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陶瓷中空纖維擔載有機共混滲透汽化脫水膜的制備及表征

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【中文關鍵詞】多孔陶瓷中空纖維支撐體  浸漬一提拉法  
【摘要】在多孔陶瓷中空纖維支撐體表面用浸漬一提拉法制備了致密、無缺陷的有機分離層,其中有機分離層是以馬來酸酐交聯的對水具有分離選擇性的殼聚糖(CS)~聚乙烯醇(PVA)共混復合材料。
【部分正文預覽】

 乙酸乙酯作為一種速干溶劑廣泛應用于化工和和醫藥等領域,包括增塑劑、油漆、合成樹脂、粘結劑和許多藥品的生產過程¨1].傳統精餾對于乙酸乙酯共沸體系的脫水存在工藝流程繁瑣、能耗大、成本高以及環境污染的問題.滲透汽化(PV)作為一種新型的膜分離技術,在分離液體混合物,尤其是近、共沸物質的分離方面具有獨特優勢,且該過程具有能耗低、投資成本少等優點.因此,乙酸乙酯滲透汽化脫水技術近年來受到廣泛的研究和關注l2一J.

滲透汽化技術的核心是高性能滲透汽化膜的制備.聚乙烯醇(PVA)是目前最常用的透水膜材料之一,世界上第一張商品化的滲透汽化膜就是采用PVA制備而成,但其存在易溶脹以及交聯后滲透通量低的缺點.因此,很多學者 采用PVA與殼聚糖(CS)共混的方法制備PVA—CS共混膜,利用殼聚糖這種結晶度低、分子排列松散以及自由體積大的雜環半剛性高分子,可以提高PVA膜的通量并維持較高的選擇性.我們前期的工作中,在多孔的管式陶瓷支撐體上制備了PVA—cs/陶瓷復合膜l1 ,發現其對酯類體系有著優良的脫水性能.與有機支體相比,陶瓷支撐體的傳質阻力較小,并對有機分離層的溶脹有著約束作用,使得復合膜具有較好的滲透汽化 li能和長期穩定性[1¨.然而,管式PVA~cs/陶瓷復合膜裝填密度較低的缺點限制了其一 業化應用.采用中空纖維的支撐體則可大大提升單位體積膜的填充率,節約設備空間,降低成本.故本文采用浸漬一提拉法在陶瓷中空纖維支撐體表面制備了PVA—CS共混復合膜,并將其應用于乙酸乙酯一水溶液的滲透汽化脫水過程,系統地考察了支撐體孔徑、PVA和CS共混比以及操作條件對復合膜滲透汽化性能的影響.

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