【摘 要】
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膜接触器是将膜分离和传统化工单元操作有机结合而成的一种新型高效分离器,可不通过两相的直接接触而实现相间传质。膜填料替代过程作为一种新型膜接触器与常规精馏设备相比,
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膜接触器是将膜分离和传统化工单元操作有机结合而成的一种新型高效分离器,可不通过两相的直接接触而实现相间传质。膜填料替代过程作为一种新型膜接触器与常规精馏设备相比,由于气/液两相由膜相阻隔,传质面积大,可突破液泛、起泡等传统精馏设备难以逾越的难点,具有操作范围宽,分离效率高,气液两相的流速可独立控制,可直接线性放大和结构紧凑等优点。本文采用PDMS对膜材料进行改性以期优化膜组件性能,因为PDMS具有对有机物良好的亲和力和疏水性,优异的耐热耐寒性,良好的化学稳定性,渗透性,耐酸碱,耐溶剂性,无毒且具有良好的粘接性等性质,是迄今为止醇/水分离的代表性材料,因此本实验选用PDMS为改性材料。本文以乙醇/水、异丙醇/水为分离体系,采用新型中空纤维膜接触器(HFMCs)作为精馏结构填料,分别比较了单纯PVDF膜和经PDMS涂覆改性后PDMS/PVDF复合膜的分离性能,结果表明无论是否经过改性,系统均能保持稳定高效的分离效果,操作气速可在常规填料液泛线以上,改性后分离效率明显增加,且对乙醇/水体系的改善效果好于异丙醇/水,精馏效率分别增加了59%和35%,液相总传质系数分别从1.242×10-3cm/s增加到5.815×10-3cm/s,6.831×10-3cm/s增加至1.38×10-2cm/s。
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