【摘 要】
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离子液体作为新兴的“可设计型绿色溶剂”,由于其独特的理化性能和结构可调性,对多种有机混合物体系表现出优良的溶解分离特性.渗透汽化作为新兴的膜分离技术,能够以较低的能耗实现精馏等传统方法难于完成的分离任务,特别是对于近沸、恒沸混合物的分离.在渗透汽化技术的应用领域中,芳烃/烷烃的分离因其重要的工业意义而成为研究的热点.本文以功能化离子液体为分离介质来制备离子液体凝胶膜,将其应用于渗透汽化过程,用于分
【机 构】
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北京化工大学化学工程学院,北京,100029
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离子液体作为新兴的“可设计型绿色溶剂”,由于其独特的理化性能和结构可调性,对多种有机混合物体系表现出优良的溶解分离特性.渗透汽化作为新兴的膜分离技术,能够以较低的能耗实现精馏等传统方法难于完成的分离任务,特别是对于近沸、恒沸混合物的分离.在渗透汽化技术的应用领域中,芳烃/烷烃的分离因其重要的工业意义而成为研究的热点.本文以功能化离子液体为分离介质来制备离子液体凝胶膜,将其应用于渗透汽化过程,用于分离甲苯/正庚烷体系的研究.通过考察溶剂用量、成膜温度、离子液体的种类以及与聚合物的配比等因素对成膜结构以及膜性能的影响,优化制膜条件.用FT-IR,SEM,TGA,XRD等手段对膜结构和性质进行表征,考察膜的机械强度、溶胀度以及稳定性等.通过对甲苯/正庚烷体系的PV过程操作条件的研究,以及吡啶类离子液体[CnMPY][NTf2]的烷烃链长(n=2,4,6,8)等对膜结构以及渗透汽化性能的影响,渗透通量达100±10 g/m2h,分离因子高于20.
其他文献
对氧化石墨烯-聚醚嵌段酰胺(GO-PEBA)复合膜应用于渗透汽化分离丁醇水溶液进行了研究,考察了氧化石墨烯对复合膜机械性能、溶胀性能以及渗透汽化性能的影响.利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)等对氧化石墨烯的形貌特征以及结构特征进行了检测；利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、差热分析仪(DSC)
在苯/环己烷共沸物的渗透汽化分离过程中,膜材料是关键因素.由于水性聚氨酯(WPU)具有成膜性能好、结构设计性强、绿色环保等优点,在苯/环己烷分离研究领域有很大的应用前景.但是,单纯通过调节水性聚氨酯的分子结构往往只能获得相对比较有限的分离效果.以聚合物膜为基础,与无机纳米材料共同构建新型复合材料分离膜是克服单一聚合物膜分离性能不足的有效手段.在本研究中,我们利用氧化石墨烯(GO)与WPU通过物理共
节能减排是当今社会可持续发展的必由之路.乙醇在石油化工、精细化工、生物医药等有着广泛应用,其纯度要求也不相同,因而乙醇脱水是一个非常重要的工艺过程.渗透汽化膜技术由于其固有发能耗低、排污少、不引入第三组分等有,与传统分离方法相比,在有机溶剂脱水等领域有其特殊的优越性.壳聚糖(CS)是一种廉价易得的天然高分子,其分子结构中含有大量亲水性羟基和氨基,并具有较高的机械强度,是一种常用的亲水性膜材料.金属
膜蒸馏(MD)作为一种新型的脱盐技术近三十年来得到了广泛的研究与应用.但其工业化应用的案例还鲜有报道,其商业化进程在近几十年内并没有取得实质性的发展,其中一个最主要的原因在于具有特定性能的疏水膜的限制.本研究采用一种新型的聚偏氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物(PVDF-CTFE)作为制膜材料,采用非溶剂致相转化法(NIPS)制备了新型的疏水膜并对其膜蒸馏性能进行了初步研究.本文主要针对NIPS法制膜过程中
渗透汽化与传统的精馏方法相比具有设备简单,能耗小,可实现进一步分离等优点,在分离恒沸物和热敏组分混合物体系时更体现无可替代的优越性。硅橡胶对有机物具有良好的选择透过性、热稳定性和化学稳定性等优点,常作为有机物优先透过膜材料,但是膜的分离性能不能满足实际应用需要。离子液体具有低熔点、高稳定性、低蒸气压、可设计调控、高选择性和绿色可循环等特点,成为近年来的研究热点。本研究自制功能性离子液体(ILs),
乙烯、丙烯等烯烃是重要的合成化工原料，被广泛用来生产聚乙烯、聚丙烯及烯烃的共聚物等.烯烃主要来源于石化炼厂的高温蒸汽裂解，通过重复压缩及低温蒸馏等技术手段，分离气体混合物.烯烃/烷烃的分离是公认的高能耗过程，而高效的分离膜技术，以较低的操作和资金成本，被认为是替代传统蒸馏技术的有效方法.多孔石墨烯(pore-rGO)、轻还原氧化石墨烯(L-rGO)、还原氧化石墨烯(rGO)，三类石墨烯，作为分散相
通常菊糖提纯是提取菊芋菊糖中的菊糖，而对其非有效成分的去除研究很少，蔗糖的水溶性很高，很难除去.本研究采用纳滤技术对菊糖进行分离纯化.实验结果表明：在0.7 Mpa的操作压力下，其纯水通量达170 L/(m2·h)，对蔗糖的截留率为90.1％，对果糖的截留率为49.1％.将纳滤膜用于菊糖精制，在料液温度45℃、操作压力0.5 Mpa下，纳滤膜的通量达135 L/(m2·h)，菊糖中的单糖降低到4.
渗透汽化技术以其能耗低,易与发酵耦合等优点在低浓度乙醇浓缩方面有着重要的应用前景.然而高选择性透醇膜材料的缺乏制约了其在乙醇浓缩方向的工业化进程,开发高性能的渗透汽化膜材料是目前研究的热点.基于溶解度参数原则,选择醇溶性的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)膜用于分离低浓度的乙醇水溶液,理论上其应具有很好的渗透汽化透醇性能.然而,实验结果表明PVB渗透汽化性能与其醇溶性不符,反而呈现优先透水的特点.为了探究P
在膜蒸馏过程中，膜润湿现象是引起膜性能下降的一个重要因素。超疏水表面具有良好的抗润湿和自清洁特性，在膜蒸馏过程中具有潜在应用。我们尝试采用CF4表面超疏水改性PVDF膜和直接接触式膜蒸馏(DCMD)浓缩含有阴/阳日离子表面活性剂的乳化油废水。研究表明，超疏水PVDF膜在浓缩含有阴离子表面活性剂的乳化油废水时稳定时间比原PVDF疏水膜更长；但在处理含有阳离子表面活性剂乳化油废水时被润湿；而原PVDF
采用离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐,[C2mim] [PF6])对水性聚氨酯(WPU)进行改性,制得[C2mim][PF6]/WPU复合膜.采用FTIR等对复合膜的结构进行了分析；对复合膜的溶胀性能和渗透汽化进行了考察.研究结果表明：[C2mim][PF6]/WPU膜优先吸附苯,随[C2mim][PF6]含量提高,复合膜在苯中的溶胀程度增大,而复合膜在环己烷中溶胀率基本不变.渗透汽化测