NaA沸石膜的制備及其有機(jī)物脫水性能研究.pdf

1、滲透蒸發(fā)作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保且操作簡單的新型膜分離技術(shù)，近年來在有機(jī)溶劑脫水領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。NaA沸石膜由于具有強(qiáng)親水性和介于大多數(shù)有機(jī)溶劑和水分子之間的小孔徑(0.41 nm)等特點，成為有機(jī)溶劑脫水過程理想的滲透蒸發(fā)膜，因此研究NaA沸石膜的制備及其性能具有極大的意義。
　　本論文首先考察球磨法制備亞微米級NaA沸石晶種的條件，然后利用球磨晶種在長度為8 cm的載體管上二次生長法成功制備NaA沸石膜，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行工業(yè)

2、放大，在長度為80 cm的載體管上批量制備NaA沸石膜。制備的NaA沸石膜采用SEM、XRD以及滲透蒸發(fā)等手段進(jìn)行表征。本論文取得的主要研究成果如下:
　　(1)在長度為8 cm的小孔α-Al2O3載體管上利用亞微米級球磨晶種二次生長法制備NaA沸石膜，考察了亞微米級球磨晶種的制備條件以及小晶種液濃度和晶種的形貌對NaA沸石膜形貌和性能的影響。利用球磨晶種制備的膜對90 wt.％的乙醇/水混合溶液進(jìn)行分離，在料液溫度為75℃和滲透

3、側(cè)壓力為100～200 Pa時，其最高滲透通量可達(dá)1.48kg·m-2·h-1，分離系數(shù)為5380，而且具有很好的重復(fù)性。
　　(2)考察了利用不同涂晶法對長度為8 cm的大孔且有部分缺陷的α-Al2O3載體管修飾的效果，然后在修飾良好的載體上涂覆球磨小晶種，成功制備出連續(xù)、致密的NaA沸石分子篩膜。制備的膜在料液溫度為75℃時，分離90 wt.％的乙醇/水混合溶液，其分離系數(shù)達(dá)5000以上，膜的滲透通量達(dá)2.07 kg·m-2·

4、h-1。
　　(3)在長度為80 cm小孔α-Al2O3載體上成功批量制備工業(yè)規(guī)格NaA沸石膜。利用中試試驗裝置對其進(jìn)行測試，在進(jìn)料溫度為75℃、進(jìn)料流量200L/h時，分離質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％的乙醇/水體系時，在所測試的膜中滲透通量最高達(dá)到2.53 kg·m-2·h-1，分離系數(shù)為7702，且所制備的膜具有較高的重復(fù)性。
　　(4)在乙醇/水、甲醇/水不同體系中，考察了料液溫度和料液濃度對NaA沸石膜滲透蒸發(fā)性能的影響。實驗證