渗透汽化膜分离研究的新进展
渗透汽化论文(渗透汽化膜分离技术的进展及应用)
渗透汽化膜分离技术的进展及应用摘要: 综述了渗透汽化膜传递理论研究的现状, 分析了各种模型的特点, 并就渗透汽化膜传递理论的研究方向提出了建议。
叙述了渗透汽化过程的新进展,并着重介绍了它在石化中的四方面应用,即(1) 有机溶剂及混合溶剂的脱水；(2) 废水处理及溶剂回收；(3) 有机混合物的分离；(4) 化学反应过程中溶剂的脱水。
关键词: 渗透汽化；传递理论；模型；膜组件；脱水膜前言渗透汽化(Pervaporation, 简称PV ) 是用于液体混合物分离的一种新型膜技术。
自80年代以来, 渗透汽化技术得到了很大的发展, 目前世界范围内有100 多套工业装置。
然而, 渗透汽化膜分离的机理由于涉及到渗透物和膜的结构和性质, 渗透物组分之间、渗透物与膜之间复杂的相互作用, 涉及到化学、化工、材料、非晶态物理、统计学等学科的交叉, 研究工作的难度较大, 认识也不够深入。
也提出了几种描述渗透汽化膜传递机理的模型, 其中主要有溶解扩散膜型和孔流模型[1]。
膜技术作为一种高新技术,近30 多年来获得了极为迅速的发展，已在石油化工、海运、冶金、电子、轻工、纺织、食品、医疗卫生、生化制药、环保、航天等领域内广泛应用，形成了独立的新兴技术产业。
据专家断言:“今后，谁掌握了膜技术,谁就掌握了石油化工技术的未来”。
1 渗透汽化过程传递机理1.1 溶解扩散模型溶解扩散模型认为PV 传质过程分为三步: 渗透物小分子在进料侧膜面溶解(吸附) ; 在活度梯度的作用下扩散过膜; 在透过侧膜面解吸(汽化)。
在PV 的典型操作条件下, 第三步速度很快, 对整个传质过程影响不大。
而第一步的溶解过程和第二步的扩散过程不仅取决于高聚物膜的性质和状态, 还和渗透物分子的性质、渗透物分子之间及渗透物分子和高聚物材料之间的相互作用密切相关。
因而溶解扩散模型最终归结到对第一步和第二步, 即渗透物小分子在膜中的溶解过程和扩散过程的描述。
一般研究者都认为PV 过程的溶解过程达到了平衡[2]。
渗透汽化技术在液体分离中的研究新进展
渗透汽化技术在液体分离中的研究新进展刘琨;童张法【期刊名称】《现代化工》【年(卷),期】2005(25)7【摘要】渗透汽化是近年膜科学研究中最活跃的领域之一,在分离液体混合物,尤其是痕量、微量物质的移除,近、共沸物质的分离等方面有独特优势。
简要介绍了渗透汽化技术的历史及发展过程,着重介绍了近几年渗透汽化技术在液体分离方面的研究进展。
从研究结果来看,从水溶液中分离有机物研究主要集中在醇、酯的分离。
在有机物脱水方面,开发出了选择性更好、渗透量更高的膜,乙醇脱水也有不少新的研究成果。
特别是在有机混合物分离方面,取得了长足的进展,可以分离更多的有机物。
【总页数】5页(P18-21)【关键词】渗透汽化;液体混合物;分离【作者】刘琨;童张法【作者单位】广西大学化学化工学院【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8【相关文献】1.离子液体微乳液中纳米AgCl的合成及AgCl／poly（MMA—co—AM）杂化膜的渗透汽化分离 [J], 滕燕;王挺;杜春慧;吴礼光2.分离有机/有机混合物的PVA、CA系列膜及其渗透汽化性能研究(Ⅱ) 成膜条件对渗透汽化性能的影响 [J], 蔡邦肖;余黎;叶海林;胡杰;朱丽芳;周勇;高从堦3.聚环氧离子液体型聚氨酯膜渗透汽化分离丁醇水溶液的研究 [J], 王伟平;郑植;李磊4.渗透汽化膜分离研究的新进展 [J], 夏德万;张强;施艳荞;赵芸;矫庆泽;陈观文5.聚1-三甲基硅基丙炔膜渗透汽化分离乙醇-水溶液的研究Ⅰ.PTMSP膜渗透汽化分离乙醇-水传质的基本特征 [J], 刘元祚;吴迎新;郑国栋;邱雪鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
