新型滲透汽化膜的制備及異丙醇-水分離的研究.pdf

1、滲透汽化膜分離技術與傳統(tǒng)的蒸餾、吸附、萃取等分離技術相比具有分離效率高、設備簡單、操作方便、低能耗、低污染等優(yōu)點，特別適用于近沸及恒沸混合物的分離。例如，異丙醇脫水就是近年來有機物脫水領域中很重要的一個課題。日益加劇的能源危機也為滲透汽化膜分離的應用增加了一個良好契機，使其成為最具發(fā)展前景的一種新型分離方法。 本論文以含二氮雜萘聯(lián)苯結構的聚芳醚砜酮(PPESK)為膜材料，采用相轉化法制備了具有適宜孔徑的超濾膜，作為滲透汽化復合膜

2、的基膜。選擇N，N—二甲基乙酰胺(DMAc)作為溶劑，一縮二乙二醇(DegOH)和乙二醇甲醚(EGME)為添加劑，研究了聚合物/溶劑/非溶劑添加劑的相分離行為。采用掃描電鏡對超濾膜結構進行表征，系統(tǒng)研究了聚合物濃度、非溶劑添加劑種類及用量和停留蒸發(fā)時間等對支撐層結構和性能的影響，優(yōu)化了基膜的制備工藝。 同時，選用殼聚糖(CS)對聚乙烯醇(PVA)進行共混改性，制備了PVA/CS共混膜，研究了涂層中PVA/CS共混比、交聯(lián)度、交聯(lián)

3、時間、浸泡液濃度、浸泡液溫度及浸泡時間等因素對膜在異丙醇/水溶液中溶脹性能的影響，分析了組分在膜中的溶解及分離特性。結果表明，不同共混比的PVA/CS涂層的溶脹度均隨料液中異丙醇質量濃度的增加呈下降趨勢；膜的溶脹度只在純水中隨PVA的含量增加而減小；隨著交聯(lián)度的增加和交聯(lián)時間的延長，膜的溶脹度降低；溫度升高，溶脹度呈緩慢上升的趨勢；浸泡3h后，溶脹基本可達平衡。 隨后，制備了以PPESK超濾膜為支撐層，交聯(lián)PVA/CS為分離層的

4、滲透汽化復合膜。采用自行設計的性能評測裝置，考察了基膜的孔滲現(xiàn)象、PVA/CS共混組成、交聯(lián)劑用量、交聯(lián)時間、料液組成和料液溫度等因素對復合膜性能的影響。結果表明，基膜截留率越小，越容易發(fā)生孔滲現(xiàn)象，復合膜的滲透通量越低，但是分離因子的變化不大；PVA/CS分離層起主要的分離作用，交聯(lián)用量越大、交聯(lián)時間越長，滲透通量越小，分離因子越?。惶岣吡弦簻囟群驮黾恿弦簼舛?，滲透通量呈增加趨勢，分離因子呈下降趨勢。 最終，本文通過篩選合適的