滲透汽化法汽油脫硫用熱塑性聚氨酯彈性體膜的制備與改性
發(fā)布時(shí)間:2022-12-08 04:23
滲透汽化膜脫硫是一種新型的汽油脫硫技術(shù),與傳統(tǒng)汽油脫硫技術(shù)相比,該技術(shù)具有不損失辛烷值、能耗低、環(huán)境友好、操作簡(jiǎn)單、易于工業(yè)放大等特點(diǎn)。高性能膜材料和膜組件開(kāi)發(fā)困難導(dǎo)致滲透汽化脫硫未實(shí)現(xiàn)真正的工業(yè)化。本文以膜材料為研究對(duì)象,開(kāi)展膜材料的選用、改性、工藝優(yōu)化等研究。論文以自制聚偏氟乙烯(PVDF)和商業(yè)用聚丙烯腈(PAN)為底膜,制備熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)平板膜,將其應(yīng)用于滲透汽化汽油脫硫中。參照京博石化股份有限公司FCC汽油的組成,由噻吩、正庚烷、環(huán)己烷、甲苯、環(huán)己烯五組分配制模擬汽油,硫含量為300 mg·L-1。研究結(jié)果表明:TPU膜的最佳制備工藝條件為:固含量為9.1%,成膜溫度為40℃,刮膜厚度為300μm,底膜為PVDF;膜脫硫的最佳工藝條件為:料液溫度80℃,滲透?jìng)?cè)壓力30-100 Pa,進(jìn)料流速90 mL·min-1,此時(shí)測(cè)得膜通量達(dá)到5.49kg·m-2·h-1,硫富集因子為3.53;實(shí)驗(yàn)中采用PVDF、PAN兩種不同底膜對(duì)TPU膜性能進(jìn)行對(duì)比,相同條件下,膜的通量大小次序?yàn)?...
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 不同汽油脫硫技術(shù)簡(jiǎn)介
1.2.1 催化加氫脫硫技術(shù)
1.2.2 硫轉(zhuǎn)移脫硫技術(shù)
1.2.3 氧化脫硫(ODS)技術(shù)
1.2.4 吸附脫硫(ADS)技術(shù)
1.2.5 萃取脫硫(EDS)技術(shù)
1.2.6 生物脫硫(BDS)技術(shù)
1.2.7 膜法脫硫(MDS)技術(shù)
1.3 滲透汽化汽油脫硫技術(shù)
1.3.1 滲透汽化技術(shù)概述
1.3.2 滲透汽化分離原理和過(guò)程特點(diǎn)
1.3.3 傳遞過(guò)程中的基本理論
1.3.4 膜性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
1.3.5 滲透汽化汽油脫硫發(fā)展歷程
1.4 滲透汽化膜材料選擇原則和分類
1.4.1 滲透汽化膜材料選擇原則
1.4.2 滲透汽化膜分類
1.5 滲透汽化膜組件分類
1.5.1 板框式膜組件
1.5.2 卷式膜組件
1.5.3 管式膜組件
1.5.4 碟管式膜組件
1.6 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 滲透汽化脫硫用TPU膜的制備工藝優(yōu)化
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.2 模擬汽油的配制
2.2.3 TPU鑄膜液的配置
2.2.4 TPU復(fù)合膜的制備
2.2.5 膜的結(jié)構(gòu)表征方法
2.2.6 膜性能測(cè)試
2.2.7 膜滲透性能評(píng)價(jià)
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 膜制備工藝對(duì)TPU復(fù)合膜滲透汽化脫硫性能的影響
2.3.2 操作條件對(duì)TPU復(fù)合膜滲透汽化脫硫性能的影響
2.3.3 TPU滲透汽化膜的分析表征
2.4 小結(jié)
第三章 滲透汽化脫硫用TPU膜的雜化改性
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 TiO_2溶膠的制備
3.2.3 TPU/TiO_2鑄膜液的配制
3.2.4 TPU/TiO_2雜化膜的制備及其性能評(píng)價(jià)
3.2.5 膜的結(jié)構(gòu)表征方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 固含量為12.5%TPU膜的滲透汽化性能
3.3.2 TPU/TiO_2雜化膜的分離透過(guò)性能
3.3.3 TPU/TiO_2雜化膜的微觀結(jié)構(gòu)表征
3.4 小結(jié)
第四章 滲透汽化脫硫用TPU膜的實(shí)際應(yīng)用研究
