二醛交联PVA/PAN复合膜的渗透汽化脱水性能

探索了渗透汽化脱水用PVA/PAN复合膜的二醛交联处理方法 ,以质量分数为 95%的乙醇水为脱水对象 ,在 70℃下的测试结果为 :用乙二醛处理时 ,分离因子约为 60 0 ,渗透通量约为 1 50 g/ (m2 ·h) ;用戊二醛处理时 ,分离因子约为 2 0 0 ,渗透通量约为 2 0 0 g/ (m2 ·h) ;用对苯二甲醛处理时 ,分离因子约为 4 60 ,渗透通量约为 2 80 g/ (m2 ·h) .研究中还发现二醛的分子大小和结构对交联后膜性能有一定影响 .     

我国渗透汽化技术的工业化应用

简述渗透汽化技术在我国的产业化状况;介绍其在石油化工、医药化工、精细化工领域中的应用实例,着重描述在有机溶剂和混合溶剂脱水、恒沸体系分离、溶媒回收方面发挥的作用.说明了研发的技术基础.     

TCY交联ACM渗透汽化膜对水中乙酸乙酯的分离

以三聚硫氰酸(TCY)为交联剂对丙烯酸酯橡胶(ACM)进行交联制得ACM/聚四氟乙烯(PTFE)渗透汽化复合膜。用红外光谱(FT-IR)研究了交联反应机理,用扫描电镜(SEM)表征ACM/PTFE复合膜微观结构。考察了交联剂用量、交联温度、料液浓度和料液温度对复合膜渗透汽化法分离乙酸乙酯/水性能的影响。FT-IR表明,TCY的-HS基和ACM的-CH2Cl基之间发生了脱HCl反应。当m(TCY)∶m(ACM)为5∶100,在150℃交联2h所制的复合膜在50℃时,对7%的乙酸乙酯/水溶液渗透通量为3631 g/(m2.h),分离因子为239。升高温度至70℃时,渗透通量可达7918g/(m2.h),分离因子降低到195。     

海藻酸钠与PVA共混膜用于渗透汽化分离乙醇—水混合物

制备了天然高分子海藻酸钠与ＰＶＡ的不同比例共混膜，并用于渗透气化法分离乙醇－水混合物。结果表明，与均质ＰＶＡ膜相比，透过系数及分离系数均大幅度提高，尤其是当乙醇浓度低于８０％时，共混膜依然保持较高分离系数，在共混膜中，ＰＶＡ可起到增强力学强度，易于交联的作用。     

PVA膜渗透汽化分离低浓度乙醇/水溶液的实验研究

将聚乙烯醇(PVA)复合膜用于乙醇/水溶液的渗透汽化过程,考察了料液浓度、操作温度、膜后真空度等操作条件对复合膜渗透通量和分离因子的影响。实验结果表明,复合膜的渗透通量随着操作温度和膜后真空度的升高而增加,分离因子随着料液浓度、操作温度和膜后真空度的升高而减小,在料液浓度低于70%时显优先透醇性,在料液浓度高于70%时显优先透水性。温度对PVA膜渗透通量的影响符合Arrhenius方程。由Arrhenius公式计算得到乙醇组分的渗透活化能Ep=42.88kJ/mol。     

动态LBL组装聚离子膜对乙醇/水体系的渗透汽化性能

采用动态层-层吸附成膜法(动态LBL),以聚醚砜超滤膜为基膜,以聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯亚胺(PEI)为聚离子制备了聚离子复合膜.考察了动态成膜与静态吸附成膜的膜性能比较,研究了动态过滤时间、聚离子浓度、进料浓度、温度等因素对该复合膜渗透汽化性能的影响;并对复合膜表面和截面做了扫描电镜分析.在40℃时,该复合膜对乙醇/水体系的分离因子可达1300,渗透通量约150 g/(m2.h),体现了较好的渗透汽化分离性能.     

海藻酸钠与PVA共混膜用于渗透汽化分离乙醇┐水混合物

制备了天然高分子海藻酸钠与ＰＶＡ的不同比例共混膜，并用于渗透汽化法分离乙醇－水混合物。结果表明，与均质ＰＶＡ膜相比，透过系数及分离系数均大幅度提高，尤其是当乙醇浓度低于８０％时，共混膜依然保持较高分离系数，在共混膜中，ＰＶＡ可起到增强力学强度，易于交联的作用。     

壳聚糖渗透汽化复合膜的研究

用聚丙烯腈（ＰＡＮ）超滤膜为底膜制成的壳聚糖（ＣＳ）复合膜，对乙醇／水溶液的渗透汽化分离性能具有较好的稳定性复合膜用于运行低浓度的乙醇溶液后，再运行质量分数为９５％的乙醇溶液，膜的性能变化不大，稳定性优于均质膜研究了用多种试剂来代替硫酸交联剂处理膜，表明有些可有效地提高膜的渗透选择性，特别是用聚苯乙烯磺酸钾（ＰＳＳＫ）处理，膜的渗透通量达３１０～３３５ｇ／（ｍ２·ｈ），比硫酸处理膜提高近一倍同时还进行了薄分离层复合膜的研制，实验表明，薄分离层ＣＳ复合膜，膜分离系数虽有所下降，而渗透通量显著提高，比原来ＣＳ复合膜提高近５倍     

