苯酚、苯胺作為兩種典型的工業(yè)化學(xué)品,其稀水溶液的排放會造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞。因此,其分離回收不僅具有經(jīng)濟(jì)價值還具有環(huán)境效益。糠醛來源于生物質(zhì)水解,是一種可以參與眾多化學(xué)反應(yīng)的平臺型化合物。及時地將其從水解液中分離能夠有效地提高產(chǎn)率。滲透汽化技術(shù)因其經(jīng)濟(jì)、環(huán)保且易于放大的特點(diǎn),在分離回收高沸點(diǎn)有機(jī)物方面具有極大的應(yīng)用潛力。PEBA-2533對苯酚、苯胺的滲透汽化分離性能優(yōu)異,其溶脹性能以及傳質(zhì)特性的研究對膜材料的選擇、膜結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要意義。本文采用Materials studio（MS）軟件對PEBA-2533膜內(nèi)組分分子的擴(kuò)散特性以及在苯酚、苯胺、糠醛溶液中的溶脹性能進(jìn)行研究。采用PEBA-2533膜滲透汽化分離稀水溶液中的糠醛,結(jié)合分子動力學(xué)模擬技術(shù)研究了原料液-膜界面親和性以及組分分子在膜內(nèi)的傳輸特性。結(jié)果表明糠醛與PEBA-2533膜之間的親和性強(qiáng)于水。傳輸特性分析表明糠醛分子在膜內(nèi)部的自擴(kuò)散選擇性隨著原料液濃度的升高而增加,且孔道尺寸的大小對高沸點(diǎn)有機(jī)物的分離至關(guān)重要。此外,對膜內(nèi)自由體積分?jǐn)?shù)（FFV）、有效體積分?jǐn)?shù)（FAV）以及孔道尺寸分布（FCV）等參數(shù)的分析揭示了滲透汽... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１溶解擴(kuò)散模型示意圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｄｉａｇｒａｍｍａｔｉｃ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ－ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??

鑒于計算機(jī)有限的運(yùn)算能力，分子動力學(xué)模擬的原子數(shù)一般小于１〇，〇〇〇，遠(yuǎn)小于真??實(shí)系統(tǒng)，因而導(dǎo)致其模擬結(jié)果與真實(shí)體系差別較大，即“尺寸效應(yīng)”。周期性邊界條件的??引入可以較好地解決這一問題。如圖２－１所示，中間藍(lán)色邊框的盒子即為目標(biāo)研宄系統(tǒng)，??周圍均為具有相同排列方式及運(yùn)動方式的盒子。系統(tǒng)中任意粒子的離開或進(jìn)入必有相同??的粒子從對面進(jìn)入或離開。因此，周期性邊界條件可以保證系統(tǒng)的密度恒定進(jìn)而可以通??過局部的研宄得到系統(tǒng)的整體性質(zhì)。此外，周期性邊界條件下最近鏡像法的使用可以保??證對系統(tǒng)邊緣分子的受力情況進(jìn)行全面的分析。從而避免大量的計算及尺寸效應(yīng)。??＃?＃?ｍ?ｍ?ｍ?⑩??ｍ?⑩?？?．??參⑩攀⑩參⑩??Ｉ?？?？?ｔ?＃?ｍ?］?ｍ?？??１?？?Ｉ?＃?Ｉ?？??＃?＿?＿?＿?＿?參??？⑩?⑩⑩?？⑩??參?魯?參??Ｉ?Ｉ?：?＾??ｍ?⑩⑩?＿?＿?⑩??⑩⑩?＿??參?⑩⑩?＿?＃?⑩??⑩⑩?參？?參馨??圖２－１周期性邊界條件??Ｆｉｇ．２－１?Ｐｅｒｉｏｄｉｃ?ｂｏｕｎｄａｒｙ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ

根據(jù)ＰＥＢＡ－２５３３的通式及組成［１１）５］，確定ＰＥ?（ＰＴＭＯ）與ＰＡ（ＰＡ－１２）聚合度之比為１１：１。??為了確保模型準(zhǔn)確，同時避免計算量過大，最終確定ＰＥ、ＰＡ聚合度分別為２２、２。??ＰＥＢＡ－２５３３聚合度確定為８，分子式如圖２－２所示。??「Ｏ?Ｏ?］??ｈｏ—ｃ?－ｎ－（ｃｈ２＾－ｃ－?－?－?〇?｛?ｃｈ２＾?－ｏ－?－ｈ??圖２－２?ＰＥＢＡ－２５３３分子結(jié)構(gòu)式??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＰＥＢＡ－２５３３?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ?ｉｎ?ｔｈｉｓ?ｗｏｒｋ??ＰＥＢＡ－２５３３、苯酚、苯胺、糠醛以及水分子的構(gòu)建由Ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｓｔｕｄｉｏ?（ＭＳ）中的??Ｍａｔｅｒｉａｌｓ?Ｖｉｓｕａｌｉｚｅｒｓ模塊完成。分子構(gòu)建完成后，采用Ｆｏｒｃｉｔｅ模塊中的Ｓｍａｒｔ方法進(jìn)行??優(yōu)化。模型的構(gòu)建采用Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ?Ｃｅｌｌ模塊構(gòu)建。為了減�。悖幔簦澹睿幔簦椋铮罴埃螅穑澹幔颍椋睿绗F(xiàn)象，??防止鏈段的過度堆疊，模型初始密度（０．３?ｇ／ｃｍ３）遠(yuǎn)低于真實(shí)密度。模型構(gòu)建完成后采用??Ｓｍａｒｔ方法進(jìn)行優(yōu)化，力場選擇ＣＯＭＰＡＳＳ。靜電力作用及范德華作用分別選擇Ｅｗａｌｄ、??Ａｔｏｍ?ｂａｓｅｄ?方法。??２．４模型驗(yàn)證方法??在進(jìn)行分子動力學(xué)模擬之前，需要對模型的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證以考察所選力場及分子??結(jié)構(gòu)是否合適。雖然無法避免模型與實(shí)際體系之間的差異

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]滲透汽化和汽體滲透膜技術(shù)應(yīng)用及其浮淺思考[J]. 李繼定,展俠,葛洪,陳劍,王蕾,韓小龍,蔡衛(wèi)濱.  膜科學(xué)與技術(shù). 2011(03)
[2]聚環(huán)糊精填充PDMS滲透蒸發(fā)膜分離苯酚水溶液[J]. 方志平,姜忠義.  化工學(xué)報. 2006(04)
[3]含酚廢水的危害及處理方法的應(yīng)用特點(diǎn)[J]. 張錦,李圭白,馬軍.  化學(xué)工程師. 2001(02)
[4]滲透汽化膜處理含酚廢水[J]. 劉南安,張可達(dá).  功能高分子學(xué)報. 1992(04)

碩士論文
[1]甲烷在構(gòu)造煤中吸附和擴(kuò)散的分子模擬[D]. 荊雯.太原理工大學(xué) 2010
[2]電氧化處理苯酚及苯胺廢水的工藝研究[D]. 周苗苗.鄭州大學(xué) 2009



本文編號：3301797