真空膜蒸馏再生MDEA脱碳富液过程优化

为探究再生N-甲基二乙醇胺(MDEA)脱碳富液的最优工况条件,实现MDEA的重复利用,采用真空膜蒸馏方法,研究了脱碳富液的热侧料液温度、料液流速、冷侧真空度、CO_2初始浓度等四种不同条件对再生MDEA脱碳富液的再生率和膜通量的影响。实验结果表明,单因素中温度是真空膜蒸馏再生MDEA脱碳富液的最主要因素,而富液中CO_2初始浓度的影响最弱;以响应面分析法确定的最优工况条件为:富液温度65.5℃、富液流量200 mL/s、冷侧真空度23.3 kPa、CO_2初始浓度656 mg/L,在此条件下,脱碳富液的再生率可达95.65%,膜通量可达9.78 kg/(m~2·h)。     

膜蒸馏法对含甲醇废水的处理实验研究

采用自制中空纤维膜蒸馏组件对油田联合站含甲醇污水进行膜蒸馏处理研究,考虑了影响甲醇通量的因素,如料液温度、浓度、流速以及载液流速等,找到了最佳的工作条件。在料液温度45℃,载液温度20℃,两侧流速为11.5mL/min的条件下,膜通量约为0.45×10~(-3)kg/(m~2·h)。质量浓度高达10mg/mL的甲醇水溶液经处理后可降至0.03mg/mL以下。     

纤维素非对称中空纤维超滤膜的制备与油水分离应用的研究

以N,N-二甲基乙酰胺为非溶剂添加剂制备了纤维素非对称中空纤维超滤膜,同时考察了外凝胶浴温度以及芯液种类对纤维素非对称中空纤维超滤膜结构和性能的影响,并制备了大尺寸膜组件进行油水分离实验。实验结果表明,非溶剂添加剂的加入提高了纤维素中空纤维超滤膜的渗透通量;且随外凝胶浴温度的升高,膜断面出现更多的指状孔结构,外皮层厚度逐渐减小,渗透通量增大,在外凝胶浴温度为65℃时达到29.3L/(m2.h1);采用二甲基亚砜为芯液,膜内侧皮层消失,外皮层变薄,得到含有大量贯通状孔的更明显的非对称结构;油水分离实验中,在不同油质量浓度的原料液条件下,膜组件对油的截留率均可达到98%以上;并对油质量浓度50mg/L的原料液进行了540h操作考察,渗透液含油量小于1mg/L。     

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。     

PP中空纤维膜用于真空膜蒸馏的苦咸水淡化

新疆约有15.35亿立方米的地下水属于苦咸水,目前苦咸水淡化方法主要有蒸馏法、电渗析法、反渗透法,膜蒸馏法采用较少。采用PP中空纤维膜的真空膜蒸馏对苦咸水进行淡化。结果表明,在相同流量下,料液温度越高,渗透通量越大。当料液温度为75℃,进料液流量为1 L/min,渗透侧压力为5 k Pa时,渗透通量可以达到8.6 kg/m2·h,产水中只有微量离子存在,脱盐率达到了99.9%以上,可满足生活用水和油田回注水及锅炉用水标准。     

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.     

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。     

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。     

负载金属离子ZSM-5分子筛膜脱除噻吩的性能

以四丙基氢氧化铵、四乙氧基硅烷和去离子水为原料,采用一次水热合成法,制得了 ZSM-5分子筛膜;采用 X 射线衍射和扫描电子显微镜对膜的物理及化学结构进行了分析和表征。将 ZSM-5分子筛膜用于正己烷中噻吩的脱除,研究了负载金属离子种类、负载 Ag~+浓度、料液温度和焙烧温度对膜性能的影响,并考察了膜的再生效果。实验结果表明,负载 Ag~+的 ZSM-5分子筛膜对噻吩的脱除效果最佳,噻吩的脱除效果随负载 Ag~+浓度的增加而提高;升高料液温度,渗透通量增加,负载 Ag~+的ZSM-5分子筛膜对噻吩的选择性下降;未经焙烧的负载 Ag~+的 ZSM-5分子筛膜的脱硫性能比经焙烧的负载 Ag~+的 ZSM-5分子筛膜的脱硫性能低。从脱硫效果和再生效果看,只需简单焙烧即可恢复 ZSM-5分子筛膜的脱硫性能,且操作简单。     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜及牛血清蛋白废水处理研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,分别选用5种不同配比二甲基酰胺、甲烷、甲醇(A、B、C、D、E)为稀释剂,以PEG400、PEG600、PEG800为添加剂,采用热致相分离法制备了聚偏氟乙烯平板膜。测试了膜的孔隙率、水通量、牛蛋白截留率,研究了不同稀释剂、冷却温度、聚合物浓度、添加剂等对膜性能的影响。实验结果表明:选用A为稀释剂,PEG400为添加剂,当PVDF的含量为22%时,在凝固浴温度为40℃条件下冷却制备的膜水通量最大、对牛血清蛋白截留率测试结果表明:PVDF质量分数为22%,稀释剂为A,添加剂PEG400含量为5%,在40℃时,截留率为75.54%,截留效率比较高,可以大幅度提高废水处理的效果。     

