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1、滲透汽化膜技術(shù)在工業(yè)溶媒回收循環(huán)使用中的應(yīng)用2011年09月15日一、引言二、滲透汽化膜分離技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀三、可在制藥工業(yè)中直接應(yīng)用的滲透汽化膜技術(shù)四、處在研究階段的滲透汽化膜分離技術(shù)報告提綱一、引言一、引言1917年,滲透汽化概念出現(xiàn),Kober首次提出,描述水通過火棉膠的情形。(P.A.Kober,J.Amer.Chem.Soc.,39:944,1917)1960年,滲透汽化專利出現(xiàn),Binning(R.C.Binning,USPatent,2923749,1960)1965年,滲透汽化膜分離機理,Lonsdals(H.K.Lo
2、nsdals,V.Mertenet.Al.,J.Appl.Polym.Sci.,9:1341,1965)上世紀(jì)70年代末80年代初,1984年德國GFT公司首次建成了400噸/年無水乙醇滲透汽化膜工業(yè)裝置。滲透汽化膜分離原理示意圖膜液相滲透相(汽相)料液出料冷凝器真空系統(tǒng)冷凝物FeedliquidDissolutionDiffusionPermeatevaporδEvaporation一、引言滲透汽化膜分離技術(shù)的突出優(yōu)點:*典型的節(jié)能技術(shù)(低能耗,一般比恒沸精餾節(jié)能1/2~3/4)*典型的清潔生產(chǎn)技術(shù)(過程不引入其它組成,產(chǎn)品和環(huán)
3、境不會受到污染)*典型的便于放大、耦合和集成技術(shù)它特別適用于普通精餾難于分離或不能分離的近沸點、恒沸點混合物的分離,對有機溶劑及混合溶劑中微量水的脫除,對廢水中少量有機物的回收,對有機物/有機物分離和與反應(yīng)耦合、將反應(yīng)生成物不斷脫除等具有明顯的經(jīng)濟上和技術(shù)上的優(yōu)勢。一、引言Comparisonofenergycosts(inkWh)forthedehydrationof100kgofisopropanol(startingfromtheazeotrope:isopropanol88wt.%)bydifferentseparatio
4、nprocessesaUtilitiesAzeotropicdistillationAdsorptionPervaporationEvaporationenergy173.33.9Condensationenergy17––Coolingwater–3.33.9Pumps,etc.22244Totalcost362912U.Sander,P.Soukup,Designandoperationofapervaporationplantforethanoldehydration,J.Membr.Sci.36(1988)463,(con
5、tributionofthecompanyLURGI).Costcomparisonforthedehydrationofethanol(94wt.%)by‘a(chǎn)zeotropicdistillation’andpervaporation.CostsestimatedinDeutschMarkpertonneofproducedanhydrousethanol(99.8wt.%)UtilitiesAzeotropicdistillation(entrainer=cyclohexane)PervaporationLowpressure
6、steam50–756.25Coolingwater7.52Electricpower2.255.70Entrainer2.4–4.5–Membranes–8–16Totalcost62–8922–30J.Bergdorf,Casestudyofsolventdehydrationinhybridprocesseswithandwithoutpervaporation,in:R.Bakish(Ed.),ProceedingsoftheFifthInternationalConferenceonPervaporationProces
7、sesintheChemicalIndustry,11–15March1991,BakishMaterialsCorporation,Heidelberg,Germany,pp.362–382(contributionoftheGermancompanyBMVT).StefanSommer,ThomasMelin,DesignandOptimizationofHybridSeparationProcessesfortheDehydrationof2-PropanolandOtherOrganics,Ind.Eng.Chem.Res
8、.2004,43,5248-5259ThedehydrationofanIPA/waterstreamof1875kg/hfrom80wt%upto99.9wt%productpuritywithasolventrecoveryof99.98%,2