聚乙烯醇-海藻酸钠共混中空纤维复合膜用于异丙醇脱水

制备了以聚砜(PS)中空纤维超滤膜为底膜的聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)共混复合膜,并用于异丙醇脱水的研究。考察了PVA/SA配比、交联剂种类和浓度以及渗透汽化实验中的操作条件对膜性能的影响。在PVA/SA质量比为4/1、料液温度45℃、料液中异丙醇质量分数为90%时,复合膜的通量和分离因子分别为427g/(m2·h)和1727,并且根据实验数据和Arrhenius经验方程式,计算得出异丙醇渗透活化能为17 42kJ/mol。     

渗透蒸发膜分离的实验研究

以多孔聚醚砜 (PES)超滤膜为支撑层 ,以戊二醛为交联剂制备亲水性聚乙烯醇 (PVA) /PES复合膜 ,分别在6 0、70、80℃下对不同浓度的乙二醇溶液进行渗透蒸发实验 ,并在不同温度下对PVA均质膜做了溶涨平衡实验 ,考察了操作参数对渗透蒸发膜分离性能的影响。结果表明 ,随着温度的升高 ,膜溶涨度增强 ,渗透通量增加 ,但对水的选择性有所降低。随着料液中乙二醇浓度的增大 ,膜溶涨度增强 ,并在某一浓度出现最大值 ,并对水的分离选择因子出现最小值。对于渗透通量 ,随着料液中乙二醇浓度的增大 ,乙二醇的分通量增加 ,水的分通量减小。     

Co~(2+)固载PVA促进传递膜渗透汽化分离环己烯/环己烷的研究

针对无载体膜分离烯烃/烷烃选择性差的状况,制备了Co2+固载促进传递膜,研究了固载量、阴离子种类、料液温度及料液中环己烯的质量分数等对膜分离性能的影响。结果表明,膜的较佳固载量([Co2+]/[-OH])是0.75;应优先选用尺寸较大且与Co2+之间的离解能较小的阴离子;料液温度升高,膜的渗透通量增加,分离因子下降,但渗透通量和料液温度之间不符合Arrehenius关系;料液中环己烯的质量分数增大,膜的渗透量增大,分离因子下降。     

填料毛细管精馏分离乙酸乙酯-乙醇混合溶液

选用活性氧化铝、分子筛等多种具有毛细管结构的多孔介质填料,比较不同毛细管填料对乙酸乙酯-乙醇混合溶液的分离效果,发现分离效果最佳的毛细管填料为活性氧化铝;以活性氧化铝为填料,分析了乙酸乙酯-乙醇原料溶液中乙酸乙酯的质量分数(wF)、回流比(R)、填料高度(H)、精馏温度等操作参数对分离效率的影响规律,寻找出单因素最佳的...     

α-Al_2O_3中空纤维复合膜的制备及其对甲醇水溶液的分离

采用聚酰胺酸(PA)-N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)或PA-SiO2颗粒-DMAC涂膜液涂敷,通过300℃亚胺化或800℃碳化处理,对α-Al2O3中空纤维膜进行改性。在改性α-Al2O3中空纤维膜上浸涂聚乙烯醇(PVA)溶液并用戊二醛(GA)交联剂进行交联,制备α-Al2O3中空纤维渗透汽化复合膜,并对甲醇水溶液进行渗透汽化膜分离,考察了温度、料液浓度、涂膜液组成对复合膜分离性能的影响。实验结果表明,涂敷PA-DMAC涂膜液并经亚胺化的改性方式最佳,在此基础上浸涂12%(w)PVA溶液和6%(w)GA交联剂制备的复合膜分离性能较好;在温度40℃、压差100 kPa的条件下,对96%(w)甲醇水溶液的分离因子为25.0,渗透通量为15.0 g/(m2·h)。     

FCC汽油脱硫用交联HEC渗透汽化膜的性能评价

 采用溶液烧铸法制备FCC汽油脱硫用交联HEC渗透汽化膜, 并对膜结构进行红外表征. 分别用硫质量分数为225μg/g和1050μg/g的2种FCC汽油评价交联HEC渗透汽化膜的脱硫性能, 探讨了料液的含硫质量分数、硫化物组成、脱硫温度对该渗透汽化膜渗透通量和富集因子的影响.结果表明, 料液的硫质量分数越高、硫化物组成越复杂, HEC渗透汽化膜的富集因子就越低, 渗透通量就越高. 随着脱硫温度的升高, 渗透通量一直增加, 而富集因子出现极大值. 富集因子最大时对应的温度为渗透汽化膜的最佳脱硫温度.对于含硫225μg/g和1050μg/g的FCC汽油, 采用交联HEC渗透汽化膜脱硫的最佳温度分别为368K和383K, 因此其较适用于低硫FCC汽油的脱硫. 对于含硫225μg/g的FCC汽油, 交联HEC渗透汽化膜的富集因子达到4.5.     

