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聚合级丙烯对其水含量有苛刻的要求(<5 ppm),须采用精制的方法将原料丙烯中的微量水分除去。与传统的丙烯脱湿技术(如分子筛吸附法)相比,气体膜法脱湿技术具有在分离过程中丙烯损失较少、能耗低、环境友好等优点,因此具有更为广阔的应用前景。本研究以膜法脱湿技术脱除丙烯中微量水分为目标,以亲水性的聚阴离子电解质海藻酸钠(NaAlg)为主体膜材料,采用聚乙烯醇(PVA)和明胶(gelatin)与之共混作为活性层,并以聚砜(PS)中空纤维超滤膜作为支撑层,分别制备出NaAlg-PVA/PS和NaAlg-gelatin/PS中空纤维复合膜。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)和差示扫描量热(DSC)等多种表征方法对膜的结构形态和物理化学性质进行了表征,并采用正电子湮没寿命谱仪(PALS)研究了膜内的自由体积特性。本研究制备了NaAlg-PVA/PS中空纤维复合膜用于丙烯脱湿,考察了复合膜活性层共混比例、操作温度、原料气压力和流速对中空纤维复合膜分离性能的影响,并考察了不同共混比例下NaAlg-PVA共混膜的吸附-扩散性能。结果表明,在PVA含量较低时,随PVA含量增加,复合膜的分离因子显著升高。在298 K,原料气压力350 kPa,流速200 L/min,水含量0.13 wt%,吹扫气压力180 kPa,流速60 L/min的操作条件下,NaAlg-PVA (20)/PS复合膜的分离因子达到无穷大,渗透系数达到4657 GPU,综合性能最好。而当PVA含量超过30 wt%时,NaAlg和PVA之间产生明显的相分离,导致复合膜的分离性能下降。考虑到PVA与NaAlg共混虽提高了膜的选择性却以降低膜的渗透性为代价,本研究还采用含有大量羧基和氨基的具有强吸水能力的gelaitn与NaAlg共混作为活性层,制备了NaAlg-gelatin/PS中空纤维复合膜用于丙烯脱湿。结果表明,随gelatin含量增加,复合膜的渗透系数和分离因子同时升高。在298 K,原料气中水含量0.13 wt%,压力350 kPa,流速200 L/min,吹扫气压力180 kPa,流速60 L/min的操作条件下,NaAlg-gelatin (60)/PS复合膜的渗透系数为14744 GPU,分离因子达到无穷大。