無(wú)模板劑耐酸性ZSM-5沸石膜的制備及在滲透汽化脫水中的應(yīng)用.pdf

1、滲透汽化是一種高效率、低能耗、投資少的新型環(huán)保膜分離技術(shù)，其分離過(guò)程不受汽-液平衡的限制，特別適合共沸物的分離，廣泛應(yīng)用于有機(jī)物脫水尤其是醇類(lèi)有機(jī)溶劑脫水的研究。ZSM-5沸石膜具有很高的熱穩(wěn)定性、耐酸性、離子交換性和良好的選擇性，是理想的滲透汽化膜分離材料。通過(guò)適宜路線(xiàn)制備高質(zhì)量ZSM-5沸石膜已成為膜研究的熱點(diǎn)。
　　本文采用二次生長(zhǎng)法，無(wú)模板劑條件下在α-Al2O3載體上制備ZSM-5沸石膜，用異丙醇/水體系評(píng)價(jià)膜的滲透汽化

2、性能。研究了晶種濃度、晶化次數(shù)、晶化時(shí)間、Si/Al摩爾比和F/Si摩爾比對(duì)ZSM-5沸石膜滲透汽化性能的影響，確定出兩次預(yù)涂晶種，兩次晶化合成，n(F/Si)=0.9；n(Si/Al)=7的ZSM-5沸石膜制備方法。通過(guò)優(yōu)化膜的合成時(shí)間、晶種濃度、涂晶溫度等條件，提高了膜的滲透汽化性能，可制備出高通量高選擇分離性的ZSM-5沸石膜，其滲透通量高達(dá)1.106 kg·m-2·h-1，分離因數(shù)高達(dá)24991。
　　用優(yōu)化條件下制備的Z

3、SM-5沸石膜進(jìn)行熱穩(wěn)定性和耐酸性測(cè)試，結(jié)果表明在不同的溫度條件下ZSM-5沸石膜的分離因數(shù)均在1×104以上，說(shuō)明其有很高的熱穩(wěn)定性。在pH約為5.8酸性環(huán)境中，考察了操作溫度對(duì)沸石膜滲透汽化性能的影響。當(dāng)操作溫度為70℃，進(jìn)料乙酸乙酯濃度約為97 wt.％時(shí)，滲透通量可達(dá)0.287 kg·m-2·h-1，分離因數(shù)可達(dá)3790。在pH約為5.8的乙酸乙酯溶液中浸泡10 d后，其滲透汽化分離因數(shù)為7894，說(shuō)明ZSM-5沸石膜具有一定的