NαA沸石膜的制備及NαCl對其滲透蒸發(fā)性能影響.pdf

1、NaA沸石膜的Si/Al比為1，因此其具有很強(qiáng)的親水性，以及具有介于水分子和大多數(shù)有機(jī)物分子之間的孔徑等特性，使其成為滲透汽化有機(jī)溶劑脫水操作過程中最理想的沸石分子篩膜。面臨天然淡水資源的有限性，人們提出很多制備食用水的方法，如海水淡化。近來，海水淡化主要應(yīng)用的方式是多級閃蒸餾和反滲透。由于前者能耗更高，后者在海水淡化市場很快的超過前者。然而，反滲透需要前處理和加壓處理，而且有機(jī)膜的壽命比較短，因其化學(xué)穩(wěn)定性差則其可再生很難。則無機(jī)膜用

2、于海水淡化成為研究的重點(diǎn)。因此，開展NaA沸石膜的制備及滲透汽化脫水的研究具有重要的意義。
　　本論文詳細(xì)考察了噴涂晶種法、晶種凝膠法在廉價(jià)大孔載體上合成高性能的NaA沸石膜;繼而考察了熱浸漬提拉法在80 cmα-Al2O3載體上制備NaA沸石分子篩膜，并應(yīng)用于90 wt.％異丙醇/10 wt.％水溶液中對其滲透蒸發(fā)性能進(jìn)行測試;進(jìn)一步考察了在滲透汽化條件下分離NaCl/乙醇/水溶液時(shí)不同濃度、溫度、時(shí)間對NaA沸石分子篩膜性能的

3、影響。主要研究成果如下:
　　(1)采用噴涂晶種法在廉價(jià)大孔載體上引入大、小晶種，詳細(xì)考察了晶種的引入方式、噴涂晶種溫度對NaA沸石膜性能的影響，對制備的NaA沸石膜用SEM、XRD和滲透蒸發(fā)進(jìn)行表征。合成的NaA沸石膜在348 K下分離90 wt.％乙醇/10 wt.％水溶液，通量可達(dá)2.71 kg·m-2·h-1，分離系數(shù)大于10000。
　　(2)采用晶種凝膠初步修飾大孔載體，分別考察濃、稀兩種配方的合成液對膜性能的影

4、響。同時(shí)分別考察在凝膠中加入不同濃度的大晶種，不同濃度的小晶種對NaA膜的形貌和性能的影響。合成的NaA沸石膜在348 K下分離90 wt.％乙醇/10 wt.％水溶液，通量可達(dá)2.33 kg·m-2·h-1，分離系數(shù)達(dá)到4327。
　　(3)采用變溫?zé)峤n提拉法對80 cm廉價(jià)大孔載體進(jìn)行修飾，合成高性能的NaA沸石分子篩膜。分別考察不同的進(jìn)料流量，不同的進(jìn)料溫度，不同的進(jìn)料濃度對NaA膜分離異丙醇/水混合物性能的影響。合成的N

5、aA沸石膜，在348 K下用于分離90 wt.％異丙醇/10 wt.％水溶液，表現(xiàn)出良好的分離性能，通量高達(dá)3.00 kg· m-2· h-1，分離因子大于10000，且重復(fù)性良好。
　　(4)制備的NaA沸石膜在353 K分離90 wt.％乙醇/10 wt.％水溶液時(shí)通量在2.5kg·m-2·h-1左右，滲透側(cè)水含量為99.2 wt.％左右。而分離1 wt.％‰NaCl/90 wt.％乙醇/10 wt.％水溶液時(shí)通量降至2.0