有机混合物渗透汽化分离的研究进展

渗透汽化作为一种新型的膜分离技术在有机混合物分离方面有着巨大的潜力.概述了有机混合物渗透汽化膜材料的选择原则和改性方法.综述了有机混合物渗透汽化分离的研究进展.分析了有机混合物渗透汽化分离中存在的一些问题.最后,展望了未来的研究.     

醇/醚混合物渗透汽化分离膜的研究进展

针对醇 /醚混合物的渗透汽化分离 ,提出了分离膜材料及其分离性能 ,讨论了操作条件对分离性能的影响 .     

聚酰亚胺渗透汽化膜的研究(Ⅱ)聚酰亚胺化学结构对膜渗透汽化性能的影响

以2种二酐、3种二胺为单体，制备了6种不同分子结构的聚酰亚胺(PI)均质膜．测定了这几种膜的物理性质和渗透汽化性能，并讨论了聚酰亚胺刚性和分子结构对均质膜渗透汽化性能的影响．     

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.     

含砜基聚酰亚胺膜渗透汽化分离苯/环己烷混合物的研究

由 DDBT二胺和 DSDA二酐单体进行缩聚反应制备了新型可溶性聚酰亚胺 DSDA- DDBT。用 IR、热力学分析等手段对聚酰亚胺进行了表征 ,研究了聚酰亚胺膜对苯和环己烷的吸附性能、渗透汽化分离苯 /环己烷混合体系的性能 ,以及温度、混合物组成对分离性能的影响。DSDA- DDBT在分离苯 /环己烷混合体系时对于苯有良好的选择透过性能。 32 3K时 ,含苯 5 7.8%的苯 /环己烷体系 ,分离系数可达到2 6,渗透通量 Q1为 0 .4 kg.μm/ m2 h。     

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。     

PEG/PEI复合膜渗透汽化汽油脱硫研究(Ⅰ)制膜条件影响

以PEI超滤膜为支撑层,PEG为复合层,制备了PEG/PEI渗透汽化RCC汽油脱硫复合膜.通过傅立叶红外光谱仪对PEG/PEI复合膜表面进行了结构分析,考察了交联前后官能团的变化.通过扫描电子显微镜分析了复合膜表面和断面的形态.将制备的复合膜应用于正庚烷和噻吩体系,首先考察了膜的溶胀性和稳定性.研究了不同聚合物PEG浓度、交联剂浓度,交联温度和交联时间对分离性能的影响,从而得到最佳制膜条件.     

渗透汽化复合膜的支撑层对分离性能的影响

研究了多种聚合物膜作为复合膜的多孔支撑层时的性能及其复合膜分离乙醇水给 物时的渗透汽化性能。结果表明,ＣＡ、ＰＡＮ－ＳＳ和ＰＳＡ分别为多孔支撑层的膜材料时,ＰＶＡ复俣的渗透汽化性能优良,尤其是ＰＶＡ／ＣＡ复合膜表现出特别优异的渗秀汽化分离性能。用国产涤纶布增强、聚合物浓度较高的铸膜液制备成厚度适宜的膜为支撑层,可获得理想分离性能的渗透汽化复合物。     

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 .     

PDMS中空纤维渗透汽化膜处理含盐有机废水

本文以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为膜材料,乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为交联剂,在聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维支撑膜表面通过交联反应制备出PDMS/PVDF中空纤维渗透汽化复合膜。采用扫描电子显微镜和全反射傅里叶红外光谱仪表征复合膜的形貌和结构变化。研究了膜对正丁醇-水、异丙醇-水及丙酮-水三种模拟含盐有机废水的分离效果,并考察了温度对膜性能的影响。结果表明:PDMS/PVDF中空纤维膜对这三种模拟含盐有机废水有较好的分离效果,操作温度为40 oC时,膜的渗透通量分别为275.95 g/(m2.h)、322.16 g/(m2.h)、489.76 g/(m2.h),分离因子为37.82、12.60、33.12。     

有机液/有机液渗透汽化分离膜的研究进展

根据不同的有机液／有机液混合物体系，对已有的渗透汽化膜材质进行了系统综述，并对各种膜的分离性能答了全面的阐述。     

中空纤维复合膜的制备及在渗透汽化过程中的应用

本文在实验的基础上,提出用“液相沉积法”,制备中空纤维复合膜对成膜机理进行了初步解释。用复合膜的电子显微镜照片和渗透汔化实验结果,证明“液相沉积法”制备复合膜的可行性。所制中空纤维复合膜用于渗透汽化实验,分离乙醇—水混合物,其分离性能符合一般规律,分离95%的乙醇水溶液时的表现活化能为71.5kJ/mol.     