叠合膜用于多组分体系渗透汽化脱水过程的研究

针对用渗透汽化—反应精馏耦合过程来实现溴丙烷的连续化生产时氢溴酸对PVA膜的腐蚀作用，用阻氢溴酸的PTFE基离子交换膜与PVA/PAN复合膜的叠合膜进行HBr—PrOH—H2O三组分体系的脱水．分别测试了PVA／PAN复合膜、PTFE基离子膜以及PTFE—PVA叠合膜对丙醇—水—氢溴酸的分离性能．渗透汽化结果表明，这种双膜叠合方法不但保持了PVA膜的高分离性能，而且有效地解决了氢溴酸对PVA膜的腐蚀问题．     

PDMS/PVDF复合膜渗透汽化分离乙酸/水体系的性能研究

制备了聚二甲基硅氧烷/聚偏氟乙烯(PDMS/PVDF)渗透汽化复合膜,用于分离乙酸/水体系。研究了料液中乙酸浓度、料液温度、料液流速对复合膜分离性能的影响,比较了不同孔径PVDF支撑层的PDMS/PVDF复合膜的分离性能。结果表明:料液浓度增大、温度升高、流速加快有利于复合膜的传质,使渗透通量增加,但分离因子却表现出不同的变化趋势。渗透通量的大小按复合膜支撑层孔径的排列顺序为0.2μm0.45μm0.1μm1.0μm2.0μm,分离因子则为0.1μm2.0μm0.2μm0.45μm1.0μm,说明支撑层的结构对复合膜的分离性能具有重要的影响。     

渗透汽化膜分离酯化反应的研究

以乙酸和正丁醇的酯化的为探针反应，以多元酸交联的ＰＶＡ／ＰＳＡ复合膜为分离膜，对渗透汽化膜分离酯化反应进行了研究，考察了该复合膜的分离性能及其对酯化反应转化率的影响，结果表明，本文研制的复合膜能选择性将反应中生成的水连续除水，从而使反应转化率显著率提高，另外，用ＳＥＭ的方法对研制的复合膜的结构进行了观察。     

分离有机/有机混合物的PVA、CA系列膜及其渗透汽化性能研究(Ⅱ) 成膜条件对渗透汽化性能的影响

用溶剂完全蒸发法制备了PVA复合膜 .经对MTBE/MeOH混合物的分离实验得到了PVA复合膜的最佳成膜条件 ,即 :铸膜液中PVA、马来酸浓度分别为 7%、3% ,热处理温度130～ 15 0℃ .在 1%～ 2 %丙酮水溶液中浸泡处理 4～ 8h ,CTA中空纤维RO膜被改性成渗透汽化膜 .CTA中空纤维膜的分离性能优于其它醋酸纤维素系列膜 ,PVA/CA复合膜的性能优于PVA/PAN复合膜和CA/PAN复合膜     

渗透汽化膜分离技术的进展及在石油化工中的应用

综述了渗透汽化过程的新进展，并着重介绍了它在石化中的四方面应用，即（１）有机溶剂及混合溶剂的脱水；（２）废水处理及溶剂回收；（３）有机混合物的分离；（４）吕溶剂的脱水。     

PVA/PVP/Ag+共混膜渗透汽化分离苯/环己烷混合物

PV/PVP/Ag+膜在苯、环己烷混合物中的溶胀实验发现,膜优先吸附苯,且膜中Ag+含量越大,膜在苯中的溶胀率越大,在环己烷中溶胀率越小.渗透汽化测试结果也表明,PVA/PVP/Ag+膜对苯/环己烷的分离性能明显优于PVA/PVP膜.而且,随着膜中Ag+含量的增加,膜的渗透通量J增大;分离因子先增大后减小,当膜中w(聚合物)∶w(AgNO3)＝1∶1时,分离因子α达到最大值,为47.5,通量为7.8 g/(m2*h)(进料的质量分数为10%,20 ℃).而对膜进行交联改性后,分离因子可进一步提高,但通量下降.     

SPES/PES/NWF复合膜催化酯化制备乙酸乙酯

以非织造布(NWF)为支撑材料,以带有催化活性基团的聚合物——磺化聚醚砜(SPES)/聚醚砜(PES)共混物为膜材料,采用浸渍—溶液相转化法制备出具有高孔隙率的SPES/PES/NWF复合催化膜,组装膜反应器,以乙酸和乙醇为原料制备乙酸乙酯.研究显示:在单次贯流模式操作下,反应温度328K,醇酸摩尔比3.9∶1,停留时间330s时,乙酸转化率达到75.5%.在循环贯流模式操作下,乙酸的平衡转化率达到91.0%;与渗透汽化耦合后,平衡转化率提高到95.4%.该复合膜催化技术有望为乙酸乙酯和相关酯类的绿色合成提供新的技术支持.     

亲水性渗透蒸发脱盐膜的研究

将聚乙二醇（ＰＥＧ）分别与明胶（ＧＬＴ）、聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）及聚乙烯醇（ＰＶＡ）等成膜高分子共溶于水中,制备亲水性高分子共混膜．对膜的微相结构和渗透蒸发脱盐性能进行了研究．结果表明,ＰＶＡ为理想的成膜聚合物．乙酸钠的引入改变了ＰＶＡ－ＰＥＧ体系的高分子网络结构和膜形态结构,提高了膜的通量．在５５℃时,其水通量为１４ｋｇ／（ｍ２·ｈ）,并具有极高的一次分离度．     

聚丙烯腈与二醋酸纤维素共混膜的研制

采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、示差扫描量热仪、超滤装置等方法研究了成膜工艺条件与膜结构性能的关系．结果表明，膜的结构与性能是共混体系组成、总固浓度、成膜温度、预蒸发时间及温度、凝固浴组成及温度和热处理温度等诸因素的函数，从而为根据实际需要来制备一定结构性能的膜提供了理论依据．