2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著新能源、可再生能源等的不斷發(fā)展,燃料乙醇以其清潔環(huán)保、可再生等優(yōu)勢日益受到重視。傳統(tǒng)的乙醇生產多采用間歇發(fā)酵,其設備龐大,效率低且產品不穩(wěn)定;當乙醇濃度達到6%~10%時,酵母即停止生長,因此要將乙醇及時分離出去以實現連續(xù)生產,常規(guī)分離乙醇方法多采用蒸餾、精餾、萃取等能耗高,費用大。滲透汽化膜分離技術是一種新型分離方法,利用混合液中不同組分在滲透汽化膜中具有不同的溶解、擴散性能而使之分離,該技術具有能耗低、設備簡單、分離效率高、操作

2、方便等優(yōu)勢,是一種有潛力的乙醇分離技術。聚四氟乙烯(PTFE)微濾膜具有性質穩(wěn)定、耐腐蝕、耐高溫、孔隙率高及機械強度大等特點,是一種較好的支撐材料。
  本文以PTFE平板微濾膜作支撐層,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)作分離層,采用涂覆法制備PDMS/PTFE復合膜并對其進行填充改性,用于乙醇/水溶液的分離性能研究,具體研究內容及實驗結論如下:
  (1)選用不同結構的PTFE平板微濾膜作支撐層,通過涂覆法制備PDMS/PTF

3、E復合膜,研究支撐層結構對PDMS/PTFE復合膜的分離性能和傳質阻力的影響。結果表明,隨著PITE支撐層平均孔徑增加,復合膜的滲透通量降低,分離因子先基本不變,在活性層厚度過薄時分離因子降低;制膜時,隨著支撐層孔徑的增加,PDMS聚合物向支撐層中的滲入量增加,導致過渡層變厚,致密層厚度增加,使膜的傳質阻力變大,滲透通量降低,分離因子主要由活性層決定。
  (2)采用孔徑結構相同的PTFE微濾膜為支撐層,制各PDMS/PTFE復合

4、膜,研究PDMS/PTFE復合膜制備條件的優(yōu)化以及制膜條件對乙醇/水溶液分離性能影響。結果表明,最佳的制膜條件是交聯劑含量4%,交聯溫度80℃,交聯時間5h,此時復合膜的綜合性能較好;隨著交聯劑濃度的增加,通量先減小后逐漸升高,分離因子先增加,再略有降低最后趨于穩(wěn)定;隨著交聯溫度的升高,膜的滲透通量降低,分離因子先升高后保持不變;隨著交聯時間的增加,滲透通量降低,分離因子先增加后保持不變。
  (3)采用無孔的親有機物納米二氧化硅

5、(ONS)作填充劑,制備(ONS)-PDMS/PTFE填充膜,用于低濃度乙醇/水溶液的分離。研究填充膜的溶脹行為以及ONS粒子填充量、被分離料液溫度、料液濃度對ONS填充膜分離性能的影響。得出以下結論,膜的溶脹度隨著ONS填充量的增加先增加后略有下降,在ONS填充量為5wt%時溶脹度最大;隨著ONS填充量逐漸增加,膜的滲透通量先增加后減小,透過液中乙醇濃度先增加后減小,在ONS填充量是5wt%時,填充膜的滲透通量和分離因子均取得最大值;

6、隨著料液溫度的升高,填充膜的分離因子和滲透通量都變大,滲透通量與溫度的關系符合Arrhenius方程;隨著料液濃度的增加,分離因子和滲透通量都變大。
  (4)采用液相擴散法制備多孔的疏水咪唑酯骨架結構材料(ZIF-8),并用ZIF-8粒子作填充劑制備(ZIF-8)-PDMS/PTFE填充膜。用該填充膜分離低濃度的乙醇/水溶液,研究ZIF-8粒子填充量、料液溫度、料液濃度對分離性能的影響。結果表明,填充了ZIF-8粒子的膜分離性能

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