中空纤维渗透汽化膜分离研究现状与展望
Ｔａ Ｈ Ａ 用湿纺 的方 法制备 了聚丙 烯腈 中空纤 ｓｉ
维膜 ， 行热处理后得到 中空纤 维渗透 汽化膜 ， 于异 进 用
丙 醇 的脱 水 的 研 究 ， 察 了 热 处 理 对 基 膜 形 貌 结 构 和 考 分 离 性 能 的影 响 。 发 现 热 处 理 温 度 超 过 ２０Ｃ时 ， 丙 １￣ 聚
化 ， 要 是 因为 与 平 板 膜 相 比 ， 空 纤 维 膜 具 有 以 下 的 主 中 优 点 ：（ ）膜 是 自支 撑 ， 使 膜 组 件 的 加 工 简 化 ， 用 １ 可 费
Hale Waihona Puke 透 汽化 复合膜的制备过 程 中， 基膜铸膜 液组成 、 内凝胶
浴组成 、 纺膜条件对 膜结构 的影响 ， 对制得 的聚砜 中空 纤维膜用 涂覆的方法制得 了聚 乙烯 醇为分离 层的 渗透 汽化 复合 膜 ， 热 处 理 后进 行 乙醇脱 水 性 能测 试 ， 经 在 ６ ℃操作 温度 下 、 ５ ｔ 乙醇／ 溶 液 的 分离 因 子 为 ０ ９ ｗ％ 水 １５， ８ 渗透通量为 ３ ｇ ｍ ｈ 基膜为指状孔 的复合膜 的 ０／ ， 渗透通量 高于海绵状孔 的膜 的渗透通量 。
降低 ； ２ 中空纤维膜 的直径小 ， （） 在装置 中可紧密排 列 ，
因而 由它组 成的膜组 件装 填密 度大 ； ３ 设 备 小 型化 ， （） 结构简单 。中空纤 维膜 的制备 及 发展 大 约从 １６ ９ ６年
开始 ， 现在 中空纤维膜 已经广 泛地应 用 于气体 分离 、 血
液透析 、 超滤 、 滤等方面。 微 渗透 汽化从 １ １ ９ ７年被 发现 以来 ， 经过 ６ ０年的发展
2024年渗透汽化膜市场发展现状
2024年渗透汽化膜市场发展现状引言渗透汽化膜（Pervaporation Membrane）是一种高效的分离技术，广泛应用于化工、环保、食品等领域。
本文将探讨渗透汽化膜市场的发展现状，涵盖市场规模、应用领域、技术进展以及前景展望。
市场规模渗透汽化膜市场在过去几年间迅速发展，市场规模不断扩大。
据市场研究数据显示，2019年全球渗透汽化膜市场规模达到X亿美元。
预计到2025年，市场规模将达到Y亿美元，年复合增长率为Z%。
应用领域渗透汽化膜广泛应用于以下领域：化工行业化工行业是渗透汽化膜的主要应用领域之一。
渗透汽化膜在分离反应中可以实现高效的组分分离，特别适用于分离混合物中的有机溶剂。
它被广泛应用于石油化工、精细化工等领域。
渗透汽化膜在环保领域具有广阔的应用前景。
它可以有效地分离和回收有机物、水溶液中的重金属离子等。
通过应用渗透汽化膜技术，可以实现废水处理、有害气体治理等环保目标。
食品行业渗透汽化膜在食品行业中也得到了广泛应用。
它可以用于食品加工过程中的浓缩、提纯、除臭等操作。
渗透汽化膜可以更好地保留食品的口感、营养成分和风味，提高产品质量。
技术进展渗透汽化膜技术在过去几年间获得了显著的进展。
以下是几个重要的技术进展：新型材料研究人员不断开发新型渗透汽化膜材料，以提高膜的分离性能和稳定性。
聚酯、聚醚、聚酰胺等材料被广泛应用于渗透汽化膜制备中，提高了膜的渗透性和选择性。
膜制备技术膜制备技术是渗透汽化膜技术发展中的关键环节。
传统的制备方法包括溶液浸渍法、层析法等。
近年来，浸渍-交联法、层析-交联法等新的制备方法被提出，提高了膜的性能和稳定性。
多功能渗透汽化膜是近年来的研究热点。
多功能膜不仅具有渗透分离功能，还具有其他功能，如催化、吸附等。
这种多功能膜可以实现一步法的催化分离，提高分离效率和产品纯度。
前景展望渗透汽化膜市场未来有着广阔的发展前景。
随着全球化工、环保和食品行业的快速发展，对于高效分离技术的需求不断增加。
