及渗透汽化脱酚性能研究

采用端羟基聚丁二烯(HTPB)、端羟基聚丁二烯–苯乙烯共聚物(HTBS)和端羟基聚丁二烯–丙烯腈共聚物(HTBN)三种软段制备了聚氨酯(PUR)膜,利用红外光谱仪、差示扫描量热分析仪、热重分析仪表征了膜的结构和热性能;并以苯酚水溶液为目标体系,考察了三种膜的溶胀性以及渗透汽化分离性能。结果表明,HTPB–PUR膜具有最大的微相分离程度和耐热性;软段中的氰基会增大膜的溶胀度;HTBS–PUR膜具有最高的渗透性,而HTPB–PUR膜选择性最好;三种膜的总渗透通量、分离因子和渗透汽化分离指数均随进料温度升高而增加。     

PVA/ZIF-8-NH2混合基质膜的制备及渗透汽化分离性能

通过将氨基改性ZIF-8-NH₂加入聚乙烯醇(PVA)制备了混合基质膜。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角和溶胀度测定等方法表征混合基质膜的结构与性能。通过混合基质膜渗透汽化正丁醇脱水实验发现,ZIF-8-NH₂含量为10%的混合基质膜,在40℃下的85%正丁醇/水混合液中的渗透汽化分离性能相对较好。     

渗透汽化在醇/水分离中的应用

一种新型的膜分离技术即渗透汽化技术逐渐在食品工业中得到应用.该文简要介绍了渗透汽化原理和渗透汽化分离膜,着重论述了渗透汽化技术在食品工业中醇/水分离方面的应用研究.     

壳聚糖／醋酸纤维素渗透汽化共混膜的研究：Ⅰ.膜的制备及其渗透汽？…

本文以壳聚糖和醋酸纤维素为膜材料，研究了ＣＳＣＡ渗透汽化共混膜的制膜条件，分析了该膜的渗透汽化性能及影响因素。结果表明：ＣＳＣＡ共混膜对乙醇－水混合液具有良好的渗透汽化分离性能，适合分离浓度为５０ｗｔ％－９０ｗｔ％的乙醇水溶液。     

渗透汽化处理石化有机废水技术研究进展

渗透汽化(PC)技术是近年来发展起来的一种新型膜分离技术,它是一种利用液体混合物中各组分在致密膜内溶解、扩散性能的不同实质分离的新型膜过程,是一种符合可持续发展的新型"清洁工艺",不仅具有少污染或零污染的优点,而且可以从体系回收污染物.渗透汽化特别适合于分离蒸馏法难以分离或不能分离的近沸点、恒沸点有机混合物,对有机溶剂及混合溶剂中微量水的脱除、废水中少量有机物的脱除及水溶液中高价值有机组分的回收具有明显的技术和经济优势.