文档介绍：天津大学
硕士学位论文
高性能聚二甲基硅氧烷/聚醚砜渗透蒸发脱硫膜的研究
姓名:张雄飞
申请学位级别:硕士
专业:化学工艺
指导教师:吴洪
20090601
摘要关键词:以制备高性能的聚二甲基硅氧烷/聚醚砜疨刚舴⑼蚜蚰のQ芯目标,将功能性偶联剂氨丙基三甲氧基硅烷,,制得高界面稳定和低溶胀的/蚜蚰ぁQ芯糠⑾郑柰榕剂<罙和唤銎鸬浇涣高分子的作用,同时起到加强界面粘合的作用,提高了/春膜的界面稳定性。通过瓻研究了分离层的化学组成,并通过分子动力学模拟分析了/春夏さ慕缑嫦嗷プ饔煤徒缑娲叻肿恿的运动性,尝试提出了/春夏さ慕缑嬲澈匣怼Mü訮掷层的正电子寿命湮没寿命谱分析,将膜的自由体积特性与分离性能的关系进行了较好的关联,并对膜的渗透蒸发性能和抑制溶胀性能进行了系统研究。为提高膜的分离性能,制备了新型规整的疭蚜蛭郊粒⒉,制备疭甈踊ぁA6确治龊屯干涞缇观察发现,疭帕P蚊补嬲⒘>毒唬砻娌粼拥腁植季龋煌ü。对疭甈踊そ辛吮碚鳎ü》⑸渖描电镜鄄炝薃/一杂化膜断面形貌并确定了分离层厚度。无机颗粒在膜内分散良好,杂化膜的治霰砻饔谢藁嘀湮N锢共混。通过对膜的自由体积空穴和体积分数进行了分析,结果发现,随着填充量的增加,杂化膜的自由体积分数增加。考察/踊膜的渗透蒸发脱硫性能,当疭畛淞课%时,杂化膜的分离性能最优透通量为痬,富集因子为。界面稳定性低溶胀渗透蒸发脱硫聚二甲基硅氧烷杂化功能性偶联剂。
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学位论文作者签名:评芬声苫≯形月撕万存矽签字日期:∥暾隆菽独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得丞盗盘鲎或其他教育机构的学位或证鑫鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权基洼盘茔可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文巾作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:本学位论文作者完全了解索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:导师签名:,’
⒌拇驶膜分离是以天然或合成薄膜为质量分离剂,以压力差、化学位差等为推动力,根据液体或气体的不同组分通过膜的渗透率差异实现组分的分离、分级、提纯或富集的过程【,膜分离过程主要包括基于多孔膜的微滤、超滤、纳滤、膜蒸馏等和基于致密膜的反渗透、气体分离、蒸汽渗透和渗透蒸发等【。渗透蒸发,简称悄し掷爰际醯囊桓鲂碌姆种В彩悄し离领域的研究热点之一,其利用分离膜对组分的溶解扩散的行为差异来实现液体组分的分离。:待分离液体混合物流经膜的上游侧,同时在膜下游侧抽真空使组分在膜的两侧形成化学位差,在化学为差的推动下透过膜,以汽相的形式从膜下游侧逸出。由于待分离组分在分离膜内的溶解、扩散性质的差异,实现选择性分离】。冷凝液抽真空在众多的渗透蒸发传质模型中,‘,如图所示,该理论将渗透蒸发传质分为溶解。扩散剑溶液中各组分在图渗透蒸发过程示意图一
V兰。斛叭话解.。\扩散ぃ—仃分压下蒸发。一般认为待分离组分在膜下游侧的解吸对整个传质过程影响不大,⒌挠τ膜的表面溶解;芙庠谀け砻娴淖榉衷诨徊钔贫Φ淖饔孟拢苑肿永散的形式从膜上游侧向下游侧扩散;谀さ南掠尾啵缸榉衷诮系偷恼羝受热力学控制的溶解和受动力学控制的扩散是影响渗透蒸发分离过程的决定因素。分离膜是渗透蒸发分离过程的心脏,因此制备高性能的分离膜就至关重要。据文献报道,渗透蒸发膜材料的选择依据主要有溶解度参数理论【,,、极性相似和溶剂化原则‘.嗷プ饔貌问,【】和亲疏水平衡理论【,渗透蒸发技术具有高效、节能,工艺简单、环境友好、不受汽液平衡限制等特点,被誉为绿色技术。因而,渗透蒸发膜分离过程广泛应用于石油化工及相关工业领域进行有机溶剂脱水;水中脱除有机物咎⒙贝枷阕寤衔锛烷,环己烷,苯,甲苯,二甲苯以及醇类换蚪杏谢谢旌衔锏姆掷醇醚,醇胡旨肪烃类醇一芳香烃类等,苯一环己烷混合物以及二甲苯异构体混合物,环己烷一环己酮一环己醇混合物等4幽壳霸谑澜绶段诮ǔ傻多套渗透蒸发装置的运行结果看,渗透蒸发法比传统的恒沸精馏和萃取精馏节能.,这充分显示出这一新技术在化学工业中液体混合物的分离方面具有巨大的市场潜力和诱人的