论文部分内容阅读
渗透汽化具有操作简单、无污染、能耗低等特点，适合液体混合物的分离，特别是恒沸物和近沸物的分离，它将成为21世纪最重要的分离技术之一。
将碳分子筛（CMS）加入到聚醚共聚乙酰胺（PEBA）中制备填充膜，采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和拉伸实验等多种手段对膜的基本性能进行了表征。结果显示CMS在膜中分散均匀且与PEBA结合紧密；CMS与PEBA间只通过物理作用结合，并未发生化学交联；膜的无定形化程度增大。通过拉伸实验，测定出膜的机械强度得到显著提高，当碳分子筛含量为20 wt％时，膜的机械性能最好。
借助溶胀实验，分别测定了膜在纯醋酸正丁酯、水和醋酸正丁酯水溶液中的溶胀度，考察了料液温度、浓度和碳分子筛填充量对膜溶胀性能的影响。结果表明，随着料液温度、浓度和碳分子筛填充量的升高，膜的溶胀度增大；CMS的加入，缩短了膜的溶胀平衡时间，提高了膜对醋酸正丁酯的吸附选择性。
将填充膜用于渗透汽化分离水溶液中的微量醋酸正丁酯，考察了料液温度、浓度和碳分子筛填充量对膜分离性能的影响。渗透通量随着温度的升高而增大，而分离因子则随温度升高而下降；当料液浓度增大时，醋酸正丁酯的通量和分离因子都显著增大；当CMS填充量为20 wt％时，膜的分离效果最佳，酯通量和分离因子分别达到329.3 g·m-2·h-1和590.4。利用Arrhennius方程，关联了酯和水通量与温度的关系，估算了各组分在膜中的渗透活化能。
总之，与PEBA无孔致密膜相比，该填充膜的机械和渗透汽化分离性能都得到较大改善。