PDMS动力粘度对PDMS/PVDF复合渗透汽化膜形貌及优先透醇性能影响

通过改变聚二甲基硅氧烷(PDMS)动力黏度，考察了PDMS/聚偏氟乙烯(PVDF)复合膜的表面及断面形貌及渗透汽化优先透醇性能。结果表明：随着PDMS动力黏度的减小，光滑的复合膜表面变得粗糙，褶皱内出现错杂的纹路，且由于涂膜液流动性增强，渗透至基膜孔中的涂膜液量增大，分离膜厚度减小。相比动力黏度(20 ℃)分别为2000和20000 mPa·s的PDMS制备得到的复合膜(PDMS/PVDF-2000和PDMS/PVDF-20000)，动力黏度(20 ℃)分别为5000和10000mPa·s的PDMS制备得到的PDMS/PVDF复合膜(PDMS/PVDF-5000和PDMS/PVDF-10000)表现出更高的分离因子和更大的渗透通量。随着操作温度的升高，PDMS/PVDF-5000和PDMS/PVDF-10000优先透醇分离因子先增大后减小，当操作温度为53 ℃时分离因子最大，分别达到10.47和10.23；渗透通量则呈现出随温度线性增长的趋势，在操作温度为69 ℃时，渗透通量最高分别达到3600.57和3845.76g/(m²·h)     

PVA/PS中空纤维复合膜脱除丙烯中微量水分的研究

以亲水性的聚乙烯醇(PVA)为原料,采用涂敷法制备了PVA/聚砜(PS)中空纤维复合膜,考察了气相丙烯中脱除微量水分的蒸汽渗透性能。分析讨论了PVA的浓度、交联剂用量、热处理温度及基膜对膜蒸汽渗透分离性能的影响。结果表明,在一定的制膜条件及渗透工艺条件下,对于含水质量分数为4.292×10-3的气相丙烯,其渗透通量为19.8 g/(m2·h),分离因子为739。     

3D打印聚乳酸膜及其油-水分离性能

采用3D(3-Dimension)打印技术制备了具有规则孔道结构且孔径可控的多孔聚乳酸(PLA)膜,然后以聚乙烯醇(PVA)为表面改性剂,利用氢键交联作用制备了PVA/PLA复合膜。当PLA膜基底填充率为70%时制备的PVA/PLA-70%复合膜的水下油接触角为165.9°,具有超疏油特性。在使用微量水润湿油-水分离膜条件下,PVA/PLA-70%复合膜的油-水分离实验结果表明：PVA/PLA-70%复合膜的油-水分离效率大于99%、水通量高达73.12 L/(m²·s);油-水分离循环使用80次后,分离效率仍大于97%,且水通量稳定在56.10 L/(m²·s),PVA改性PLA膜具有良好的循环稳定性。利用3D打印技术为制备可生物降解的油-水分离膜提供了新的研究方法。     

无模板剂ZSM-5沸石膜在乙酸乙酯渗透汽化脱水中的应用

采用二次生长法,以α-Al2O3为载体,制备无模板剂ZSM-5沸石膜,并用异丙醇-水体系表征膜的渗透汽化性能。通过优化膜合成液的SiO2/Al2O3摩尔比、晶种浓度、晶化次数、晶化时间以及F/Si摩尔比,制备得到具有高渗透汽化性能的ZSM-5沸石膜。将此沸石膜用于乙酸乙酯脱水实验,考察了操作温度对其渗透汽化脱水性能的影响。结果表明,采用优化条件制备的超亲水性无模板剂ZSM-5沸石膜,在70℃时,对质量分数90%的异丙醇水溶液的渗透通量和分离因数可分别达0.358 kg/(m2?h)和10338;对97%的乙酸乙酯水溶液进行渗透汽化脱水,渗透通量可达0.287 kg/(m2?h),分离因数可达3790。     

Fabrication of high-performance PVA/PAN composite pervaporation membranes crosslinked by PMDA for wastewater desalination

