共混改性海藻酸鈉復合膜用于丙烯脫濕的研究.pdf

1、聚合級丙烯對其水含量有苛刻的要求(＜5 ppm)，須采用精制的方法將原料丙烯中的微量水分除去。與傳統(tǒng)的丙烯脫濕技術(如分子篩吸附法)相比，氣體膜法脫濕技術具有在分離過程中丙烯損失較少、能耗低、環(huán)境友好等優(yōu)點，因此具有更為廣闊的應用前景。
　　 本研究以膜法脫濕技術脫除丙烯中微量水分為目標，以親水性的聚陰離子電解質海藻酸鈉(NaAlg)為主體膜材料，采用聚乙烯醇(PVA)和明膠(gelatin)與之共混作為活性層，并以聚砜(PS)

2、中空纖維超濾膜作為支撐層，分別制備出NaAlg-PVA/PS和NaAlg-gelatin/PS中空纖維復合膜。采用掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(FTIR)、X-射線衍射(XRD)和差示掃描量熱(DSC)等多種表征方法對膜的結構形態(tài)和物理化學性質進行了表征，并采用正電子湮沒壽命譜儀(PALS)研究了膜內的自由體積特性。
　　 本研究制備了NaAlg-PVA/PS中空纖維復合膜用于丙烯脫濕，考察了復合膜活性層共混比例、操作溫度、原料

3、氣壓力和流速對中空纖維復合膜分離性能的影響，并考察了不同共混比例下NaAlg-PVA共混膜的吸附-擴散性能。結果表明，在PVA含量較低時，隨PVA含量增加，復合膜的分離因子顯著升高。在298 K，原料氣壓力350 kPa，流速200 L/min，水含量0.13 wt％，吹掃氣壓力180 kPa，流速60 L/min的操作條件下，NaAlg-PVA(20)/PS復合膜的分離因子達到無窮大，滲透系數(shù)達到4657 GPU，綜合性能最好。而當P

4、VA含量超過30 wt％時，NaAlg和PVA之間產生明顯的相分離，導致復合膜的分離性能下降。
　　 考慮到PVA與NaAlg共混雖提高了膜的選擇性卻以降低膜的滲透性為代價，本研究還采用含有大量羧基和氨基的具有強吸水能力的gelaitn與NaAlg共混作為活性層，制備了NaAlg-gelatin/PS中空纖維復合膜用于丙烯脫濕。結果表明，隨gelatin含量增加，復合膜的滲透系數(shù)和分離因子同時升高。在298 K，原料氣中水含量0