滲透汽化透醇膜制備及乙醇-水體系的分離研究.pdf

1、在生物發(fā)酵制備燃料乙醇的過程中，需要將發(fā)酵液中的低濃度乙醇及時(shí)分離出來，以維持發(fā)酵的連續(xù)進(jìn)行。傳統(tǒng)的分離方法主要為蒸餾法，能耗較高、投資大、經(jīng)濟(jì)效益低等不足。滲透汽化是一種新型的膜分離技術(shù)，在分離恒沸物、近沸物和共沸物等體系具有特別的優(yōu)勢(shì)，在低濃度乙醇水溶液的分離中也有著廣泛的應(yīng)用前景。 本文制備了疏水性silicalite-1顆粒，測(cè)定了其粒徑分布，結(jié)果表明：合成的silicalite-1微粒的粒徑為0.973μm。

2、首先考察了聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜的優(yōu)化條件及滲透汽化分離乙醇/水體系的性能研究。然后以聚丙烯腈(PAN)超濾膜作為支撐層，將silicalite-1顆粒與PDMS和聚醚嵌段聚酰胺(PEBA)共混后，分別制備了填充疏水性silicalite-1微粒的PDMS平板復(fù)合膜(PDMS/silicalite-1)以及PEBA平板復(fù)合膜(PEBA/silicalite-1)。 利用PDMS/silicalite-1復(fù)合膜對(duì)低濃度乙醇/

3、水溶液進(jìn)行了滲透汽化分離實(shí)驗(yàn)?？疾炝藄ilicalite-1質(zhì)量百分含量、料液溫度以及濃度對(duì)滲透汽化性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：PDMS/silicalite-1膜分離乙醇/水體系的滲透汽化性能明顯優(yōu)于純PDMS膜。隨著膜內(nèi)silicalite-1質(zhì)量百分含量的增加，滲透通量先上升而后下降，在添加量達(dá)到2wt％時(shí)，滲透通量和透過液中乙醇濃度均達(dá)到最大值，分別為1645g/m2h，30.3wt％。隨著溫度的升高，滲透通量與分離因子皆呈上升趨

4、勢(shì)，而且溫度與滲透通量的關(guān)系符合Arrhenius方程；隨著料液濃度的增加，滲透通量逐漸增大，而分離因子則先緩慢增加，最后基本保持不變。 利用PEBA/silicalite-1復(fù)合膜對(duì)低濃度乙醇/水溶液進(jìn)行了滲透汽化分離實(shí)驗(yàn)。考察了silicalite-1質(zhì)量百分含量、料液溫度以及濃度對(duì)填充的PEBA膜滲透汽化性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以上三個(gè)因素對(duì)PEBA膜的影響趨勢(shì)與PDMS膜基本相同。雖然PEBA/silicalite-1