羥乙基纖維素改性聚乙烯醇蒸汽滲透膜的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-23 11:57
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中,對氣體濕度的要求越來越嚴(yán)格,因而氣體脫濕和干燥技術(shù)也成為現(xiàn)代分離技術(shù)的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的干燥劑、制冷制熱等氣體除濕工藝中存在的工藝復(fù)雜、環(huán)境污染以及循環(huán)再生等問題。膜法除濕技術(shù)具有選擇性高、能耗低、流程簡單、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注,其核心技術(shù)是高性能除濕膜的制備。因此,制備親水性強(qiáng)、除濕效率高、穩(wěn)定性好的氣體除濕膜是該技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的關(guān)鍵。首先采用溶劑蒸發(fā)法制備了羥乙基纖維素交聯(lián)改性聚乙烯醇(PVA-HEC)平板蒸汽滲透膜。研究了HEC質(zhì)量組成對PVA-HEC平板膜的結(jié)構(gòu)、親水性能、水蒸汽滲透性能以及空氣除濕性能的影響。結(jié)果表明,隨著HEC含量的增加,PVA-HEC鑄膜液粘度增加,PVA-HEC膜的表面粗糙度也呈現(xiàn)增加趨勢,親水性能也有所增加。當(dāng)HEC含量為5 wt.%時(shí),PVA-HEC膜的蒸汽滲透率最高可達(dá)103.5 g/(m2h),除濕效率最高可達(dá)72.10%,并且HEC-PVA膜的氣體除濕性能明顯優(yōu)于純PVA膜。為了進(jìn)一步研究HEC-PVA膜在空氣除濕方面的應(yīng)用,結(jié)合中空纖維膜的優(yōu)點(diǎn),采用聚丙烯腈(PAN)中空纖維超濾膜為底膜,...
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 蒸汽滲透技術(shù)介紹
1.2 蒸汽滲透技術(shù)應(yīng)用
1.2.1 天然氣脫水
1.2.2 壓縮空氣除濕
1.2.3 煙氣脫水
1.2.4 有機(jī)溶劑脫水
1.2.5 蒸汽回收
1.3 蒸汽滲透膜材料
1.3.1 常見有機(jī)高分子材料
1.3.2 非晶態(tài)全氟聚合物
1.3.3 無機(jī)材料
1.3.4 新興碳材料
1.4 本課題意義
第2章 PVA-HEC蒸汽滲透膜的制備及其性能研究
2.1 引言
2.2 PVA-HEC氣體除濕膜的制備
2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.2.2 實(shí)驗(yàn)器材
2.2.3 制備方法
2.3 表征及性能測試
2.3.1 鑄膜液粘度
2.3.2 SEM
2.3.3 ATR-FTIR
2.3.4 XRD
2.3.5 AFM
2.3.6 TGA
2.3.7 膜機(jī)械性能
2.3.8 水接觸角
2.3.9 膜溶脹度
2.3.10 水蒸氣滲透性能測試
2.3.11 氣體除濕性能測試
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 鑄膜液粘度
2.4.2 SEM
2.4.3 ATR-FTIR
2.4.4 XRD
2.4.5 AFM
2.4.6 TGA
2.4.7 膜機(jī)械性能
2.4.8 膜親水性能
2.4.9 膜的溶脹度
2.4.10 水蒸氣滲透性能
2.4.11 氣體除濕性能測試
2.5 本章小結(jié)
第3章 PVA-HEC/PAN蒸汽滲透膜的制備及其性能研究
3.1 引言
3.2 PVA-HEC/PAN蒸汽滲透膜的制備
3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)器材
3.2.3 制備方法
3.3 表征及性能測試
3.3.1 膜形態(tài)結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 氣體除濕性能測試
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 膜形態(tài)結(jié)構(gòu)(SEM)
3.4.2 HEC含量對氣體除濕性能的影響
3.4.3 進(jìn)料流量對氣體除濕性能的影響
3.4.4 HEC含量對露點(diǎn)溫度的影響
3.4.5 進(jìn)料流量對露點(diǎn)溫度的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 磺化PVA-HEC/PAN蒸汽滲透膜的制備及其性能研究
4.1 引言
4.2 磺化PVA-HEC/PAN蒸汽滲透膜的制備
4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
4.2.2 實(shí)驗(yàn)器材
4.2.3 制備方法
4.3 表征及性能測試
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 SEM
4.4.2 ATR-FTIR
4.4.3 XRD
4.4.4 TGA
4.4.5 膜機(jī)械性能
4.4.6 水接觸角
4.4.7 膜的溶脹度
4.4.8 水蒸氣滲透性
4.4.9 氣體除濕性能
4.4.10 露點(diǎn)溫度
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]側(cè)鏈型磺化聚芳醚酮/磺化聚乙烯醇復(fù)合型直接甲醇燃料電池用質(zhì)子交換膜[J]. 程海龍,徐晶美,王哲,任春麗,白洪偉,趙成吉,張會(huì)軒. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[2]聚乙烯醇-羥乙基纖維素共混膜的制備及性能[J]. 董銳,馬磊,邵榮,郭海濱,云志. 塑料. 2011(06)
[3]羥乙基纖維素接枝丙烯酰胺共聚物的合成及表征[J]. 易俊霞,李瑞海. 塑料. 2010(02)
[4]全氟磺酸改性聚乙烯醇滲透汽化膜分離乙酸乙酯-水溶液[J]. 袁海寬,許振良,馬曉華,魏永明,齊峻,曾義紅. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]堿溶性羥乙基纖維素的溶解性及醚化度影響因素研究[J]. 厲勇,李振國,劉永樂,胡盼盼,劉兆峰. 合成纖維. 2007(10)
