等離子體制備芳烴-烷烴滲透汽化分離復(fù)合膜.pdf

1、芳烴/烷烴的分離在石油化工領(lǐng)域中有著重要意義，滲透汽化在芳烴/烷烴分離方面具有很好的應(yīng)用前景。“pore filling”結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜具有很薄的致密皮層，傳質(zhì)阻力小，滲透通量高;接枝填充層與惰性底膜之間以共價(jià)鍵連接，能夠有效抑制功能性填充層的過(guò)度溶脹，保證復(fù)合膜結(jié)構(gòu)的完整性和機(jī)械性能，是最有前景的高性能芳烴/烷烴滲透汽化分離膜之一。本文采用常壓介質(zhì)阻擋放電(DBD)等離子接枝聚合方法制備“porefilling”結(jié)構(gòu)的滲透汽化復(fù)合膜，較

2、為系統(tǒng)的研究了“pore filling”復(fù)合膜的制備條件和滲透汽化操作條件對(duì)芳烴/烷烴分離性能的影響，結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)模擬和吸附實(shí)驗(yàn)初步探討了滲透汽化分離的傳質(zhì)機(jī)理。
　　采用兩步輻照接枝法，在聚丙烯腈超濾底膜上接枝聚乙二醇甲基丙烯酸酯，制備芳烴優(yōu)先透過(guò)的滲透汽化復(fù)合膜。利用衰減全反射傅里葉變換紅外光譜儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、接觸角測(cè)定儀對(duì)所制備的復(fù)合膜進(jìn)行了表征，證明成功制備了“pore filling”結(jié)構(gòu)的滲透汽化復(fù)合膜。

3、以甲苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的甲苯/正庚烷為分離體系，研究膜制備條件對(duì)復(fù)合膜分離性能的影響。結(jié)果表明:以氦氣為放電氣體，涂覆溫度為45℃，羥端基大分子單體(PEO500OHMA)可獲得較佳的分離性能;使用自由基聚合引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀(K2S2O8)可有效提高復(fù)合膜的分離性能;羥端基單體(PEO50OHMA)更適合制各高性能復(fù)合膜。以氬氣為放電氣體，0.45 mol/L的PEO500OHMA和0.1 mol/L的丙烯酸甲酯為共聚接枝單體，制備的滲透

4、汽化復(fù)合膜對(duì)80℃、甲苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的甲苯/正庚烷的分離系數(shù)為7.89，滲透通量為0.49 kg/(m2·h)。
　　以甲苯/正庚烷為分離體系，探究了滲透汽化操作條件對(duì)復(fù)合膜分離性能的影響。結(jié)果表明:隨著滲透汽化操作溫度的升高，復(fù)合膜的分離系數(shù)和滲透通量都增大;隨著膜下側(cè)壓力的降低，復(fù)合膜的分離系數(shù)和滲透通量都上升;隨著料液中甲苯濃度的增大，復(fù)合膜的分離系數(shù)降低，滲透通量增大。
　　采用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法，計(jì)算甲苯、正