資源描述:
《滲透汽化法分離乙醇水的研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文滲透汽化法分離乙醇/水的研究姓名:常維民申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:馬潤宇;遲天俊20040510北京化工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:/參利沁掣?!勰?1月/日北京化1‘人學(xué)T欄fI!j{
2、I:學(xué)位
3、侖文摘要以乙醇/水為實驗物系對殼聚糖(cs)均質(zhì)膜、聚乙烯醇一聚丙烯腈(PvA—PAN)復(fù)合膜、殼聚糖/聚乙烯醇一聚丙烯腈(CS/PvA—PAN)共混復(fù)合膜進(jìn)行了溶脹和滲透汽化(Pv)實驗。研究了料液組成、料液溫度對PV分離性能的影響,探討了CS/P、-卜PAN共混復(fù)合膜的共混組成、膜厚、交聯(lián)時間、膜的預(yù)處理等與PV分離性能間的關(guān)系及膜的傳質(zhì)特性,回歸了膜傳遞水和乙醇的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式。實驗結(jié)果表明,在下室側(cè)壓力30Pa,溫度333.15K,料液濃度95wt%時,CS∥VA—PAN共混復(fù)合膜的滲透通量為
4、53.1kg/m2.h,為CS均質(zhì)膜的11倍、為PVA—PAN復(fù)合膜的7倍,當(dāng)共混層中PVA含量為40wt%,鑄膜液中固體含量為2wt%,及用較低濃度的乙醇水溶液對膜進(jìn)行預(yù)處理時,膜的PV分離性能最好。水在CS/PVA--PAN共混復(fù)合膜中優(yōu)先溶解,優(yōu)先擴(kuò)散。當(dāng)料液濃度小于50wt%時,擴(kuò)散過程對分離因子起決定作用;大于50wt%時,溶解過程對分離因子起決定作用,滲透通量則取由溶解和擴(kuò)敖兩個過程共同決定。本文從膜材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)出發(fā)對相關(guān)的PV行為進(jìn)行了討論。對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了線性回歸,分別建立了C鯽Ⅵ~一P
5、AN共混復(fù)合膜傳遞水、乙醇的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式:Jw=374.43—17.5Co及J。=13.64-0.606G,理論值與實驗值吻合較好。關(guān)鍵詞:聚乙烯醇,殼聚糖,復(fù)合膜,滲透汽化,乙醇,水化威化r人學(xué)I:雅壩I。學(xué)位淪史Theexperimentsofswellingandpervaporation(Pv)ofthemembranesofCS、PⅥ~一PANandCS/P、0~一F!ANinethanol/watermixturearecarriedout.Theeffectoffeedcompositionan
6、dtemperatureonPVperformanceisdiscussed.ForCS/P、,A—PANmembrane,therelationshipamongPVperformanceandblendingcomposition,membranethickness,crossingtime,pretreatmentisstudied.Researchonthetransportcharacteristicsofthemembraneisconductedandtransportmodelsofetha
7、nolandwaterareestablished.Theresultsshow,forCS/PVA--PANmembrane,bothpervaporationrateandseparationfactorareratherhigh.Whenethanolinfeedwas95wt%,pressurewas30Pa,temperaturewas333K,J+aofCS/PVA--PANmembraneis53.1kg/m2.h,whichiseleventimesofCSmembrane's,sevent
8、imesofPⅥt—PANmembrane’s.ThePVperformanceobservedareexplainedbytheaggregationstatestructureofmembrane.ItisfoundthatwhenthecompositionofPVAinmembranewas40wt%,solidinmembranecompositeliquidwas2wt%andthemembranewaspretreatedbythesolutionwhichwithlowcomposition
9、ofethanol,thePVcharacteristicswouldbethebest.BothsolutionanddiffusionprocessesarecontrolstepofthePVProcess.Whenethanolinfeedwaslowerthan50wt%,diffusionprocessmakesthemaincontributiontoseparationfactor,wheneth