PVA膜滲透汽化分離正丁醇-水溶液的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、正丁醇作為一種非常重要的有機(jī)溶劑和化工原料,用途極其廣泛,社會(huì)對(duì)其需要量也越來越多,因此正丁醇的生產(chǎn)方法越來越受到社會(huì)各界的關(guān)注。傳統(tǒng)的正丁醇生產(chǎn)方法主要是發(fā)酵法,產(chǎn)物為正丁醇、丙酮和乙醇。但是在發(fā)酵過程中,發(fā)酵液中正丁醇的濃度一般都很低,而且正丁醇對(duì)發(fā)酵過程有嚴(yán)重的產(chǎn)物抑制作用。為了解決這一問題,考慮采用滲透汽化法分離濃縮低濃度正丁醇,減小產(chǎn)物抑制作用,保證發(fā)酵過程的連續(xù)進(jìn)行。滲透汽化作為一種新型的膜分離方法,具有許多其他分離方法所不

2、能比擬的優(yōu)點(diǎn),適合于傳統(tǒng)精餾法難以分離的近沸物或者恒沸物的分離,在低濃度正丁醇/水溶液的分離中有著廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?br>　　 首先,本文采用PVA(聚乙烯醇)膜對(duì)低濃度正丁醇/水溶液進(jìn)行了滲透汽化性能的實(shí)驗(yàn)研究,通過改變實(shí)驗(yàn)操作條件如實(shí)驗(yàn)溫度、原料濃度、膜后真空度等對(duì),對(duì)PVA膜的滲透汽化行為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和探索。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著實(shí)驗(yàn)溫度的升高,滲透通量和分離因子均呈增加的趨勢(shì),其中分離中因子在60℃時(shí)達(dá)到最高值;隨著原料

3、濃度的增加,滲透通量呈減小的趨勢(shì),分離因子呈先增大后減小的趨勢(shì),并出現(xiàn)極值;隨著膜后真空度的增加,滲透通量和分離因子均而呈增加的趨勢(shì)。
　　 其次,考察了PVA膜在乙醇/水和丙酮/水中的滲透汽化現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:滲透通量均隨溫度的升高而呈增加的趨勢(shì),對(duì)于乙醇/水體系,分離因子隨著實(shí)驗(yàn)溫度的升高而呈減小的趨勢(shì),而對(duì)于丙酮/水體系,分離因子隨著實(shí)驗(yàn)溫度的升高而呈增加的趨勢(shì);隨著原料濃度的增加,對(duì)于乙醇/水體系,滲透通量先增大后減小