2024年渗透汽化膜市场调查报告
2024年渗透汽化膜市场调查报告1. 简介渗透汽化膜是一种在分离和提纯液体混合物中应用的薄膜技术。
它通过在高压力下将混合物暴露在半透膜上，利用不同组分的渗透率差异来实现分离。
渗透汽化膜在化学、环境、食品和制药等领域具有广泛的应用。
本报告将对渗透汽化膜市场的规模、增长趋势、主要市场和竞争情况进行调查和分析。
2. 市场规模和增长趋势根据市场调查数据，渗透汽化膜市场在过去几年保持了稳定增长。
预计在未来几年内，该市场将继续迅速增长，主要受到以下因素的驱动：•环境问题的关注：渗透汽化膜可以用于水处理、废水处理和废物处理等环境问题的解决方案。
随着环境问题越来越受到关注，对渗透汽化膜的需求也将不断增长。
•制药和食品行业的扩张：渗透汽化膜在制药和食品行业中用于分离和提纯产品，如药物、食品添加剂和饮料。
随着制药和食品行业的不断扩张，渗透汽化膜的应用也将随之增加。
•新技术的发展：随着科技的进步，新型的渗透汽化膜材料和技术不断涌现。
这些新技术的发展将进一步推动渗透汽化膜市场的增长。
渗透汽化膜市场主要集中在以下几个地区：•北美：北美地区拥有发达的制药和化工行业，渗透汽化膜在该地区的应用较为广泛。
•欧洲：欧洲地区是渗透汽化膜市场的另一个重要市场，主要由德国、英国、法国等国家主导。
•亚洲：亚洲地区的渗透汽化膜市场正快速增长，主要由中国、日本和韩国等国家推动。
4. 竞争情况渗透汽化膜市场竞争激烈，主要厂商包括：•博泽（Bozel）集团•天马（TMB）化工•大宇（DAU）膜业•帕克（Parker）汉尼汾这些公司通过不断创新和提供高质量的产品来获取市场份额。
同时，它们也在与新兴竞争对手的竞争中维持其市场地位。
总体来说，渗透汽化膜市场的前景是积极的。
随着对环境问题的关注不断增加，以及制药和食品行业的持续扩张，渗透汽化膜市场将继续保持良好的增长势头。
然而，市场竞争将继续加剧，厂商需要不断创新以保持竞争优势。
结论本报告对渗透汽化膜市场进行了调查和分析，并得出结论：渗透汽化膜市场规模不断扩大，增长趋势积极，主要市场集中在北美、欧洲和亚洲。
渗透蒸发膜的研究进展
渗透蒸发膜的研究进展摘要：渗透蒸发或称渗透汽化是用于液体混合物分离的一种新型膜技术。
在过去的几十年中，渗透蒸发膜的基础研究和运用已经取得了长足的进步和惊人的如破。
这篇综述介绍了目前国内外PV膜的发展概况和取得的最新成就。
介绍了渗透蒸发膜的种类及其分离特性，另外也介绍了部分渗透蒸发膜的表面改性，最后，介绍了渗透蒸发膜的主要应用领域，特别是在燃料电池中的广泛应用。
关键词：渗透蒸发膜，共混膜，杂化膜，膜的表面改性，电池燃料1.引言1.1 渗透蒸发膜技术的简介膜分离技术是近三十多年来发展起来的高新技术，是多学科交叉的产物，也是化学工程学科发展的新增长点。
随着经济的发展、社会的进步和人民生活水平的提高，能源紧张、资源短缺和环境污染的矛盾越来越突出，而膜分离技术正是解决这些人类所面临的重大问题的新技术。
因而，近年来获得了极为迅速的发展，已经形成了独立的新兴技术产业。
我国膜技术的研究开始于20实际50年代末，经过四十多年的发展，已经在能源、电子、石化、食品、医药卫生、重工业、轻工业和环境保护等各个领域发挥了重要的作用。
在膜技术家族中，除以成熟的微滤、超滤、电渗析、反渗透、和气体分离外，近年来，也不断的发展了一些新型的膜技术。
渗透蒸发就是用于液（气）体混合物分离的一种新型膜技术[1]。
它是在液体混合物中组分蒸汽分压差的推动下，利用组分通过致密膜溶解和扩散速度的不同实现分离的过程，其突出的优点是能够以低的能耗实现蒸馏、萃取和吸收等传统方法难以完成的分离任务。
渗透蒸发特别适用于蒸馏法难以分离或不能分离的近沸点、恒沸点有机混合物溶液的分离；对有机溶剂及混合溶液中微量水的脱除、废水中少量有机污染的分离及水溶液中高价值有机组分的回收具有明显的技术上和经济上的优势[2]。
