殼聚糖滲透汽化膜的制備及分離異丙醇-水的性能研究.pdf

1、滲透汽化分離是一種高效、節(jié)能的分離技術(shù),特別適用于近沸及恒沸混合物的分離.其中,異丙醇脫水是近年來有機(jī)物脫水領(lǐng)域中很重要的一個(gè)分離體系.異丙醇在工業(yè)上有十分廣泛的應(yīng)用.殼聚糖是一種天然的滲透汽化膜材料,不僅來源豐富,成本低,親水性好,還具有良好的成膜性能,較高的機(jī)械強(qiáng)度和抗化學(xué)腐蝕能力.因此,殼聚糖膜一直受到膜科學(xué)研究者的普遍關(guān)注.本文較為系統(tǒng)的研究了影響殼聚糖膜分離性能的一些因素,制得了具有高滲透通量、良好選擇分離效果的殼聚糖滲透汽化

2、均質(zhì)膜和復(fù)合膜,用于異丙醇和水的分離.并對(duì)滲透汽化中出現(xiàn)的反Trade-off現(xiàn)象進(jìn)行了較為深入的研究. 本文研究了殼聚糖分子量,脫乙酰度對(duì)膜滲透汽化性能的影響,發(fā)現(xiàn)分子量為3.0×10<'5>,脫乙酰度為90﹪的殼聚糖制備的均質(zhì)膜具有較好的分離性能.如,在50℃時(shí),該膜用于分離水含量為90 wt﹪IP/H<,2>O混合液時(shí),分離因子達(dá)到2100,通量為680g/m<'2>h.通過考察操作溫度、進(jìn)料液濃度以及不同進(jìn)料液體系等對(duì)膜

3、滲透汽化性能的影響,發(fā)現(xiàn)殼聚糖膜用于分離不同醇水體系時(shí),都出現(xiàn)了反Trade-off現(xiàn)象,并隨分離體系IP/H<,2>O,EtOH/H<,2>O和MeOH/H<,2>O依次減弱.研究結(jié)果表明,反trade-off現(xiàn)象不僅與被分兩組份分子尺寸大小差異有關(guān),還與殼聚糖膜制備條件密切相關(guān).并且認(rèn)為,凡是使殼聚糖均質(zhì)膜帶有正電荷質(zhì)子的成膜條件都將導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)更為規(guī)整和致密,從而容易使膜發(fā)生反trade-off現(xiàn)象. 本文還通過界面反應(yīng)法制

4、備了新型殼聚糖(CS)-部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)聚電解質(zhì)復(fù)合膜用于異丙醇脫水.考察了CS/HPAM復(fù)合膜的組成、操作溫度,進(jìn)料液組成等因素對(duì)復(fù)合膜分離IP/H<,2>O滲透汽化性能的影響.發(fā)現(xiàn)CS與HPAM質(zhì)量比為75∶25時(shí)的復(fù)合膜具有最好的分離性能,此時(shí),CS和HPAM所帶有正、負(fù)離子的摩爾數(shù)為1∶1.在50℃時(shí),該膜用于分離水含量為90wt﹪IP/H<,2>O混合液時(shí),分離因子達(dá)到16000,通量為400g/m<'2>h.隨