乙二醇纯化用自具微孔高分子渗透汽化膜的制备及性能研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jialin131466
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
乙二醇是一种重要的化工原料,被广泛作为一种难挥发型防冻剂和冷却介质使用,也常用于多聚物的合成过程,在许多领域扮演重要的角色且需求量也在逐年增大。目前,乙二醇的工业生产方式主要有两种:一是乙烯直接氧化为环氧乙烷,然后环氧乙烷水解得到乙二醇;二是通过合成气直接制备乙二醇。这两种方法会分别产生副产物水和甲醇。因此,从乙二醇溶液中分离水或者甲醇得到以获得高纯度乙二醇产品就变得十分必要。渗透汽化膜过程作为一种低能耗、分离效率高、过程简单的新型膜分离技术,为乙二醇纯化提供了新的方法。渗透汽化膜过程中最关键的是高性能膜材料。  本文致力于开发高效乙二醇纯化的膜材料,合成了自具微孔高分子(PIM-1),并用于渗透汽化脱除乙二醇中的水和甲醇。利用核磁共振(HNMR)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、水接触角仪等仪器对膜的物化性质和微观结构进行了表征,分析了上述表征结果与分离性能之间的内在关系。其主要研究内容和实验结果如下:  1)根据双亲核取代反应合成了自具微孔高分子PIM-1并对其结构进行了表征,使用相转化法制备了PIM-1致密膜并探究了对分离甲醇/乙二醇和水/乙二醇的渗透汽化性能。实验结果表明:合成的PIM-1纯度较高,平均分子质量和分散度分别是64.7 kDa和1.87;所制备膜机械性能和热稳定性较好;PIM-1高分子链间距大、链堆积疏松、具有自具微孔特性;甲醇和水分子的分子动力学直径小于乙二醇,渗透汽化过程中扩散起主要作用;在水/乙二醇的分离过程中,增料液侧水的浓度有利于增大水通量、提高水的选择性,提高料液温度也同样可提高总通量和水的选择性;在甲醇/乙二醇的分离过程中,增加料液侧甲醇的浓度同样有利于提高通量和选择性,料液温度的提高导致通量增大、分离因子降低。  2)通过腈基的羧基化反应制备了具有不同羧基化程度的羧基化PIM-1(CPIM-1)膜,主要考察了羧基化程度以及膜亲水性对渗透汽化分离水/乙二醇的影响规律。随着羧基化反应时间的延长,CPIM-1的羧基化程度一直增大,当反应时间为5h时,羧基化程度可达94%;随着CPIM-1羧基化程度的增加,膜的亲水性也有较大的提高,水/乙二醇的通量和分离因子均得到提高;当料液中水浓度从5%变化至25%时,总通量和水通量增大而乙二醇通量几乎不变,而水在膜上的吸附慢慢达到饱和状态,导致选择性下降。  本文合成的PIM-1纯度高,所制备PIM-1致密膜热稳定性和机械性能好,在渗透汽化纯化乙二醇过程中具有较高的渗透通量和适中的选择性,具有较高的科研价值和良好的工业应用前景。
其他文献
  为提高复杂漏失地层的承压堵漏强度,研究了温变堵漏的技术与机理.重点研究了温变增稠剂对堵漏水钻井液、常规桥堵承压堵漏体系和网状纤维堵漏体系的触变性能与堵漏性能的
会议
  通过丙烯酰胺、苯乙烯磺酸钠和自制大单体共聚,制备了一种梳型聚合物增黏剂CPASA,分别用FTIR确定了其结构、热重分析研究了热稳定性、扫描电镜观察了其形貌、六速旋转黏
所谓幸福的加减乘除就是说在生活中要学会科学对比,这是学会幸福的一种有效方法。幸福是需要学习的。我们生活在人群里,你不和别人比,别人要和你比,无论高和低你总是别人生活
  钻井过程中钻遇泥页岩地层时并壁易水化膨胀,影响钻井效率.室内实验以丙烯酰胺(AM)为主体,与阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)及2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)
会议
硅基材料由于具有较高的理论容量而成为锂离子电池负极材料的研究热点,但是较大的体积变化造成了其电化学性能的急剧恶化。本文在概述了硅基材料研究现状的基础上,采用微乳液法和高温固相热解法制备了高性能硅/碳复合材料,并通过制备多孔硅材料进一步提高材料的电化学性能。分别以硅和硅/石墨混合物为原料,通过微乳液法制备球形硅基复合材料。研究发现加入硅/石墨混合物合成的球形硅/石墨/碳材料的循环性能更好,首次可逆容
  利用浓乳液聚合法及表面修饰法成功制备出亲油核—亲水壳结构的聚合物微球,粒径可控制在1~30μm之间,并在不同钻井液体系中对其防漏性能、降滤失性能、承压封堵能力及井壁
  本文利用环镜扫描电镜研究了220℃老化16h前后SMP-2与SMC水溶液的自组装形态的变化,以及黏土在该混合液中的吸附状态。根据交联机理分析,找了一种温度保护剂,并测定加入前后
会议
木薯淀粉废水是一种高浓度有机废水,其中所含少量淀粉、可溶性纤维、蛋白质、有机酸等物质,成分较为复杂。目前,国内大多数淀粉厂采用传统生化方法处理木薯淀粉废水,用于淀粉废水
  根据伊拉克艾哈代布油田储层特点及防漏堵漏储层保护要求,研制了储层用防漏堵漏剂,并评价了其各项性能,室内评价结果表明:该防漏堵漏剂对原配方流变性能影响很小,粒度分布合理
  以水为溶剂,苯乙烯(St)、自制的两亲性可聚合单体M为主要原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过乳液聚合方法合成了一种固含量为20%~25%的水基钻井液用超低渗透处理剂.采用红外光
会议