渗透蒸发还可以同生物及化学反应耦合，将反应生成物不断脱除，使反应转化率明显提高[3]。
1.2 分离原理渗透蒸发过程的分离原理：具有致密皮层的渗透蒸发膜将料液和渗透物分离为两股独立的物流，料液侧（膜上游侧或膜前侧）一般维持常压，渗透物侧（膜下游侧或膜厚侧）则通过抽真空或载气吹扫法的方式维持很低的组分分压。
《分离2-苯乙醇的渗透汽化混合基质膜的制备及其性能研究》范文
《分离2-苯乙醇的渗透汽化混合基质膜的制备及其性能研究》篇一一、引言随着精细化工领域的发展，分离2-苯乙醇的技术要求越来越高。
渗透汽化作为一种新兴的膜分离技术，因其具有高效、节能、环保等优点，在有机物分离领域得到了广泛的应用。
混合基质膜作为渗透汽化技术的核心，其制备工艺及性能研究显得尤为重要。
本文旨在研究分离2-苯乙醇的渗透汽化混合基质膜的制备方法及其性能，为该领域的研究提供理论依据和实践指导。
二、文献综述近年来，混合基质膜在渗透汽化领域的应用日益广泛。
混合基质膜通过在聚合物基质中引入具有特定功能的填料，提高膜的分离性能。
目前，关于混合基质膜的研究主要集中在填料的种类、含量、分布以及制备工艺等方面。
在分离2-苯乙醇的过程中，混合基质膜的制备工艺及性能对分离效果具有重要影响。
三、实验材料与方法1. 实验材料实验所需材料包括聚合物基质、填料、溶剂等。
其中，聚合物基质应具有良好的成膜性能和化学稳定性；填料应具有较高的比表面积和良好的亲疏水性；溶剂应具有良好的溶解性和挥发性。
2. 制备方法（1）制备过程：将聚合物基质、填料和溶剂按一定比例混合，经过搅拌、脱泡、铸膜等步骤，制备成混合基质膜。
（2）成膜工艺：采用相转化法或熔融挤出法等方法将混合溶液制成膜，并控制成膜过程中的温度、压力、湿度等参数，以保证膜的质量和性能。
3. 性能测试（1）膜的形态结构：采用扫描电子显微镜（SEM）观察膜的表面和断面形态。
（2）膜的分离性能：通过渗透汽化实验，测定膜对2-苯乙醇的渗透通量和分离因子。
（3）膜的稳定性：通过长时间运行实验，考察膜的耐热性、耐溶剂性和机械稳定性等性能。
四、结果与讨论1. 膜的形态结构通过SEM观察，发现混合基质膜具有致密且多孔的结构，填料在膜中分布均匀，有利于提高膜的分离性能。
2. 膜的分离性能实验结果表明，混合基质膜对2-苯乙醇具有较高的渗透通量和分离因子。
随着填料含量的增加，膜的渗透通量和分离因子均有所提高。
2024年渗透汽化膜市场规模分析
2024年渗透汽化膜市场规模分析渗透汽化膜是一种重要的膜分离技术，常用于海水淡化、废水处理和化工行业等领域。
本文将对全球渗透汽化膜市场的规模进行分析。
1. 市场概述渗透汽化膜技术是一种将溶液分离成纯净水和浓缩溶液的膜分离过程。
相比传统的热蒸馏方法，渗透汽化膜具有能耗低、操作简便等优势，因此在市场上得到了广泛的应用。
2. 市场规模根据市场研究数据，全球渗透汽化膜市场在过去几年保持着快速增长的趋势。
据预测，到2025年，全球渗透汽化膜市场的规模将达到X亿美元。
3. 市场驱动因素渗透汽化膜市场的增长受到多个因素的驱动。
首先，全球水资源的短缺问题促使各国加大对水资源的开发和利用，渗透汽化膜技术作为一种高效的水处理方法，得到了广泛的应用。
其次，化工行业和制药行业的发展也推动了渗透汽化膜市场的增长，这些行业对水质的要求较高，需要使用渗透汽化膜进行处理。
4. 市场分析根据产品类型，渗透汽化膜市场主要分为反渗透膜和纳滤膜两大类。
其中，反渗透膜在市场中占据较大的份额，在海水淡化、废水处理等领域得到了广泛应用。
根据应用领域，渗透汽化膜市场可以细分为海水淡化、废水处理、食品饮料、制药和生物技术等多个领域。
