新型渗透蒸发膜聚甲基双苯基硅氧烷膜的制备和分离

采用2种不同配方制备出苯基含量不同的聚甲基双苯基硅氧烷(PMPhS)膜并用于分离苯-水体系。接触角测定结果表明2种膜比PDMS膜亲苯疏水性增强。以渗透通量和分离因子为评价指标,研究了原料液温度、流动状况、质量分数、膜下游侧压力对渗透蒸发分离性能的影响,结果表明,随着原料液温度、流速以及料液浓度的提高,通量和分离因子都增加,随着下游侧压力的升高,通量和分离因子均降低。     

蒙脱石填充改性PDMS膜对稀溶液中苯的渗透分离性能

研究了CTAB柱撑改性蒙脱石填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜对稀溶液中苯的渗透分离性能,考察了操作温度、有机蒙脱石填充量及料液中苯浓度对填充膜分离性能的影响. 结果表明,蒙脱石的填充不但能增强膜的机械性能,而且能明显改善膜的分离性能,随着蒙脱石填充量的增加,渗透通量增大,而分离因子先增大后减小;随着操作温度的提高,渗透通量明显增大,分离因子却减小;当料液中苯浓度增大时,苯通量增大,水通量保持不变,而分离因子减小. 用填充量为9.09%的填充膜对苯浓度为1000 kg/kg的料液进行渗透汽化实验,得到膜的渗透通量为115 g/(m2×h),分离因子达到798,比纯PDMS膜通量增大了12%,分离因子增大了32%.     

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。     

新型PDMS渗透蒸发膜处理含酚废水的研究

以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,甲苯为溶剂,甲基三乙氧基硅烷为交联剂,二丁基二月桂酸锡为催化剂,制得PDMS渗透蒸发膜,以分离因子、渗透通量作为膜分离性能的主要评价指标,研究了交联剂用量及操作条件对膜性能的影响.结果表明,交联剂用量增加,膜对苯酚的选择性增加,渗透通量先上升后下降;料液温度升高,膜的选择性降低,而渗透通量增加;料液浓度增加,膜的选择系数和渗透通量均增加;料液流速加快,膜的渗透通量和选择系数均增加;下游侧压力升高,渗透通量减小,而选择系数增加.在料液温度为60℃、质量浓度为0.5 g·L~(-1)、体积流量为0.6L·min~(-1),下游侧压力为6kPa时,膜的渗透通量为98mg·m~(-2)·h~(-1),膜对苯酚的选择系数为5.12.     

聚丙烯酸-聚乙烯醇共混膜分离甲醇-碳酸二甲酯共沸体系

采用涂敷法制备了聚丙烯酸(PAA)-聚乙烯醇(PVA)共混膜,将其用于渗透汽化法分离甲醇(MeOH)-碳酸二甲酯(DMC)共沸物,考察了共混比例、热处理条件对甲醇分离性能的影响. 渗透汽化实验结果表明,随着热处理时间延长或热处理温度提高,分离因子先升高后降低,而渗透通量则逐渐减小;随着共混膜中PAA/PVA比例增加,分离因子先升高后降低,而渗透通量先减小后增大;当PAA/PVA质量比为7/3、热处理时间为60 min、热处理温度为150℃时,选择性最佳,在料液组成为70%(w) MeOH-30%(w) DMC及70℃的操作温度下,甲醇的分离因子为9.5(透过侧MeOH浓度为95.5%, w),渗透通量为360 g/(m2×h).     

疏水SiO2填充PDMS膜分离水中乙酸正丁酯的性能

以聚偏氟乙烯（PVDF）为支撑层,选用疏水性纳米SiO₂粉体作为改性剂,制备出聚二甲基硅氧烷（PDMS）复合膜材料,并用于乙酸正丁酯/水溶液的渗透汽化分离。采用SEM、FTIR、XRD、拉伸实验、接触角及正电子湮没寿命谱测定等对膜材料物理化学性能进行了表征,考察了膜材料的溶胀行为及渗透汽化性能。结果表明,SiO₂在PDMS膜中分散均匀,且没有发生化学作用,并提高了膜材料的机械强度和疏水性。随着SiO₂添加量增加,膜在乙酸正丁酯溶液中的溶胀度先升后降,渗透通量呈下降趋势,而分离因子先增大后减小。当SiO₂添加量为4%（质量）时,随进料浓度的增加,渗透通量增大,分离因子先增大后减小;随着温度升高,渗透通量增大,分离因子减小;渗透通量和分离因子最大值分别为240 g·m^-2·h^-1和542。     

