NaA沸石膜的制備及其有機(jī)物脫水性能研究.pdf

1、滲透蒸發(fā)作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保且操作簡(jiǎn)單的新型膜分離技術(shù)，近年來在有機(jī)溶劑脫水領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。NaA沸石膜由于具有強(qiáng)親水性和介于大多數(shù)有機(jī)溶劑和水分子之間的小孔徑(0.41 nm)等特點(diǎn)，成為有機(jī)溶劑脫水過程理想的滲透蒸發(fā)膜，因此研究NaA沸石膜的制備及其性能具有極大的意義。
　　本論文首先考察球磨法制備亞微米級(jí)NaA沸石晶種的條件，然后利用球磨晶種在長(zhǎng)度為8 cm的載體管上二次生長(zhǎng)法成功制備NaA沸石膜，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行工業(yè)

2、放大，在長(zhǎng)度為80 cm的載體管上批量制備NaA沸石膜。制備的NaA沸石膜采用SEM、XRD以及滲透蒸發(fā)等手段進(jìn)行表征。本論文取得的主要研究成果如下:
　　(1)在長(zhǎng)度為8 cm的小孔α-Al2O3載體管上利用亞微米級(jí)球磨晶種二次生長(zhǎng)法制備NaA沸石膜，考察了亞微米級(jí)球磨晶種的制備條件以及小晶種液濃度和晶種的形貌對(duì)NaA沸石膜形貌和性能的影響。利用球磨晶種制備的膜對(duì)90 wt.％的乙醇/水混合溶液進(jìn)行分離，在料液溫度為75℃和滲透

3、側(cè)壓力為100～200 Pa時(shí)，其最高滲透通量可達(dá)1.48kg·m-2·h-1，分離系數(shù)為5380，而且具有很好的重復(fù)性。
　　(2)考察了利用不同涂晶法對(duì)長(zhǎng)度為8 cm的大孔且有部分缺陷的α-Al2O3載體管修飾的效果，然后在修飾良好的載體上涂覆球磨小晶種，成功制備出連續(xù)、致密的NaA沸石分子篩膜。制備的膜在料液溫度為75℃時(shí)，分離90 wt.％的乙醇/水混合溶液，其分離系數(shù)達(dá)5000以上，膜的滲透通量達(dá)2.07 kg·m-2·

4、h-1。
　　(3)在長(zhǎng)度為80 cm小孔α-Al2O3載體上成功批量制備工業(yè)規(guī)格NaA沸石膜。利用中試試驗(yàn)裝置對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，在進(jìn)料溫度為75℃、進(jìn)料流量200L/h時(shí)，分離質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的乙醇/水體系時(shí)，在所測(cè)試的膜中滲透通量最高達(dá)到2.53 kg·m-2·h-1，分離系數(shù)為7702，且所制備的膜具有較高的重復(fù)性。
　　(4)在乙醇/水、甲醇/水不同體系中，考察了料液溫度和料液濃度對(duì)NaA沸石膜滲透蒸發(fā)性能的影響。實(shí)驗(yàn)證