其中，海水淡化领域是渗透汽化膜市场的主要应用领域之一，随着全球淡水资源的短缺，海水淡化技术将会得到更广泛的应用。
5. 市场前景随着全球水资源的日益紧张和工业发展的推动，渗透汽化膜市场的前景十分广阔。
预计未来几年将会有更多的投资进入该市场，并推动技术的进步和产品的创新。
同时，渗透汽化膜技术也将在更多领域得到应用。
6. 结论综上所述，全球渗透汽化膜市场在未来将呈现出较大的增长潜力。
市场规模将持续扩大，并在水处理、化工和制药等领域发挥重要作用。
企业应抓住机遇，加大研发投入，提高产品质量和创新能力，以满足市场需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
综 述渗透汽化膜分离研究的新进展夏德万1,2,张 强1,2,施艳荞23,赵 芸1,矫庆泽1,陈观文2(11北京理工大学化工与环境学院,北京 100081;2.中国科学院化学研究所,北京 100080) 摘要:渗透汽化膜分离技术是当前分离膜研究领域的前沿课题之一。
作为化学分离中的重要组成部分,近年来受到高度重视。
本文按渗透汽化膜分离的三大类混合液体系有机液脱水、从水相中分离有机物和有机混合液的分离,综述了近几年渗透汽化膜分离技术研究的新进展。
其中,又重点报道了有机混合液分离的最新研究成果,将其分为:极性Π非极性化合物、芳香烃Π脂肪烃体系、芳香烃Π脂环烃体系、同分异构体、多元体系和汽油脱硫等六部分进行了详细叙述。
文章最后还对渗透汽化膜分离研究进行了展望。
关键词:渗透汽化;膜;分离渗透汽化(Pervaporation,简称PV)是在液体混合物中组分蒸汽压差推动下,利用组分通过膜的溶解与扩散速率的不同来实现分离的过程。
自上世纪八十年代渗透汽化实现产业化以来,在世界范围内,已有320套渗透汽化工业装置在运行,成为膜分离技术的前沿领域之一。
渗透汽化特别适于蒸馏法难以分离或不能分离的近沸或共沸混合液的分离;对有机溶剂中微量水的脱除或废水中少量有机物的分离,以及水溶液中高价值有机组分的回收,具有相变质量小、效率高、能耗低、设备简单、工艺放大效应小等优点。
与蒸馏法相比,PV用于从工业酒精生产无水乙醇节能75%;用于从含水15%的异丙醇生产无水异丙醇节能65%;用于酯化反应生产乙酸乙酯节能58%。
PV分离效果突出,已经显示出可喜的应用前景,被学术界认为是21世纪化工领域最有前途的高新技术之一。
本文基于近几年来报道的最新研究结果,综述了渗透汽化膜分离技术的研究进展。
1 用于有机液脱水的渗透汽化膜长期以来渗透汽化的研究工作基本集中在水Π醇体系的分离,特别是水Π乙醇体系的分离。
原德国G FT公司(现属瑞士Sulzer Chemtech)以聚乙烯醇(PVA)为膜材质,对水优先透过渗透汽化膜首先进行了系列产业化。
至今各国仍然有很多水Π乙醇体系分离方面的研究,研究者们希望获得性能更好的水Π乙醇体系分离膜。
水Π醇体系的分离中另一重要部分是水Π异丙醇的分离。
Anjali等[1]用与2,42二异氰酸甲苯酯交联的脱乙酰度84%的壳聚糖膜PV分离异丙醇中的水,并对未交联的和交联的膜进行动态热力学分析,评价了其热力学稳定性。
这种膜能很好地打破共沸平衡,膜厚为10μm时,水Π异丙醇选择分离系数达472,水渗透通量为0139kgΠ(m2h)。
Vijaya等[2]将纳米尺度(30～100nm)的聚苯胺(PANI)粒子分散在PVA中,制得纳米复合膜,并用其在30℃下PV分离含水10%～50%的水Π异丙醇混合物,实验发现纳米复合膜的渗透通量低于均质PVA膜,而选择分离性则大大提高了。
K ittur等[3]在壳聚糖中混入NaY沸石而制得一种有基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目(2003C B615701);作者简介:夏德万(19832),男,湖北省通山县人,硕士研究生,主要从事分离膜的研究。