[6]纖維素化學(xué)研究進(jìn)展[J]. 葉代勇,黃洪,傅和青,陳煥欽. 化工學(xué)報(bào). 2006(08)
[7]羥乙基纖維素水溶液粘度特性的研究[J]. 葉君,熊犍,伍紅,何婉芬,智勇. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2004(06)
[8]鍋爐燃煤所需理論空氣量和煙氣中水蒸氣量的計(jì)算[J]. 盛益平. 河北電力技術(shù). 2004(01)
[9]嵌段共聚物傅里葉變換拉曼光譜[J]. 王靖,郭晨,劉會(huì)洲. 分析化學(xué). 2001(01)
[10]磺化聚芳醚砜與可溶性聚酰亞胺共混材料制備氣體除濕膜[J]. 彭曦,吳庸烈,鄭敬河,劉靜芝. 膜科學(xué)與技術(shù). 1997(01)
本文編號(hào):3202479
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 蒸汽滲透技術(shù)介紹
1.2 蒸汽滲透技術(shù)應(yīng)用
1.2.1 天然氣脫水
1.2.2 壓縮空氣除濕
1.2.3 煙氣脫水
1.2.4 有機(jī)溶劑脫水
1.2.5 蒸汽回收
1.3 蒸汽滲透膜材料
1.3.1 常見有機(jī)高分子材料
1.3.2 非晶態(tài)全氟聚合物
1.3.3 無機(jī)材料
1.3.4 新興碳材料
1.4 本課題意義
第2章 PVA-HEC蒸汽滲透膜的制備及其性能研究
2.1 引言
2.2 PVA-HEC氣體除濕膜的制備
2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.2.2 實(shí)驗(yàn)器材
2.2.3 制備方法
2.3 表征及性能測試
2.3.1 鑄膜液粘度
2.3.2 SEM
2.3.3 ATR-FTIR
2.3.4 XRD
2.3.5 AFM
2.3.6 TGA
2.3.7 膜機(jī)械性能
2.3.8 水接觸角
2.3.9 膜溶脹度
2.3.10 水蒸氣滲透性能測試
2.3.11 氣體除濕性能測試
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 鑄膜液粘度
2.4.2 SEM
2.4.3 ATR-FTIR
2.4.4 XRD
2.4.5 AFM
2.4.6 TGA
2.4.7 膜機(jī)械性能
2.4.8 膜親水性能
2.4.9 膜的溶脹度
2.4.10 水蒸氣滲透性能
2.4.11 氣體除濕性能測試
2.5 本章小結(jié)
第3章 PVA-HEC/PAN蒸汽滲透膜的制備及其性能研究
3.1 引言
3.2 PVA-HEC/PAN蒸汽滲透膜的制備
3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)器材
3.2.3 制備方法
3.3 表征及性能測試
3.3.1 膜形態(tài)結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 氣體除濕性能測試
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 膜形態(tài)結(jié)構(gòu)(SEM)
3.4.2 HEC含量對氣體除濕性能的影響
3.4.3 進(jìn)料流量對氣體除濕性能的影響
3.4.4 HEC含量對露點(diǎn)溫度的影響
3.4.5 進(jìn)料流量對露點(diǎn)溫度的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 磺化PVA-HEC/PAN蒸汽滲透膜的制備及其性能研究
4.1 引言
4.2 磺化PVA-HEC/PAN蒸汽滲透膜的制備
4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
4.2.2 實(shí)驗(yàn)器材
4.2.3 制備方法
4.3 表征及性能測試
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 SEM
4.4.2 ATR-FTIR
4.4.3 XRD
4.4.4 TGA
4.4.5 膜機(jī)械性能
4.4.6 水接觸角
4.4.7 膜的溶脹度
4.4.8 水蒸氣滲透性
4.4.9 氣體除濕性能
4.4.10 露點(diǎn)溫度
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]側(cè)鏈型磺化聚芳醚酮/磺化聚乙烯醇復(fù)合型直接甲醇燃料電池用質(zhì)子交換膜[J]. 程海龍,徐晶美,王哲,任春麗,白洪偉,趙成吉,張會(huì)軒. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[2]聚乙烯醇-羥乙基纖維素共混膜的制備及性能[J]. 董銳,馬磊,邵榮,郭海濱,云志. 塑料. 2011(06)
[3]羥乙基纖維素接枝丙烯酰胺共聚物的合成及表征[J]. 易俊霞,李瑞海. 塑料. 2010(02)
[4]全氟磺酸改性聚乙烯醇滲透汽化膜分離乙酸乙酯-水溶液[J]. 袁海寬,許振良,馬曉華,魏永明,齊峻,曾義紅. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]堿溶性羥乙基纖維素的溶解性及醚化度影響因素研究[J]. 厲勇,李振國,劉永樂,胡盼盼,劉兆峰. 合成纖維. 2007(10)
[6]纖維素化學(xué)研究進(jìn)展[J]. 葉代勇,黃洪,傅和青,陳煥欽. 化工學(xué)報(bào). 2006(08)
[7]羥乙基纖維素水溶液粘度特性的研究[J]. 葉君,熊犍,伍紅,何婉芬,智勇. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2004(06)
[8]鍋爐燃煤所需理論空氣量和煙氣中水蒸氣量的計(jì)算[J]. 盛益平. 河北電力技術(shù). 2004(01)
[9]嵌段共聚物傅里葉變換拉曼光譜[J]. 王靖,郭晨,劉會(huì)洲. 分析化學(xué). 2001(01)
[10]磺化聚芳醚砜與可溶性聚酰亞胺共混材料制備氣體除濕膜[J]. 彭曦,吳庸烈,鄭敬河,劉靜芝. 膜科學(xué)與技術(shù). 1997(01)
本文編號(hào):3202479
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