填充型醋酸纖維素膜滲透蒸發(fā)分離甲醇-MTBE混合物的研究.pdf

1、滲透蒸發(fā)作為新型的液體混合物分離技術(shù)，在有機(jī)物分離方面尤其是恒沸有機(jī)混合物分離方面具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和良好的應(yīng)用前景。滲透蒸發(fā)過(guò)程效率的高低主要取決于滲透蒸發(fā)膜性能的優(yōu)劣，選擇具有良好滲透蒸發(fā)分離特性的膜材料是滲透蒸發(fā)研究的核心內(nèi)容之一。本文以甲醇/MTBE混合物為研究對(duì)象，從溶解度參數(shù)、化學(xué)結(jié)構(gòu)、甲醇和甲基叔丁基醚(MTBE)分子的理化性質(zhì)差異等角度出發(fā)，選用醋酸纖維素(CA)為基質(zhì)膜材料，HZSM5沸石和4A沸石為填充劑，分別用丙酮

2、(AC)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，制備了具有良好分離性能的滲透蒸發(fā)填充膜，探索制膜配方和滲透蒸發(fā)分離工藝。 采用紅外光譜(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、熱重分析(TGA)和機(jī)械性能測(cè)試等多種表征方法對(duì)膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)和物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了分析。 研究了CA-AC-HZSM5、CA-AC-4A和CA-DMF-HZSM5填充膜對(duì)甲醇和MTBE混合物的分離特性?？疾炝朔惺畛淞亢图状紳舛葘?duì)膜

3、滲透蒸發(fā)性能和溶脹吸附性能的影響。較為系統(tǒng)地考察了滲透蒸發(fā)過(guò)程操作條件(原料液濃度、溫度、原料液流速)對(duì)膜分離性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于CA-AC-HZSM5填充膜，當(dāng)HZSM5沸石含量為0.2wt％時(shí)，在原料液溫度為30℃、流速為60L/h的操作條件下，分離甲醇濃度為20wt％的甲醇和MTBE混合物時(shí)的總滲透通量為226g/(m2·h)，分離因子為346。對(duì)于CA-AC-4A填充膜，當(dāng)4A沸石含量為1wt％時(shí)，在原料液溫度為30℃