滲透蒸發(fā)用于汽油及其添加劑品質(zhì)的改善.pdf

1、滲透蒸發(fā)作為新型的分離技術(shù)，在有機(jī)混合物的分離方面顯示出技術(shù)優(yōu)勢和良好的應(yīng)用前景。滲透蒸發(fā)膜的性能決定了滲透蒸發(fā)過程的通量和分離因子，因而選擇分離性能良好的膜材料是滲透蒸發(fā)研究的核心內(nèi)容之一。甲基叔丁基醚（MTBE）作為最重要的汽油添加劑之一，在生產(chǎn)過程中會與甲醇形成共沸物，難以用普通精餾加以分離提純。汽油中含硫有機(jī)物的存在使汽油燃燒產(chǎn)物中包含大量環(huán)境有害物質(zhì)，需要將這些含硫化合物除去。本文分別以甲醇/MTBE混合物和模擬汽油-正辛烷/

2、噻吩混合物作為分離物系，從溶解度參數(shù)理論入手確定了相應(yīng)的膜材料。制備了醋酸纖維素（CA）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）共混膜滲透蒸發(fā)分離甲醇/MTBE混合物，獲得了良好的分離效果。制備了二氧化硅填充聚二甲基硅氧烷（PDMS）膜為活性層，聚砜（PS）超濾膜為支撐層的復(fù)合膜脫除模擬汽油中的噻吩，填充復(fù)合膜的分離性能比未填充的PDMS/PS復(fù)合膜有了明顯改善。 采用紅外光譜（FT-IR）、X-射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、熱重分

3、析（TG）、差示掃描量熱（DSC）和機(jī)械性能測試等多種方法對膜的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。采用正電子湮沒壽命譜儀（PALS）測試了均質(zhì)和填充PDMS膜干態(tài)條件下的自由體積分?jǐn)?shù)和自由體積孔穴半徑。 利用CA-PVP共混膜分離甲醇/MTBE混合物，考察了膜的吸附溶脹行為，膜組成、操作溫度、原料液濃度和流速對滲透蒸發(fā)分離性能的影響。結(jié)果表明，對甲醇濃度為20 wt％的原料液，在313 K，流速50 L/h的條件下，PVP含量為15 wt

4、％的共混膜滲透通量達(dá)到430g/（㎡h），分離因子達(dá)到411，綜合性能最好。 利用二氧化硅填充PDMS/PS復(fù)合膜脫除正辛烷/噻吩混合物中的少量噻吩，考察了二氧化硅填充量、操作溫度、原料液濃度和流速對膜的吸附溶脹行為和滲透蒸發(fā)性能的影響。結(jié)果表明，二氧化硅填充量為1.0 wt％的PDMS/PS復(fù)合膜對噻吩含量為1300μg/g（ppm）的原料液，在303 K，流速40 L/h的條件下，通量為2.08 kg/（㎡h），富硫因子為4