The pyromellitic dianhydride(PMDA) crosslinked poly(vinyl alcohol)(PVA) was coated on top of the PAN ultrafiltration membrane to form a PVA/PAN composite PV membranes for wastewater desalination. The composite membranes have high application value in industrial wastewater treatment. By varying the membrane fabrication parameters including the weight percent(wt%) of the PMDA, the crosslink temperature and duration, membrane with the best desalination performance was obtained. The composite membrane with a 2-lm-thick PVA selective layer containing 20 wt% of PMDA and being crosslinked at 100 °C for 2 h showed the highest Na Cl rejection of 99.98% with a water flux of 32.26 L/(m~2 h)at 70 °C using the 35,000 ppm Na Cl aqueous solution as feed. FTIR spectroscopy, wide-angle X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and scanning electron microscope have been used to characterize the structures and properties of both the crosslinked PVA dense films and PVA/PAN composite membranes. The effects of the concentrations of PMDA,the crosslinking time and temperature to the membrane water contact angle, swelling degree, salt rejection and water flux were systematically studied.     

聚苯胺-聚乙烯醇复合膜的制备及其力学性能

采用聚乙烯醇(PVA)为基质材料,用盐酸进行掺杂,制备了聚苯胺(PANI)-PVA复合膜。考察了PVA含量、盐酸浓度、氧化剂过硫酸铵(APS)用量、反应时间和膜干燥温度等因素对PANI-PVA复合膜拉伸断裂强度的影响。实验结果表明,PANI与PVA可进行有效的复合,使PANI的拉伸断裂强度得到大幅提高,且PANI-PVA复合膜的拉伸断裂强度随PVA含量的增加而增大;在PVA质量分数40%(基于PVA和PANI的总质量)、c(HCl)=1.0 mol/L、反应时间为4.0 h、n(APS):n(苯胺)=1.0、膜干燥温度为80℃的条件下,所得盐酸掺杂的PANI-PVA复合膜的拉伸断裂强度达到最大值(60.8 MPa)。     

NaA沸石膜渗透蒸发脱除二氯甲烷中的痕量水

利用热浸渍法在α-Al2O3载体管外表面预涂晶种,水热合成了NaA沸石膜;采用NaA沸石膜进行了分离水-二氯甲烷的研究。考察了进料流量、渗透侧压力和进料温度对水的渗透通量和分离因数的影响。实验结果表明,合成的NaA沸石膜厚度约为24μm,与载体结合紧密,膜连续且致密;随进料流量的增加,渗透通量和分离因数均增大;随渗透侧压力的增大,渗透通量减小,分离因数未发现明显变化;随进料温度的升高,渗透通量增大,分离因数减小;在进料流量198 mL/min、进料温度25℃、渗透侧压力0.1 kPa、进料侧压力0.1 MPa的条件下,水的渗透通量和分离因数分别达到0.172 kg/(m2.h)和39 900。     

磷酸酯化聚乙烯醇渗透汽化复合膜的制备与分离性能研究

制备了以磷酸酯化聚乙烯醇为活性分离层的ＰＰＶＡ／ＰＡＮ渗透汽化复合膜，并用于乙醇－水混合物的分离；比较了分离温度、进料浓度对膜分离性能影响的重要性。结果表明，复合膜活性层的酯化度对其分离性能具有显著影响。     

The Effect of Operating Conditions on Permeation of Water-methanol Mixtures by a Pervaporation Membrane System

In this work, the effects of various operating parameters on the membrane performance in separation of water from methanol by pervaporation (PV) using a commercial poly (vinyl alcohol) (PVA) membrane have been studied.

Experimental results were obtained at different feed temperatures (30–60°C) and permeate pressures (1–10 mm Hg) as well as concentrations of 1–10 wt% water in feed. Investigations indicate that increasing feed temperature and vacuum (lowering permeate pressure) increase flux and selectivity resulting in improvement of membrane performance. Also, increasing water concentration in feed from 1 to 10 wt% increases permeate flux from 0.4 to 0.6 kg/hm² while selectivity first decreases from 10.6 to 4.8 and then increases to 6.8.     

NaY沸石膜的合成及用于渗透汽化分离苯-环己烷

采用热浸渍法引入晶种,通过二次生长在α-Al2O3陶瓷管的外表面上合成了NaY沸石膜。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对沸石膜进行了表征。表征结果显示,合成的膜为NaY沸石膜,膜表面平整、均匀,晶体处于挛生状态,膜厚为10~15μm。将NaY沸石膜用于渗透汽化分离苯-环己烷,考察了操作条件对分离效果的影响。实验结果表明,NaY沸石膜对苯具有良好的选择性,对于苯质量分数为50%的苯-环己烷物系,操作温度为70℃时,分离因子可达13,渗透通量为0.082kg/(m2.h)。