有機(jī)溶劑脫水是石油、醫(yī)藥、化工等多個領(lǐng)域必不可少的一類分離過程。傳統(tǒng)的分離技術(shù)如精餾具有能耗高、操作復(fù)雜等缺點(diǎn),與之相比,沸石膜滲透汽化有機(jī)溶劑脫水技術(shù)具有能耗低、操作簡單的優(yōu)點(diǎn)。低Si/Al的NaA沸石膜親水性能好,但是其分子中的鋁原子在酸性介質(zhì)中會脫除進(jìn)而破壞其骨架結(jié)構(gòu);高Si/Al的Silicalite-1沸石膜耐酸性能較好,但是親水性較差。中硅鋁比(Si/Al=3⁴)的T型沸石膜,兼具良好的親水性和耐酸性,是工業(yè)上進(jìn)行滲透汽化脫水獲得高純度有機(jī)溶劑的較好的沸石膜選擇。本論文首先制備了2μm的T沸石大晶種和0.4μm的T沸石小晶種,然后使用廉價的孔徑大小為3⁴μm的圓管狀α-Al₂O₃陶瓷作為載體,通過晶種誘導(dǎo)晶化(二次生長)的方式,在清液體系下短時間內(nèi)制備了T型沸石膜,最后在原有的涂晶條件和合成體系下,采用“兩步涂晶+兩步晶化”的方法制備a&b取向性T型沸石膜,其PV性能較隨機(jī)取向的沸石膜具有很大程度的提高。具體內(nèi)容如下:(1)采用摩爾配比為SiO₂:Al

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1溶解擴(kuò)散模型機(jī)理圖[6]

PV分離過程中,滲透穿過分離膜的物質(zhì)會發(fā)生相態(tài)變化(液相→氣相),因此,PV工藝與其他膜分離工藝有很大不同。同樣,PV性能受多種因素的影響,例如膜材料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、滲透分子之間的相互作用、滲透分子與分離膜相互作用以及外部環(huán)境等。因此,很難提出任何通用模型來描述PV中質(zhì)量傳輸過程的....

圖1.2四種基本的滲透蒸發(fā)工藝流程圖((a)-真空滲透汽化;(b)-加熱滲透汽化;(c)-載體吹掃;(d)-冷凝+抽真空滲透汽化)[14]

根據(jù)滲透蒸發(fā)過程的原理和機(jī)理模型可以得出,滲透蒸發(fā)的本質(zhì)為按照被分離物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的不同來進(jìn)行分離,因此進(jìn)料混合物中不同的物質(zhì)在PV過程中會表現(xiàn)出不同的動力學(xué)性質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì),具體體現(xiàn)在吸附(溶解)、擴(kuò)散和解吸等過程進(jìn)行的速率不同,所以滲透蒸發(fā)過程得以進(jìn)行。對于如何形成....

圖1.3合成沸石膜的結(jié)構(gòu)分類圖[37]

由于膜在應(yīng)用中的有效性取決于膜系統(tǒng)的詳細(xì)形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu),因此可以對合成沸石膜進(jìn)行另一種可能的分類,如圖1.3所示。可以把合成的沸石膜分為“對稱膜”和“不對稱膜”:對稱膜是由具有單一化學(xué)組成和化學(xué)形態(tài)的一種材料組成,有時也稱作“各向同性”;不對稱膜是由兩個或者更多個不同形態(tài)的結(jié)構(gòu)平....

圖1.4殼聚糖-沸石NaA復(fù)合中空纖維膜的制備過程示意圖[57]

原位生長法指的是通過在沒有晶種層的載體表面上通過水熱反應(yīng)在合成凝膠的溶液中直接成核并且晶化生成沸石膜。在將混合物均質(zhì)化(通常通過攪拌的方法)之后,將凝膠倒入高壓釜容器中,在該高壓釜容器中放置多孔載體,在高溫合成期間進(jìn)行成核和結(jié)晶共生。此外,不同的原位合成條件允許在載體表面獲得沸石....

本文編號：3922870