中空纖維膜法提溴過程研究.pdf

1、溴素是重要的化工原料之一，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、石油煉制、有機合成、攝影材料高分子材料和軍工。目前國內外提溴的方法主要有水蒸汽蒸餾法、空氣吹出法，對離子交換樹脂法、溶劑萃取法已有研究。多數(shù)提溴廠采用空氣吹出法，但該法具有設備龐大、能耗多、影響制鹽效果等缺點。因此亟待開發(fā)一種新型高效節(jié)能的提溴工藝。
　　 膜吸收技術是將膜分離與傳統(tǒng)吸收過程相結合的一種新型分離技術，具有投資少、能耗低、高效、使用方便和操作簡單等特點，此外膜吸收

2、法具有傳質面積大的優(yōu)點，且無霧沫夾帶、液泛、溝流、鼓泡等現(xiàn)象發(fā)生。膜吸收在CO2、SO2等氣體吸收領域已得到較深入地研究，而在提溴領域的研究仍有待深入。
　　 本文利用自制的疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維膜，進行膜吸收提溴過程研究。首先驗證了PVDF膜在含溴濃鹽水中具有良好的穩(wěn)定性，并用光學顯微鏡和掃描電鏡對PVDF膜進行了結構表征。設計了鼓氣膜吸收脫溴工藝，并對直接接觸式膜吸收(CDMA)、減壓膜吸收(VMA)和鼓氣法脫

3、溴工藝進行研究與對比。系統(tǒng)運行15min時，DCMA法中脫溴率為67.7％，減壓—蒸餾法為27.6％，減壓—吸收為60.7％，而鼓氣法達到了87.4％，確定了鼓氣法為最佳提溴工藝；進而，針對鼓氣膜吸收法(ABMA)，研究了操作條件，如：鼓氣強度、原液溴濃度、吸收液濃度、吸收液溫度、吸收柱液位高度和吸收液側附加鼓氣等因素對提溴效果和效率的影響，并初步探索了鼓氣膜吸收傳質機理。實驗結果表明，在空氣鼓氣強度為500mol/m2·h，吸收液濃度

4、為0.010mol/L、吸收柱液位高度76.0cm的情況下，溴的吸收率和總收率分別為78.4％和69.6％，當吸收液側附加空氣鼓氣強度480mol/m2·h時，溴吸收率和總收率可分別達到最大值89.9％和80.0％，脫溴率一直保持在90％左右。
　　 探討了膜及膜組件結構型式對提溴的影響。設計了上端為自由端的直型吸收膜組件，結果顯示，相同條件下，直型膜組件對溴的吸收率高于U型膜組件，且適當增大直型膜組件的裝填分率和有效長度對提高