探析分离乙醇水近共沸物pva蒸汽渗透膜的制备

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1、大连理工大学硕士学位论文分离乙醇水近共沸物PVA蒸汽渗透膜的制备姓名：李保军申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：贺高红20050601大连理王大学硕士学位论文摘要近年来，石油资源闷益短缺，燃料乙醇作为一种可苒生性新兴替代型能源目益受到入们重褫，已被蓟予我瀚的“十五发展计如”。燃料乙醇含水爨要求低于0．8％，通常采用无水乙醇生产。无水乙醇是由浓度为95．6％的乙醇一水恒沸物进一步脱水制得的。目前，恒沸物谶一步脱水生产无水乙醇的主要方法有恒沸精馏、分子筛吸附和膜法分离等。但恒沸精馏、分子筛吸附具有能耗大、成本高的缺点。

2、膜法分离主要分为渗透汽化和蒸汽渗透。蒸汽渗透技术具有对膜原料侧的浓差极化不敏感、膜表面无相态变化、膜溶涨度低、与反渗透、超滤、微滤和渗透汽化相比膜使用寿命较长，是一种经济性能好、应用前景广阔的分离技术。本论文酋次以氢氧化钠作催他剂，程较低的热处理湛度下，制各了草酸交联聚乙烯醇(PVA)酯化均质膜，并用FTIR对膜的交联情况进行了表铤。此外，与其他不嘲交联和催化情况下制备的交联膜进行比对，络果证明，在氢氧化钠为催化刹的情况下，较低的热处理温糜下即可得封陛能优异的PVA交联膜。和传统的PVA交联膜胄《冬工艺棚比，该法不仪简化

3、了制备过程，还大大降低了能耗。本论文还选用聚偏氟乙烯(PVDF)材料，用L-s法制备了聚偏氟乙烯超滤底膜；并以上述PVA交联液为涂层，制备了PVA／PVDF复合膜。采．融扫撒电镜对该复合赕微观结构进行了分析，结果表明其活性层厚度均匀，农lOgrn以内，与多孔支撑层结合紧密。实验中还以乙醇一水近共沸物为对象，采用蒸汽渗透技术对PvA／PvDF复仑膜分离性能进行了研究。实骏结果表明，随交联度的增大，膜渗透通磨减小，分离系数升高。并发现在同等实验条件下，对于不同催化剂、不同交联剂、不同底膜制备的交联复合腹，以氢氧化钠为德化剂、

4、革酸交联PVA／PVDF膜具有爨好的分离性能。晟盾，还考察了原料的混含量对该复合膜分离性能的影响，结果表明随湿含量的降低，分离系数增加，证明该膜适用于乙醇一水近共沸物脱水制备无水乙醇。关键词：蒸汽渗透；聚苞烯瞎；交联度；无水乙醇分离乙醇水近共沸物PVA蒸汽渗邂膜的翻备ThePreparationofPVAVaporPermeationMembraneSeparatingEthanol_waterClosedAzeo订opeAbstractnleshortageofthefossiIfuelresourcesinduces

5、theneedofsearchingforalternativeenergysourc黜．Asarerlewableresource，ethanolgasolineprojecthasbeenlistedinthedevelopmentprojectof‘'thetenthfive-year-plan'’抽Chim．Watercontentofruelethanolmustbeunder0．8％．Fuelethan01isobtainedfroma

6、泌d∞璐ethan01．However,owingtothelimito

7、fthemaximumconcentrationofethanolazeotropiccompositionbyconventionaldistillation,95．57wt％，ithast。adoptsomespecialtechnologiestoproduceanhydrousethanol,whichincludeazeotmpicdistillationmolecularsieveormembraneseparations，etc．。However,comparedwithmembraneseparation

8、s，theformershavethedisadvantageofhi曲energyconsumptionandhi蜘costs．Meanwhile，asaneconomicalalternativetechnology,vaporpermeationwinsanadvantageoverothertechnicswithlesssensitiviWtoconcentrationpolarizationoilthefeedsideofthemembrane，nophasechangeacrossthemembranesu

9、rfaceandthelongerlife-spanthanRO，UF，MFduetothelowdegreeofmembraneswelling。孙thisstudy,firstly,thepolyvinylalcohol(1aVA)membranewaspreparedbycmsslink-esterifmgwi