渗透蒸发脱盐的研究

将选择性透过膜和汽化相结合的分离过程是当前的研究热点,其中采用低热导率、疏水性多孔膜的过程称膜蒸馏,而采用非多孔性半透膜的过程则称渗透蒸发。将该分离过程用于盐水脱盐已有很多报道,并已建成中试设备,但采用的大多是膜蒸馏,所用膜的成本很高。本文研究制了一种价廉并带有致密层的非对称性含钠离子聚乙烯醇(PVA)-聚乙二醇(PEG)分离膜,并用该膜对渗透蒸发脱盐进行了初步研究。 1 实验 1.1 膜制备 将一定配比的PVA与PEG及钠盐水溶液在适当温度下混溶,加入适量醛类交联剂,数分钟后在选定的基材上流涎成膜,室温下自然晾干,再经35℃～50℃控温红外线干燥。 1.2 膜结构及脱盐流程 扫描电镜拍摄的膜断面形貌图像(图1)表明,该膜为非对称膜,表层厚约13μm,其中厚约2～3/μm的上表层为疏松结构,下表层为致密结构。将该类膜用于3.5％NaCl水溶液脱盐,运行4h后再漂洗、干燥作断面Na元素波谱线分析(图2)发现,在膜下层(右侧)厚约30μm层内检测不到Na元素。脱盐流程见文献。     

聚环氧乙烷（PEO）／壳聚糖（CS）共混膜的醇—水渗透蒸发性能研究

研究了ＥｔＯＨ－Ｈ２Ｏ，ｎ－ＰｒＯＨ－Ｈ２Ｏ，ｉ－ＰｒＯｈ－Ｈ２Ｏ体系在ＣＳ膜和ＰＥＯ／ＣＳ共混膜中的渗透蒸发性能。讨论了料液温度、料液浓度、共混膜组成对分离性能的影响，结果发现ＰＥＯ的掺入能大大提高ＣＳ膜的渗透通量，而分离因子下降。同时从膜材料的聚集态结构出发对相关的渗透蒸发行为进行了讨论。对于ＰＥＯ／ＣＳ共混膜，膜内自由体积的大小是影响分离性能的主要因素，小分子在膜中的渗透蒸发行全为主要是由扩     

PVA/PVP共混交联膜的渗透蒸发分离性质(Ⅰ)

研究了4,4'-双叠氮芪-2,2'-二磺酸钠和戊二醛对聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)共混膜的交联及交联对共混膜分离恒沸点附近的乙醇/水混合物的影响.结果表明,膜的分离性质随着膜中PVP含量的增加而改变;采用混合型交联剂对PVA/PVP共混膜交联能明显改善膜的选择性.     

用聚丙烯磺酸盐膜渗透蒸发分离乙醇／水混合物的研究

通过聚丙烯膜进行非均相氯磺化反应,对其产物进一步水解和离子交换,得到具有不同反离子的聚丙烯磺酸盐膜。应用渗透蒸发法进行乙醇/水混合物的分离。研究了反离子的种类、膜离子交换容量、混合液的组成、膜厚度和实验温度等对该分离膜的分离特性(即分离系数和通量)的影响。并用X射线衍射法和扫描电子显微镜研究了膜结构和形态。     

PVA/PVP互穿网络膜的渗透蒸发性质(Ⅱ)

用4,4′-双叠氮-2,2′-二磺酸钠(DAS)和戊二醛对聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙烯醇(PVA)依次进行光化学交联和化学交联,制备了具有互穿网络结构的渗透蒸发膜.研究了它们用于醇、酮和醚等有机溶剂脱水的渗透蒸发性质.结果表明,对于大多数有机溶剂,随着共混膜中PVP含量的增加,膜的渗透性明显提高,而膜的选择性有所下降.但用于THF脱水时,膜的选择性和渗透性均随着PVP含量的增加而增加.交联使膜的力学性能得到改善     

磺化聚乙烯中空纤维膜渗透蒸发分离水／乙二醇混合物的研究

采用异相氯磺化的方法，使聚乙烯（ＰＥ）中空纤维膜进行氯磺化反应，并将反应产物进一步水解和离子交换，可获得具有离子交换功能的磺化聚乙烯（ＳＰＥ）中空纤维离子交换膜。应用渗透蒸发膜分离方法，研究磺化聚乙烯中空纤维离子交换膜对水／乙二醇混合物的分离效果。讨论了反离子的种类、渗透蒸发分离温度和水／乙二醇混合液的组成等对磺化聚乙烯中空纤维离子交换膜的分离效果的影响。     

渗透蒸发研究的现状

本文介绍了近年来渗透蒸发膜分离技术在有机溶剂脱水、从污水中回收有机物、有机溶剂混合物分离以及在促进可塑平衡反应中的应用和发展，文章列举了在上述领域中常用的分离膜的性质及分离过程，展示了渗透蒸发的作用。     

聚乙烯醇／壳聚糖共混膜优先透醇性能的研究

聚乙烯醇／壳聚糖共混膜优先透醇性能的研究王新平，沈之荃，张富尧，林荣轩（浙江大学高分子系，化学系，杭州，３１００２７）关键词渗透蒸发，聚乙烯醇／壳聚糖共混物膜，乙醇水溶液本文首次报道利用亲水性的聚乙烯醇和壳聚糖制得具有很高的乙醇优先透过选择性的透醇型...     