3通信联系人:施艳荞,E2mail:g wchen@机Π无机杂化膜,用傅立叶变换红外光谱和广角X2射线衍射表征了复合膜的结构特性。
在30～50℃下PV 分离水Π异丙醇混合物时,复合膜的渗透通量和选择性都随着膜中沸石含量的增加而增大,含沸石30%的膜30℃下分离质量浓度为95%的异丙醇Π水溶液时,分离系数高达2620,渗透通量为11150×10-2kgΠ(m2h)。
渗透汽化技术用于有机液脱水的研究不只限于膜的性质,也涉及渗透汽化膜过程的优化与改进。
F ontalv o等[4]在中空纤维膜横向系统中,采用气-液混合相的料液无级间加热和单一相的料液级间加热两种PV方式对异丙醇脱水进行了比较研究,发现同样使异丙醇中水的含量从13%降到1%,后者的加热方式可以节省45%的膜面积,而且减少了热损耗。
水Π乙酸的分离近年来颇受关注,由于在稀溶液中水和乙酸的挥发性差不多,因而采用传统方法进行分离需要用耗能很高的共沸蒸馏。
K ariduraganavar等[5]用PVA和硅酸乙酯(TE OS)通过水解缩合制得的共混物膜通过PV法来分离水Π乙酸体系。
实验发现,由于在膜基质中形成氢键和共价键,随着膜中TE OS 含量的增加,膜的溶胀度显著下降。
PVA和TE OS的质量比为1∶2的膜在30℃下PV分离含水10%的料液时,选择分离系数最高为1116,渗透通量为3133×10-2kgΠ(m2h)。
Alghezawi等[6]用聚乙烯醇接枝丙烯腈(PVA2g2AN)的膜在25～50℃下,对含乙酸10%～90%的料液进行PV分离,其选择分离系数为213～14,渗透通量为0118～1117kgΠ(m2h)。
近期文献中以PVA为基础的膜分离水Π乙酸混合物的PV性能比较见表1。
表1 PVA为基础的膜分离水Π乙酸混合物的PV性能比较T able1 Comp arison of PV perform ance of PVA b ased membranes reported in the literature for w ater2acetic acid mixtures 膜厚度Πμm温度Π℃料液中水含量Π%渗透通量Π(kg・m2h)选择分离系数参考文献PVAΠTE OS(M21)PVAΠTE OS(M22)PVAΠTE OS(M23)PVAΠTE OS(M24)PVA2g2AN(52%)(PVA22) NaAlg、PAN与PVA交联复合膜PVA2g2PAAm(48%of PAAm) PVA2g2PAAm(93%of PAAm)40404040NRNRNRNR303030303050252510101010101010100111270107000104810103330109001094010080104236441741111614160181081535136[5][6][7][8] AN:丙烯腈;NaAlg:藻酸钠;PAN:聚丙烯腈;PAAm:聚丙烯酰胺;NR:文献中没报道。
还有用藻酸钠膜[9]、沸石膜[10]、聚丙烯酸浸涂的非对称聚(42甲基212戊烯)膜[11]等PV分离水Π乙酸的报道。
另外两个比较重要的方面是四氢呋喃与肼的脱水。
Chapman等[12]用C MC2VP231膜对四氢呋喃进行脱水,在55℃下,含水10%时的渗透通量为4kgΠ(m2h),而含水013%时为0112kgΠ(m2h),分离性能十分优异。
无水肼常用作火箭推进剂,由水合肼脱水而得,肼和水可以形成共沸物。
由于肼的强碱性,膜材料聚合物的选择很重要。
Satyanarayana等[13]研究了一系列聚合物膜PV分离水合肼的性能,这些膜包括: PERVAP R○2200,2201和2202(PERVAP R○系Sulzer公司出产的系列PV用膜),乙基纤维素(EC),共聚物丙烯2丁二烯2苯乙烯(ABS),聚苯乙烯和改性EC等。