膜催化技术及其应用

膜催化技术是近年来在多相领域中出现的一门前沿学科。介绍了膜材料的种类,膜催化反应、膜反应器的机理、性能及种类。综述了膜催化技术的现状、应用及发展。指出了膜催化技术向工业化发展的过程所面临的问题及发展前景。     

分子筛膜的研究进展

综述了分子筛膜的合成方法和应用的最新研究进展,介绍了分子筛膜的合成方法,如原位水热合成法、晶种法、堵孔法、微波加热法、脉冲激光沉积法、电泳沉积法、缺陷消除和膜掺杂法等,阐述了分子筛膜对同分异构体、醇-水混合物和 CO_2混合气的分离性能以及对二甲苯异构化反应、脱氢反应和其他反应的催化性能,同时展望了分子筛膜研究的发展趋势。     

多孔膜反应器研究中几个问题的探讨

为了提高反应转化率,选择性透氢的多孔膜反应器已经被应用于水蒸气重整反应、水煤气转化反应和烃类脱氢反应等众多反应当中。本文首先介绍了无机多孔膜的种类、制备方法及其水热稳定性。随后对膜性能预评价实验的完善性进行探讨,包括氢在内所有反应物种蒸汽渗透性能都应该被考虑。与传统固定床反应器相比较,膜反应器移氢后反应区还原气氛减弱可能导致催化剂稳定性受到影响。值的注意的是,使用选择性透氢的膜反应器不仅可促进脱氢反应进行,同时对加氢反应也有明显抑制作用。     

膜反应器在乙苯脱氢反应中的应用

用上海石油化工研究院研制的ＧＳ－０５工业催化剂与γ－Ａｌ２Ｏ３微孔陶瓷膜构成膜反应器（ＣＭＲ）,研究乙苯脱氢生产苯乙烯膜反应规律。相同条件下与工业上固定床（ＰＦＲ）过程比较,膜反应器收率可提高５％,最佳可达１０％。并通过反应过程的数学模型的研究进行比较和参数优化,以寻求催化反应活性和膜渗透性的匹配。     

纳滤膜的制备与应用

概述了纳滤膜的四种主要制备方法,以及纳滤膜在生产和生活用水的净化与软化、物料的回收、分级与浓缩、工业废水和生活污水的处理等方面的应用实例与原理。     

乙苯脱氢多孔膜反应器的研究

采用管形结构的填充床纳滤不对称γ－Ａｌ２Ｏ３／α－Ａｌ２Ｏ３膜反应器，考察了膜反应器的操作条件：进样速度、吹气流量、水和乙苯摩尔比和反应温度等对转化率和苯乙烯选择性的影响。结果表明，膜反应器中乙苯脱氢转化率以及苯乙烯选择性均高于相同操作条件下填充床反应器中的值，转化率平均提高约４．５％，苯乙烯选择性约２％左右。试验还表明，降低进样速度，提高乙苯和水的比例或提高吹气速率均可提高膜反应器中乙苯转化率，同时可保持选择性基本不变。并且用动态毛细凝聚法和扫描电子显微镜研究了纳滤膜反应前后的稳定性。结果表明，膜的Ｋｅｌｖｉｎ孔径在反应前后有明显变化。     

陶瓷膜处理油田采出水时的膜污染清洗研究

针对油田含油污水性质复杂,难以控制以及膜污染无法清洗的问题,分析了陶瓷膜过滤油田含油污水时膜污染的产生原因及污染物的特性,在此基础上,研究了陶瓷膜的清洗剂和清洗工艺,以表面活性剂、螯合剂及烧碱为主的复合碱清洗剂在油田含油污水的膜过滤试验中取得了较好的清洗效果,反向脉冲清洗等清洗工艺的采用进一步增强了清洗效果,清洗效果稳定,并消除了膜污染累积,较好地解决了膜清洗问题。     

膜分离过程中存在的问题及措施

介绍了当前膜分离在工业中的应用 ,分析了膜分离过程中存在的问题 ,并提出相应的措施。     

LTA型分子筛膜制备和应用的研究进展

综述了LTA型分子筛膜的合成方法、支撑体、合成液及其应用。重点介绍了静态水热合成法制备LTA型分子筛膜的无晶种法和晶种法,列举了多种涂晶手段,并介绍了几种动态水热合成法和其他新型制备概念(如真空辅助合成等);阐述了用于LTA型分子筛膜合成的各种支撑体,如α-Al2O3、TiO2、不锈钢、ZrO2、有机-无机复合支撑体等;讨论了LTA膜在有机物系脱水、气体分离等方面的应用。最后对LTA型分子筛膜的研究方向进行了展望,指出支撑体的研究开发是LTA型分子筛膜得到大规模工业化应用的关键。     

膜反应器对CO_2甲烷化反应性能的影响

采用水蒸气选择渗透SiO2 复合膜及填充Ru/Al2 O3固定床催化剂 ,构成反应 -分离耦合的膜反应器 ,研究其对CO2 甲烷化反应性能的影响。相同反应条件下与管式固定床反应过程比较 ,膜反应器的转化率最大可提高 11%。通过对膜反应器数学模型的数值解析 ,考察渗透速率与反应速率之比等因素对平衡移动的影响 ,为无机膜的制备及膜反应器的设计提供依据。