聚环氧乙烷（PEO）／壳聚糖（CS）共混膜的醇－水渗透蒸发性能研究

研究了ＥｔＯＨ－Ｈ２Ｏ，ｎ－ＰｒＯＨ－Ｈ２Ｏ，ｉ－ＰｒＯＨ－Ｈ２Ｏ体系在ＣＳ膜和ＰＥＯ／ＣＳ共混膜中的渗透蒸发性能。讨论了料液温度、料液浓度、共混膜组成对分离性能的影响，结果发现ＰＥＯ的掺入能大大提高ｃｓ膜的渗透通量；而分离因子下降。同时从膜材料的聚集态结构出发对相关的渗透蒸发行为进行了讨论。对于ＰＥＯ／ＣＳ共混膜，膜内自由体积的大小是影响分离性能的主要因素，小分子在膜中的渗透蒸发行为主要是由扩散过程控制的。本文还研究了ＰＥＯ的掺入对壳聚塘膜强度的影响以及利用ＤＳＣ谱研究ＰＥＯ掺入后壳聚糖膜聚集态结构的变化。     

渗透汽化型酯化膜反应器研究：PVA／PSSA共混聚合物管式复合膜的膜反？…

聚合物共混是制备具有预定性能的功能膜材料的有铲方法。报道了以惰性攻陶瓷管为支撑体的ＰＶＡ／ＰＳＳＡ共混聚合物管式复合膜的制备及其在渗透汽化型酯化膜反应器中不同实验条件下的膜催化反应性能。     

醇／水混合液分离用聚乙烯醇复合膜的渗透汽化特性

制备了聚乙烯醇（ＰＶＡ）／聚丙烯睛（ＰＡＮ）渗透汽化复合膜，研究了交联剂用量、底膜结构、进料液组成、操作温度等因素对膜的渗透汽化性能的影响．发现ＰＶＡ／ＰＡＮ复合膜对水／醇混合液表现为水优先透过，进料液中乙醇浓度在６０～９９ｗｔ％的范围内，渗透通量Ｊｔ与温度之间符合Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关系，选择分离系数αＷ／Ｅ也随温度上升而增大．进料液为９５ｗｔ％的乙醇／水混合液时，７５℃下Ｊｔ高达３００～４５０ｇ／ｍ２ｈ，αＷ／Ｅ为８００～１１００．对异丙醇／水、异丁醇／水及甘油／水混合体系，复合膜显示出更为优秀的透过、分离性能．就膜的化学、物理结构与其渗透汽化性能间的关系进行了讨论．     

磺化聚乙烯离子交换膜渗透汽化分离二氧六环／水混合物研究

本文用非均相光化学氯磷化反应制得了亲水的耐有机溶剂耐酸碱的磺化聚乙烯离子交换膜．膜截面离子基因密度与反应程度有关．该膜对近恒沸组成的二氧六环／水混合液显示出很高的渗透汽化分离系数和透过速率．研究了对离子、离子交换容量、料液浓度和温度对分离性能的影响．通过膜内水合离子形成“水通道”模型讨论了渗透机理．膜内离子基团密度估计及水的表观渗透活化能的大小支持“水通道”的存在．     

STUDIES ON THE SELF-DIFFUSION OF WATER ETHANOL MIXTURE IN CHITOSAN PERVAPORATION MEMBRANE WITH PULSED FIELD GRADIENT NMR DATA

The self-diffesion of water, ethanol and water-ethanol mixtures in chitosan (CS) membranes crosslinked byaqueous H_2SO_4 solution and uncrosslinked membrane was measured using pulsed-field gradient (PFG) nuclear magneticresonance (NMR) spectroscopy to obtain the partial solubilities and self-diffusion coefficients. An attempt was made toexplain the transport properties of water and ethanol through the CS membrane. It was concluded that there are two types ofchannel water and ethanol diffesate transfer. The water was localized in the hydrophilic ionic region formed by the ionizedgroups, and the ethanol was localized in the hydrophobic amorphous network of the polymer. There was a good agreementbetween the separation fastors estimated from PFG-NMR data and those obtained by pervaporation testing.     