在水优先透过膜方面,涉及的分离对象还有丙酮[14]、丁醇[15]、丁酸乙酯[16]、二氧六环[17]等。
2 用于从水相中分离有机物的渗透汽化膜从水相中分离有机物的需要普遍存在于工业和环境保护过程中。
可分为三种情况:一是废水中有机污染物的去除;二是某些过程中有价值有机物的回收;三是发酵、食品、化妆品等行业中的脱醇、富集以及天然芳香物的提取等。
有别于有机物脱水,有机物Π水分离的工艺中必须使用相分离装置使得含有有机物的水相重新进入膜分离装置,使有机相得以作进一步纯化处理。
除了疏水性有机物的分离外,亲水性有机物如甲醇、乙醇从水溶液中的分离也具有重要意义,尤其在发酵和溶剂回收领域。
在食品和化妆品工业中,天然芳香物质的有效而经济的提取仍是一项重要课题。
Isci等[18]用PERVAP1070(PDMS)疏水膜PV分离收集草莓芳香物质。
在对丁酸甲酯(MT B)水溶液的渗透汽化中,随着料液温度的提高或下游压力的降低,通量和选择性都会提高。
而分别对MTE和丁酸乙酯(ET B)的二元水溶液渗透汽化时,随料液浓度的提高有机物的渗透通量增高,但选择性降低。
PERVAP1070对MT B的选择性比对ET B的高,MT B的通量会因为料液中ET B的存在而受到负面的影响,其它芳香物质的存在也会影响到膜对MT B和ET B的选择性。
乙酸正丁酯是一种重要的化工溶剂,以前主要用于涂料,现在也用于制药工业和化妆品生产中做人造香料。
Liu等[19]用聚醚酰胺PV分离乙酸正丁酯、正丁醇和乙酸的水溶液等二元体系,再分离乙酸正丁酯、正丁醇、乙酸和水四元体系混合物,而这四种成分是通过蒸馏酯化生产乙酸正丁酯时所涉及的组分。
膜的选择性顺序是乙酸正丁酯>正丁醇>乙酸>水,不管是在二元还是四元体系中这种膜都优先透过乙酸正丁酯。
在四元体系分离中,渗透液中乙酸正丁醇的浓度很高(甚至超过了它的溶解极限)以至于在渗透过程中发生了相分离。
从工业应用的角度,这点具有特殊的价值,因为有机相可以在蒸馏柱里循环而回收,而水相可回收到渗透汽化组件里而做进一步处理。
在大部分研究中,从水溶液中分离的有机物都是分子量小于170的挥发性有机溶剂,而大多数内分泌扰乱化合物的分子量都很大,内分泌扰乱化合物会影响人类和动物的生长发育和生殖,成为环境问题的一大部分而引起人们的广泛关注。
Higuchi等[20]用疏水性聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜从水溶液中分离内分泌扰乱化合物。
选用在农业中常用作土壤薰剂的32氯21,22二溴丙烷(DBCP)作为模型内分泌扰乱物。
料液温度为150℃时,用PDMS可以很有效地从稀水溶液中PV分离出DBCP。
由于内分泌扰乱物浓度极化的影响,选择分离系数主要取决于膜的厚度。
他们还从水溶液中有效分离了多氯二 英和多氯联苯(PC B)等其它几种疏水性内分泌扰乱物,正如所料,这种膜对疏水性有机物的选择分离系数比亲水性的高。
经过广泛研究用于这类目的的膜材料,目前还可以从水中分离醇[21]、丙酮[22]、苯酚[23]、氯仿[24]、杂醇油[25]、苯、甲苯、三氯乙烯、四氯乙烯等。
随着涂料、颜料将向水溶性转移,有机物Π水分离很可能还会找到更多的研究方向和市场机会。
3 用于有机混合液分离的渗透汽化膜有机混合物的分离大量存在于石油化学工业中,目前文献报道的可用渗透汽化膜分离的有机混合物的体系主要有:极性Π非极性化合物、芳香烃Π脂肪烃、芳香烃Π脂环烃、同分异构体、汽油脱硫等体系。
311 极性Π非极性化合物的分离极性Π非极性化合物的分离主要包括甲醇Π苯、甲醇Π甲苯、甲醇Π环己烷、乙醇Π乙酸乙酯、甲醇Π甲基叔丁基醚(MT BE)、乙醇Π乙基叔丁基醚(ET BE)、甲醇Π碳酸二甲酯(DMC)等体系。