NaA/PAN复合膜渗透汽化分离DMF/H_2O溶液的性能研究

采用流延法制备大面积的NaA/PAN分子筛复合膜,并用于渗透汽化分离二甲基甲酰胺/水(DMF/H2O)溶液。考察了料液组成、进料量和操作温度对膜分离性能的影响。实验结果表明:渗透通量随着温度的升高而增大,在DMF质量分数为20%,操作温度为24℃,料液量为1.5 m3/h,膜后侧压力为500 Pa的条件下,NaA/PAN膜的渗透通量达到1.84 kg/(m2·h),分离因子为11.5。     

壳聚糖-海藻酸钠/聚丙烯腈聚离子复合膜渗透汽化分离乙酸乙酯水溶液

制备了壳聚糖-海藻酸钠/聚丙烯腈（CS-SA/PAN）聚离子复合膜,将此膜用于渗透汽化分离乙酸乙酯水溶液.用红外光谱（FT-IR）表征CS、SA、CS/SA均质膜.研究CS-SA/PAN聚离子复合膜的溶胀性、料液浓度和SA质量分数、操作温度对乙酸乙酯水溶液脱水效果的影响.实验表明：CS/SA聚离子均质膜在乙酸乙酯水溶液中的溶胀度随溶液中水质量分数的增加而增大,随SA的质量分数增加而减小,40℃、SA质量分数为2.0%时,CS/SA聚离子均质膜在乙酸乙酯质量分数为97%的水溶液中溶胀度可达51%.随着SA质量分数的增加,CS-SA/PAN聚离子复合膜的渗透通量减小,分离因子增大,40℃、SA质量分数为2.0%时,分离乙酸乙酯质量分数为97%的水溶液,CS-SA/PAN聚离子复合膜渗透通量可达348g/（m^2.h）,分离因子为7245.随着料液中水含量的增加和料液温度的升高,膜渗透通量增大,分离系数减小,渗透通量与料液温度的关系能较好地吻合Arrhenius方程.     

PDMS复合膜回收酯化反应废水中的异丁醇

乙酸与异丁醇酯化反应生产乙酸异丁酯,产生大量含异丁醇的废水,常规生化处理负荷重,浪费资源。采用PDMS复合膜分离回收酯化废水中的异丁醇,考察了异丁醇浓度对PDMS复合膜溶胀度及分离性能的影响,优化渗透汽化过程操作参数,研究了乙酸异丁酯对PDMS复合膜回收异丁醇效果的影响。结果表明,随着异丁醇浓度从1%增大到3%(质量),PDMS复合膜溶胀度先增大后趋于平稳,异丁醇的渗透通量呈增大趋势,分离因子保持在15左右;操作温度从30℃升至60℃时,渗透通量增大,异丁醇的分离因子下降,总表观活化能为33.87 kJ/mol;流速增加,Reynolds数增大,异丁醇渗透通量变化不大,但分离因子略有增大;微量乙酸异丁酯的存在可促进渗透汽化膜回收异丁醇。采用PDMS复合膜分离酯化废水中的异丁醇,回收率大于94.0%,渗余液中异丁醇浓度可降至0.1%(质量)左右。研究结果可为PDMS复合膜处理低浓度有机溶剂废水提供依据。     

水性聚氨酯膜渗透蒸发分离苯/环己烷的条件及过程

以聚己二酸1,4-丁二醇酯二醇（PBA-2000）和甲苯二异氰酸酯（TDI）为主要原料合成水性聚氨酯膜,并对苯/环己烷混合液渗透蒸发性能进行测试,讨论了苯/环己烷混合体系的渗透蒸发分离过程特点。结果表明,当膜厚度增大时,分离因子提高而渗透通量随之下降,这个变化趋势在膜较薄时很明显,达到一定厚度后则变化比较平缓;膜下游侧真空度提高会同时提高膜的分离因子和通量;增大料液中苯的浓度,提高料液温度会提高通量并降低分离因子。液体被分离组分在渗透蒸发膜中经历了吸附溶胀-膜内汽化-气体扩散的质量传递过程,“干区”对分离的影响作用更加显著。