用于渗透气化法分离水—乙醇混合物的含离子膜

合成了乙烯醇和顺丁烯二酸的交替共聚物,并制成膜,使其与BaCl_2,CaCl_2,SrCl_2及CuSO_4的水溶液反应。将反应产物—含离子聚合物膜用于渗透气化法分离乙醇-水混合物。结果表明,离子膜在渗透速率及分离系数两方面均好于纯聚合物膜。在以上四种离子膜中,含Ba~(2 )离子膜的性能最好,这表明Ba~(2 )离子不仅使膜更加亲水,增加了对水的溶解度,而且由于Ba~(2 )离子引起聚合物分子链间的交联,而使膜变得更加致密,从而提高了膜的分离系数。     

STUDY OF COMPOSITE MEMBRANE OF CELLULOSE ACETATE OR POLYVINYL ALCOHOL BLENDED WITH METHYLMETHACRYLATE-ACRYLIC ACID COPOLYMER FOR PERVAPORATION SEPARATION*

In this paper, methylmethacrylate-acrylic acid MMA-AA hydrophilic and hydrophobic copolymerswere prepared by copolymerization for preparing membrane materials. The composite membrane of celluloseacetate (CA) blended with MMA-AA hydrophobic copolymer was used for the separation of methanol frompentane-methanol mixture. When the methanol concentration was only 1 wt% ,the permeate flux stillmaintained at 350 g/m~2h and separation factor was as big as 800. The composite membrane of PVA(polyvinyl alcohol) blended with MMA-AA hydrophilic copolymer was used for the separation of ethanol-water mixture. The permeate flux was increased to 975 g/m~2h at 74℃ and the separation factor reached 3000at 25℃. The PVA/MMA-AA blended membrane surface modified by ammonia plasma was also investigatedfor separating ethanol-water mixture. Both permeate flux and separation factor of the membrane wasimproved. However, there was no obvious difference of plasma treatment time in the interval of 20～40 min.     

渗透蒸发膜应用于催化酯化反应的研究

近年来,分离膜材料和膜分离技术研究取得了重大进展,膜反应器的应用已开始引起人们的重视.但多数已发表的工作涉及的是膜分离在气相可逆反应中的应用,液相反应的例子比较少.已报导用于醇/水混合物分离的渗透蒸发膜类型很多,如能利用这些膜将某些化学反应过程中产生的水不断地给于分离,就有可能促使化学平衡向产物方向移动,从     

磺化聚乙烯中空纤维离子交换膜渗透汽化分离异丙醇/水混合液研究

离子交换膜作为醇/水和其他有机水溶液的渗透汽化分离膜有很好的选择性^[1-3]。其中尤以磺化聚乙烯离子交换膜最为显著。用磺化聚乙烯离子膜分离恒沸组成的异丙醇/水和乙醇/水(85:15wt%)混合物^[4]、近恒沸组成的二氧六环/水混合物^[5],透过物中水含量大于99%,而且保持了较高的渗透通量。但上述实验均使用的平板型膜,大型平板膜组件的加工制造昂贵而困难,况且膜在分离运行过程中会随料液浓度的变化发生溶胀与收缩,使固定的平面膜起皱在收缩时又可能被拉破。为了提高单位组件内的膜面积(中空纤维组件的膜装填密度为平板式的60-100倍),发展中空纤维型膜及其组件势在必行。本文首次报道磺化聚乙烯中空纤维阳离子交换膜对异丙醇/水的渗透汽化性能。     

PREPARATION OF PVA/PAN PERVAPORATION COMPOSITE MEMBRANES AND THEIR SEPARATION PROPERTIES

制备了活性层厚度为１～１０μｍ的ＰＶＡ／ＰＡＮ渗透汽化复合膜并将其用于乙醇水混合物的分离。实验结果表明，热处理条件对复合膜的分离选择性、渗透通量及分离指数具有明显影响。确定了最佳热处理条件。     

用渗透汽化改性聚乙烯醇膜促进酯化反应

目前多用陶瓷膜、金属膜来研究膜反应过程,用有机高分子材料的报道较少。浦上忠用磺化苯乙烯系列膜材料研究了酯化反应,产生的水分靠浓差进行扩散排除。聚乙烯醇(PVA)有较强的亲水性,但溶于热水。本文用不溶于水的改陸PVA作渗透膜,将水分从反应场中清除,研究其对酯化反应的促进作用。同时将苯乙烯-醋酸乙烯酯嵌段共聚物磺化,再水解成磺化苯乙烯-乙烯醇嵌段共聚物。将这种共聚物作为酸催化剂,附着在PVA膜上,考察此复合膜对正丁醇-乙酸酯化反应的促进作用。