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 TPU/Ag_2O鑄膜液的配制
4.2.3 TPU/Ag_2O雜化膜的制備及其性能評(píng)價(jià)
4.2.4 膜的結(jié)構(gòu)表征方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 TPU/PAN復(fù)合膜對(duì)富硫油的分離透過(guò)性能
4.3.2 富硫油的烴類族組成和硫類型表征
4.3.3 TPU/Ag_2O雜化膜的分離透過(guò)性能
4.3.4 TPU/Ag_2O雜化膜掃描電鏡分析
4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號(hào):3713543
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 不同汽油脫硫技術(shù)簡(jiǎn)介
1.2.1 催化加氫脫硫技術(shù)
1.2.2 硫轉(zhuǎn)移脫硫技術(shù)
1.2.3 氧化脫硫(ODS)技術(shù)
1.2.4 吸附脫硫(ADS)技術(shù)
1.2.5 萃取脫硫(EDS)技術(shù)
1.2.6 生物脫硫(BDS)技術(shù)
1.2.7 膜法脫硫(MDS)技術(shù)
1.3 滲透汽化汽油脫硫技術(shù)
1.3.1 滲透汽化技術(shù)概述
1.3.2 滲透汽化分離原理和過(guò)程特點(diǎn)
1.3.3 傳遞過(guò)程中的基本理論
1.3.4 膜性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
1.3.5 滲透汽化汽油脫硫發(fā)展歷程
1.4 滲透汽化膜材料選擇原則和分類
1.4.1 滲透汽化膜材料選擇原則
1.4.2 滲透汽化膜分類
1.5 滲透汽化膜組件分類
1.5.1 板框式膜組件
1.5.2 卷式膜組件
1.5.3 管式膜組件
1.5.4 碟管式膜組件
1.6 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 滲透汽化脫硫用TPU膜的制備工藝優(yōu)化
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.2 模擬汽油的配制
2.2.3 TPU鑄膜液的配置
2.2.4 TPU復(fù)合膜的制備
2.2.5 膜的結(jié)構(gòu)表征方法
2.2.6 膜性能測(cè)試
2.2.7 膜滲透性能評(píng)價(jià)
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 膜制備工藝對(duì)TPU復(fù)合膜滲透汽化脫硫性能的影響
2.3.2 操作條件對(duì)TPU復(fù)合膜滲透汽化脫硫性能的影響
2.3.3 TPU滲透汽化膜的分析表征
2.4 小結(jié)
第三章 滲透汽化脫硫用TPU膜的雜化改性
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 TiO_2溶膠的制備
3.2.3 TPU/TiO_2鑄膜液的配制
3.2.4 TPU/TiO_2雜化膜的制備及其性能評(píng)價(jià)
3.2.5 膜的結(jié)構(gòu)表征方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 固含量為12.5%TPU膜的滲透汽化性能
3.3.2 TPU/TiO_2雜化膜的分離透過(guò)性能
3.3.3 TPU/TiO_2雜化膜的微觀結(jié)構(gòu)表征
3.4 小結(jié)
第四章 滲透汽化脫硫用TPU膜的實(shí)際應(yīng)用研究
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 TPU/Ag_2O鑄膜液的配制
4.2.3 TPU/Ag_2O雜化膜的制備及其性能評(píng)價(jià)
4.2.4 膜的結(jié)構(gòu)表征方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 TPU/PAN復(fù)合膜對(duì)富硫油的分離透過(guò)性能
4.3.2 富硫油的烴類族組成和硫類型表征
4.3.3 TPU/Ag_2O雜化膜的分離透過(guò)性能
4.3.4 TPU/Ag_2O雜化膜掃描電鏡分析
4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號(hào):3713543
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