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渗透汽化是一种新型的液体混合物分离技术,利用膜对不同组分选择性的不同达到分离的目的。在分离均相混合物时,对采用传统手段难以处理的恒沸物、近沸物和共沸物等体系具有特别的优势,在低浓度乙醇水溶液的分离中也有着广泛的应用前景。本文以一种亲有机物的聚合物材料制成的多孔膜作为支撑层,在其表面涂覆聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成了硅橡胶平板复合膜。复合膜优先透过乙醇,并具有稳定的分离因子和渗透通量。利用自制的硅橡胶复合膜对低浓度乙醇/水溶液进行了渗透汽化分离实验。考察了料液浓度、温度对渗透汽化过程的影响。实验结果表明:随着温度的升高,渗透通量J与分离因子α皆呈上升趋势;随着料液浓度的增加,渗透通量J逐渐增大,而分离因子α则逐渐下降;温度与渗透通量可以很好的符合Arrhenius方程J=J0 exp(-Ep/RT)。对硅橡胶复合膜的渗透汽化传质过程进行了研究,分析了温度、流量等操作条件对总传质系数的影响,并对比研究了几种不同结构的膜组件在传质中的表现。结果显示,总传质系数k0随温度的升高、流量的增大而增大,而且与膜组件的结构有很大的关系,需要在膜组件的设计中加以考虑。液相传质系数远大于膜内传质系数,说明边界层传质阻力不是硅橡胶膜渗透汽化传质过程的控制因素。制取了硅橡胶致密膜,研究了其在一定浓度的乙醇/水溶液中的溶胀行为,考查了溶胀度和分配系数随温度、浓度和时间的变化。发现膜的溶胀度在最初的时间内增加迅速;温度的升高加速了膜的溶胀,对膜在较高浓度溶液中的溶胀度有明显的促进作用;在考查的浓度范围内,溶胀度与浓度大致呈线性关系。乙醇/水在硅橡胶膜中的分配系数随溶胀温度的升高而增大,随溶液浓度的增加而减小。与渗透汽化实验中渗透通量和分离因子的变化规律相似,说明溶胀度和分配系数可以直观的反映渗透汽化分离性能的高低。