渗透蒸发法溴水分离研究

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随着工业的快速发展,世界各国对溴的需求量不断增加。当前国内溴产量尚不能满足工业化需求,同时工业化提溴方法存在着能耗大、产量低、成本高等缺点。渗透汽化膜分离技术具有效率高、能耗低、设备简单等优点,本文开展了采用渗透汽化技术进行溴水体系分离的探索性研究首先,根据溶胀特性筛选出聚氨酯(PU)作为溴水分离的膜材料,并制备了聚氨酯平板膜。通过SEM和红外光谱仪表征了所制备膜的表面、断面形态结构以及组成。结果表明,所制备的膜为含有-NHCOO-基团的PU致密膜。其次,考察了所制备的PU膜在溴和水中的溶胀性能,并依据获得的溶胀度曲线,定性的判断了PU膜的分离性能,确定了PU浓度分别为10%和15%的6190x型和6190y型的PU膜作为渗透汽化溴水分离用膜。然后,研究了在25℃、进料流量为100ml/min的条件下,100mg/l~400mg/l和3g/l14g/l的两种浓度范围内溴水体系的渗透气化性能,采用6190x型和6190y型两种PU膜,研究了溴水浓度对渗透汽化过程渗透通量和分离系数的影响。实验结果表明,当溴水浓度为100mg/l~400mg/l时,渗透通量和分离系数随着溴水浓度的增加而增大当溴水浓度为3g/l~14酊时,渗透通量随着溴水浓度的增加不显著,分离系数随着溴水浓度的增加到一定值后减少;6190x型PU膜更适合于所选用的两种浓度溴水渗透气化过程分离。最后,基于溶解-扩散模型,建立了渗透汽化技术PU膜分离溴水体系的传递过程数学模型,考察了浓度和渗透通量以及分离系数的理论关系,模拟结果与实验数据吻合较好
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