ca及其改性膜用于c,4~5醚后产物渗透汽化脱醇的研究

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1、浙江大学硕士学位论文CA及其改性膜用于C<,4~5>醚后产物渗透汽化脱醇的研究姓名：张林申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：陈欢林;刘茉娥2000.3.1摘要渗透汽化膜分离技术用于有机物的脱水具有高效、节能等优点，若能将渗透汽化用于有机，有机混合物的分离，替代蒸馏等传统工艺，则更具有十分重要的意义0本研究试图通过醋酸纤维素(cA)、CM聚乙烯醇缩丁醛(PVB)共混膜、CM丙烯酸及其酯类共聚物(AA．CO．MMA)共混膜、以及CA等离子体改性膜用于c。醚化产物中少量甲醇脱除的研究，试图通过对这些膜的研究，找出制备膜

2、的规律性，以开发出性能优良的膜应用于实际生产过程。j本研究首先制备了不同共聚比的聚丙烯酸酯类膜材料及膜，其溶胀实验表明，共聚比为1：1：1的共聚物在甲醇浓度大于10州％的q。；／MTBE／甲醇混合液中部分溶解，在MTBE中发生溶胀，在c。；中则不发生变化，其膜的渗透汽化性能表现为高甲醇通量JM日H=375．0∥m2．h，低分离因子o-29；共聚比为2：2：l的共聚物在甲醇浓度大于30讲％的混合液中发生部分溶解，在MTBE和C。．，中均不发生作用，该共聚物材料制得的膜其渗透汽化性能表现为低甲醇通量J。。。=12．5g／m

3、2．h，高分离因子q=764．0。其次，制备了CA—PVB、CA--№o．MMA两种共混膜，用于MTBE／MeOH混合液的分离性能测试。结果表明，CA与PVB共混比为4：1的条件下，膜对甲醇的渗透通量和分离因子分别比CA膜的甲醇通量和PVB膜的分离因子提高近20倍，实验结果表明：共混比为7：3的CA—AA．co．MM船AN复合膜也有类似性质。在共混膜中若将PVB或AA．CO-MMA含量控制在20～40叭％范围内，制得的共混膜对MeOH／IVlTBE有较好的分离性能。通过相容性实验分析证实了在此共混比范围内，共混物的相容

4、性能较好。由此实验结果推证，共混膜的分离性能一般介于该两个均质膜所能获得的通量和分离因子的极值之间。本文还对低温氧等离子体以及等离子体接枝MA、MMA的CA改性膜作了研究，其渗透汽化性能没有明显的改善。f最后，通过对三种CA膜用于渗透汽化分离C。。。／MTB副MeOH三元混合体系，、及三个两元体系的渗透汽化性能的测试研究，发现不同的CA膜材料由于其本身性质的差异对分离性能也有一定的影响。测试结果还表明，体系中的MTBE对甲醇的通量有较为明显的抑制作用，特别是在三元体系中，随着MTBE浓度的增加，甲醇通量有明显的下降趋势

5、。基于其中CA，，PAN复合膜的实测数据，本文还提出了该三元体系渗透汽化过程的传质模型与渗透液组成拟汽液平衡模型，由该模型所计算的结果与实测数据相比较，二者较为一致。该模型对MTBE，C。_5／MeOH三元体系渗透汽化分离性能的预测及渗透汽化工艺过程的设计计算有～定的指导意义和应用价值～j。＼AbstractPcrvaporationhasbeentheeffectiveandenergysavingmembraneseparationtechniquefordehydrationoforganics．Inthefut

6、ure，thepervaporationprocessmaybebecomeapotentialseparationtechniqueinpetrochemicalindustry,insteadofdistillationforseparationoforganicmixtures．Inthispaper，threekiridsofmembranes、CA，CAblendedwithCA／PVB(Polyvinylbutyral)andCA／AA·co—MMA(Copolymerofacrylicacid-methy

7、lmethacrylate)，andCAmodifiedbyplasmawerepreparedandusedformethanolremovalfromorganicmixtureinethedficationprocessofC4-5．Bystudyingonthesedifferentmembranes．itwasexpectedtofindouttherulesofmembraneformationandtomakeexcellentmembranes．First．inthework．thesericsofco

8、polymersofAA—co·M14Awerecopolymefisedwimdi舵rentcopolymercomposition．andtlleirswellcharacteristicsweredeterminedindifferentsolvents．Theresultsshowedthatthecopolymer、访t