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《江南大学》 2008年
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渗透汽化透醇膜制备及乙醇/水体系的分离研究

施璇  
【摘要】: 在生物发酵制备燃料乙醇的过程中,需要将发酵液中的低浓度乙醇及时分离出来,以维持发酵的连续进行。传统的分离方法主要为蒸馏法,能耗较高、投资大、经济效益低等不足。渗透汽化是一种新型的膜分离技术,在分离恒沸物、近沸物和共沸物等体系具有特别的优势,在低浓度乙醇水溶液的分离中也有着广泛的应用前景。 本文制备了疏水性silicalite-1颗粒,测定了其粒径分布,结果表明:合成的silicalite-1微粒的粒径为0.973μm。 首先考察了聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜的优化条件及渗透汽化分离乙醇/水体系的性能研究。然后以聚丙烯腈(PAN)超滤膜作为支撑层,将silicalite-1颗粒与PDMS和聚醚嵌段聚酰胺(PEBA)共混后,分别制备了填充疏水性silicalite-1微粒的PDMS平板复合膜(PDMS/silicalite-1)以及PEBA平板复合膜(PEBA/silicalite-1)。 利用PDMS/silicalite-1复合膜对低浓度乙醇/水溶液进行了渗透汽化分离实验。考察了silicalite-1质量百分含量、料液温度以及浓度对渗透汽化性能的影响。实验结果表明: PDMS/silicalite-1膜分离乙醇/水体系的渗透汽化性能明显优于纯PDMS膜。随着膜内silicalite-1质量百分含量的增加,渗透通量先上升而后下降,在添加量达到2wt%时,渗透通量和透过液中乙醇浓度均达到最大值,分别为1645g/m2h,30.3wt%。随着温度的升高,渗透通量与分离因子皆呈上升趋势,而且温度与渗透通量的关系符合Arrhenius方程;随着料液浓度的增加,渗透通量逐渐增大,而分离因子则先缓慢增加,最后基本保持不变。 利用PEBA/silicalite-1复合膜对低浓度乙醇/水溶液进行了渗透汽化分离实验。考察了silicalite-1质量百分含量、料液温度以及浓度对填充的PEBA膜渗透汽化性能的影响。实验结果表明,以上三个因素对PEBA膜的影响趋势与PDMS膜基本相同。虽然PEBA/silicalite-1膜在渗透通量和分离因子上均比PEBA膜有很大的改善,但是不论渗透通量还是分离因子,PDMS膜均优于PEBA膜。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TQ028.8

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
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1 曹星辉;不同结构水钠锰矿催化氧化对苯二酚腐殖化反应的特点[D];华中农业大学;2010年
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【同被引文献】
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3 张强,陆军,侯霖,金花,朴敬惠;玉米秸秆发酵法生产燃料酒精的研究进展[J];饲料工业;2005年09期
4 苏金坡,尹连庆,张亚琴,檀素丽;膜分离技术在环境工程中的应用[J];环境科学与技术;2004年S1期
5 章克昌;发展“燃料酒精”的建议[J];中国工程科学;2000年06期
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10 张庆武;曹蕊;陈翠仙;李继定;;渗透汽化膜技术及其在有机溶剂脱水领域的应用[J];过滤与分离;2008年01期
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4 记者 束洪福;CIMS主题重大目标产品项目公开评测揭晓[N];科技日报;2000年
5 荆纪;事改企唤得春风来[N];中国建设报;2000年
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7 王福成;石化工程公司各项工作实现突破[N];中国石化报;2004年
8 本报记者 王雨春 本报通讯员 李立群;激活一池春水[N];中国石油报;2003年
9 王燕宁 实习生 顾高菲 魏云飞;金陵梅又春———纵览南京市科技发展[N];科技日报;2004年
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3 白云翔;共聚物渗透汽化膜的制备、结构及分离水中微量有机物性能的研究[D];浙江大学;2006年
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5 黄亚文;基于聚膦腈渗透汽化膜的制备及分离性能研究[D];上海交通大学;2009年
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7 林立刚;渗透汽化膜分离法脱除汽油中有机硫化物的研究[D];中国石油大学;2008年
8 张金玲;基于微流控芯片的免疫反应快速检测系统研究[D];复旦大学;2012年
9 张夏丽;聚合物基复合材料中无机组分表面性能反气相色谱研究[D];复旦大学;2008年
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2 邓利容;有机—无机杂化透醇膜制备及其渗透汽化性能研究[D];江南大学;2009年
3 陈雄;基于中空纤维膜的丙酮/丁醇发酵—渗透汽化分离耦合[D];浙江大学;2011年
4 陶旭鹏;PVA膜渗透汽化分离乙醇/水溶液的实验研究[D];郑州大学;2011年
5 付其达;高聚物PDMS超声改性的实验研究[D];大连理工大学;2012年
6 徐飞;采用非接触电导检测的PDMS电泳微芯片[D];大连理工大学;2012年
7 孟祥英;PDMS微芯片通道表面修饰方法及其在氨基酸分离分析中的应用研究[D];南昌大学;2012年
8 赵巳茹;PDMS改性及防污抗菌性研究[D];大连海洋大学;2013年
9 刘畅;基于PDMS的红细胞变形性微通道芯片研究[D];重庆大学;2010年
10 王莉;纳米粒子功能化PDMS芯片在氨基酸分离中的应用[D];南昌大学;2010年
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