A型分子篩、NaA沸石膜的制備及其蒸發(fā)滲透分離醇-水.pdf

1、在能源緊缺、環(huán)境問題日趨國際化的背景下，行業(yè)內(nèi)人士紛紛開始尋求可以替代的新能源，于是燃料乙醇成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的精餾和變壓吸附耗能較大，而支撐沸石膜因在醇/水混合物中的顯著分離效果而備受青睞。
　　 本文首先通過控制水熱晶化條件合成了納米級(jí)A型分子篩，合成液摩爾組成Al2O3∶SiO2:Na2O∶H2O=1:2:2:120，無有機(jī)模板劑。鋁源固定為NaAlO2，三種硅源：硅酸鈉、水玻璃、硅溶膠，用氫氧化鈉補(bǔ)足合成體系中Na

2、2O的含量。373K下晶化4h，600℃焙燒2h活化恢復(fù)分子篩固有的吸附和傳遞性質(zhì)。樣品經(jīng)XRD和SEM表征分析方法，測(cè)得分子篩粒徑為500nm，并進(jìn)一步確定最佳硅源為硅溶膠。
　　 接著，在多孔α-氧化鋁陶瓷管上水熱四次合成出NaA沸石膜，以硅溶膠為硅源、物料配比、實(shí)驗(yàn)條件和操作步驟同上，比較了分子篩與膜制備的異同點(diǎn)。采用三種不同硅烷偶聯(lián)劑(Y-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550、Y-氯丙基三乙氧基硅烷SB-240、Y-甲基丙烯酰

3、氧基丙基三甲氧基硅烷SB-570)修飾陶瓷管表面，Si-O-Me鍵的生成極大的提高了分子篩與陶瓷管之間的結(jié)合強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在經(jīng)KH-550表面處理法修飾的支撐體內(nèi)外表面上生長(zhǎng)出連續(xù)、致密膜層，測(cè)得膜厚為6μm，上一步實(shí)驗(yàn)制得的分子篩粒徑小使得膜層較薄。
　　 最后，膜性能通過蒸發(fā)滲透分離醇/水混合物實(shí)驗(yàn)來評(píng)價(jià)。自行設(shè)計(jì)膜組件和分離工藝流程。393K60wt％乙醇進(jìn)料蒸發(fā)滲透，膜通量為0.87kg/(m2·h)，分離因子為16