应用橡胶态膜分离丙烯与氯化氢混合气研究

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1、专业学位硕士学位论文应用橡胶态膜分离丙烯与氯化氢混合气研究作者姓名学科、专业学号指导教师完成日期昱玉邀丝堂王捏璺盟塑壁贺西红些些鱼大连理工大学大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要气体膜渗透方法与传统的分离方法相比具有投资少、能耗低、高效、使用方便、操作简单等诸多特点因而被认为是世纪最有发展前途的高新技术之一。本文对气体膜渗透的原理、膜材料的选择、国内外气体膜渗透的应用做了概述。针对丙烯和氯化氢混合气的分离提出了气体膜渗透法选择橡胶态膜进行气体渗透实验。针对不同的气体体系考察操作条件对膜特性参数的影响。在丙烯和氮气的纯气体体

2、系中得出了压差、温度对渗透系数、分离系数的影响结果。在丙烯和氮气的混合体系中验证了压差、切割率对渗透系数、分离系数的影响。通过对纯气和混合体系进行比较发现混合体系中存在浓差极化现象且压差、切割率的增大加重浓差极化程度。在丙烯和氯化氢混合体系测出了压差、切割率对渗透系数、分离系数的影响情况。实验结果表明本实验可以对丙烯和氯化氢进行初步分离证明了用硅橡胶膜分离丙烯与氯化氢混合气的可能性。为满足生产要求提出了膜渗透分离丙烯氯化氢混合气的可行性分析和集成工艺流程设计。关键词气体膜渗透橡胶态膜浓度极化丙烯氯化氢应用硅橡胶膜分离丙烯和

3、氯化氢混合气研究硒—曲独创性说明作者郑重声明本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名昱玉越日期袈弦状、“应用硅橡胶膜分离丙烯和氯化氢混合气研究大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”同意大连理工大学

4、保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名昱玉越象参诚新签名登赴导师签名≮刁罩乙亟《年—墨一月』一日、。惑站≮¨大连理工大学专业学位硕士学位论文引言膜技术对气体混合物的分离已成功地用于工业成为近今年来发展的化工单元操作中最有效的一种新单元操作。围绕混合气的分离、纯化的研究该技术已成为当今世界高新技术领域竞争的热点。迄今为止气体膜渗透技术已涉及诸多领域并有了

5、大量的研究成果如合成氨工业、天然气加工、制氮、富氧、气体净化、有机蒸汽回收、气体脱湿等方面成为与石油、冶金、电子、机械、航天、食品等重要工业密切相关的技术也是环保中的一种重要技术。环氧氯丙烷生产中占主导地位的是丙烯高温氯化工艺广为国内外生产厂家所采用。该工艺生产过程中产生的丙烯和氯化氢混合气采用传统水洗方法将两者分离。氯化氢经水洗生成低浓度盐酸经济价值低工艺较复杂操作费用高还带来环境污染问题。本研究的丙烯氯化氢混合气气体分离体系完全是一个新系统至今尚未见过国内外的相关报道。拟开发一种技术先进、经济合理的膜法分离新工艺将丙烯

6、与氯化氢混合气分离。丙烯在装置内作为原料循环使用氯化氢可送至氯乙烯装置作为氧氯化系统的原料。这样提高了混合气的应用档次简化了工艺又节省大量用水从而大大增加了经济效益。同时结合企业实际情况有效利用副产生产适销对路的精细化工产品进一步扩大生产提高总体经济效益。环氧氯丙烷装置丙烯与氯化氢混合气各项工艺参数为由混合气组成看出丙烷及其它含量均很微量因此可作为丙烯和氯化氢二组分混合气来研究。应用硅橡胶膜分离丙烯和氯化氢混合气研究本研究以现有商品膜材料作为研究分离技术的核心根据丙烯与氯化氢混合气体的性质选择适宜的膜研究膜过程的分离特性、

7、传递性质和传递机理提出达到分离要求的流程组织、工艺条件等。大连理工大学专业学位硕士学位论文文献综述分离方法及其选择研究的背景将自然界或生产中的混合物分开可以采取各种传统分离方法例如蒸馏、吸附、吸收、萃取、深冷分离等。自世纪年代以来作为一门绿色高效的分离、浓缩、纯化的膜分离技术得到了飞跃发展使得分离技术领域走上了新阶段。膜技术的出现与发展之所以为分离领域带来革命性变化其主要是由于膜分离有很多突出优点膜分离通常是一个高效的分离过程与传统的分离方法相比分离系数要大得多膜分离过程的能耗通常比较低大多数膜过程都不发生“相”的变化而相

8、变潜热是很大的多数膜分离过程的工作温度在室温附近膜分离设备本身没有运动的部件工作温度又在室温附近所以可靠度很高操作十分简便膜分离由于分离效率高通常设备的体积较小占地较少。本研究以高温氯化法生产环氧氯丙烷为生产背景对丙烯与氯化氢混合气进行分离。拟采用高技术的膜法分离回收高纯度的丙烯得到高附加值的氯化氢不但