PDMS-b-PPO非对称渗透汽化膜对乙醇/水的分离性能

以聚二甲基硅氧烷聚苯醚(PDMS-PPO)嵌段共聚物为膜材料,正丁醇为添加剂,氯仿为溶剂,采用凝胶溶胶法制备非对称渗透汽化膜,利用扫描电镜和能谱仪对膜进行形貌表征及元素分析.研究了铸膜液浓度、膜后侧压力、进料液流速对乙醇/水混合物渗透汽化分离性能的影响.结果表明,随着铸膜液中嵌段共聚物质量分数的增大,非对称膜的分离因子和渗透通量呈先上升后下降的趋势;随着膜后侧压力的增加,分离因子呈上升趋势,而渗透通量下降较快;随着料液流速的提高,分离因子先上升后下降,而渗透通量呈减小的趋势.以嵌段共聚物质量分数为11%制备的非对称膜,在进料液乙醇含量(质量分数)5%、温度60℃、膜后侧压力10kPa、料液流速0.267L/min时,膜的渗透通量为850.7g/(m2.h),分离因子为8.78.实验表明,PDMS-b-PPO非对称膜对乙醇具有优先选择性,并有较高的渗透通量.     

基膜改性的壳聚糖/聚丙烯腈渗透汽化 中空纤维复合膜

采用粒子填充的聚丙烯腈(PAN)作为基膜材料,纺制成中空纤维.对基膜进行拉伸、热定型等后处理,并在此基础上研制了壳聚糖/聚丙烯腈中空纤维复合膜,考察了基膜的改性及不同操作条件对复合膜分离性能的影响.发现采用该基膜制备的复合膜对乙醇-水体系具有很好的分离性能.     

分离有机物/水混合物的聚丙烯酸膜研究进展

介绍了聚丙烯酸（PAA）的不同类型分离膜的制备工艺,及在有机物／水混合物中的渗透汽化（PV）分离性能,重点讨论了交联剂浓度、高分子网络结构、支撑膜和共混膜性能对膜分离性能的影响,简要分析了操作参数如料液浓度、操作温度等影响因素,并提出了PAA膜在今后研究开发中的方向,     

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。     

制膜条件对硅橡胶膜微结构及分离性能的影响

以PVDF超滤膜为支撑层,以107、108、RT-615为3种硅橡胶的复合层,制备了交联硅橡胶/PVDF复合膜用于渗透汽化乙醇/水的分离。采用SEM表征了硅橡胶/PVDF复合膜的表面及断面形貌,测定了交联硅橡胶均质膜的溶胀度、密度和交联链长度,考察了硅橡胶交联结构、交联剂用量、交联温度对硅橡胶膜微观结构与分离性能的影响,得到了硅橡胶最佳制膜条件。研究发现与加成型交联硅橡胶(RT-615)相比,脱醇型交联硅橡胶(108、107)交联链长度较大,膜自由体积较大,更适于低浓度乙醇/水混合物的分离。     

PDMS/PSF中空纤维渗透汽化复合膜制备的研究

采用干湿相转化法制备了聚砜(PSF)中空纤维超滤膜;将PDMS、交联剂、催化剂按一定的比例溶解在正己烷中,采用浸渍法将PDMS溶液涂在PSF中空纤维膜的外表面,制备了PDMS/PSF中空纤维复合膜.在料液温度为50℃、渗透物侧压力lmmHg、料液乙醇含量5%条件下,考察了涂膜液中PDMS浓度、交联剂、催化剂用量以及涂膜次数等因素对膜渗透汽化性能的影响.     

壳聚糖-聚磷酸钠聚离子复合物渗透汽化膜研究(Ⅱ)聚合条件和操作条件对膜分离性能的影响

选用聚阳离子电解质壳聚糖和聚阴离子电解质聚磷酸钠为膜材料，采用聚离子复合反应的方法制备出了一种新型的渗透汽化透水膜：壳聚糖—聚磷酸钠复合物膜(CS—SPP)，通过控制聚离子反应的条件如聚磷酸钠浓度，反应时间，从而改变聚离子反应程度，制备出了不同性能的聚离子膜．研究了壳聚糖-聚磷酸钠聚离子膜分离乙醇／水溶液的特性，探讨了聚离子反应条件、操作条件对膜分离性能的影响．     

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。