乙基纤维素基复合膜材料微观结构与丙烯/丙烷分离性能研究

发布时间：2021-03-25 05:49

　　乙烯、丙烯等烯烃是重要的合成化工原料,被广泛用来生产聚乙烯、聚丙烯及烯烃的共聚物等。烯烃主要来源于石化炼厂的高温蒸汽裂解,通过重复压缩以及低温蒸馏等技术手段,分离气体混合物。烯烃/烷烃的分离是公认的高能耗过程,研究者对可能的替代工艺进行广泛的研究。膜技术,因其较低的操作和资金成本,被认为是一种替代传统蒸馏技术的有效方法。与传统的高分子膜相比,基于Ag⁺载体-烯烃间可逆络合作用的促进传递膜以其优异的分离性能得到快速增长。然而,银盐的不稳定性一直是制约促进传递膜工业应用的瓶颈。为解决上述问题,首先,将含有强亲电取代基团的四氰基乙烯（TCNE）与银纳米粒子共混,利用强亲电子取代基较强的电子捕获能力将银纳米粒子表面活化,从而促进烯烃在膜内的传递。经压差法渗透性能测试发现,溶液混合法制备的乙基纤维素（EC）/Ag/TCNE促进传递膜对丙烯/丙烷的分离选择性达到9.24,与空白膜相比,分离性能提升了2.68倍。此外,本论文经水热处理法制备多孔石墨烯（pore-r GO）,将其作为分散相,掺入EC链段中,制备复合膜并考察其丙烯/丙烷分离性能。为考察纳米级孔对烯烃/烷烃分离性能的... 

【文章来源】：中国石油大学(华东)山东省 211工程院校 教育部直属院校

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膜-精馏耦合单元示意图

图 1-2 烯烃与银离子形成的 π 络合物Fig.1-2 The π complex formed between olefins and silver ions.2.2 液膜定液膜固定液膜分为固定支撑液膜（SLMs）和固定离子交换膜（IEMs）。支撑（SLMs）是最简单的液膜，其制备方法如下：将带有微孔的膜浸没在促进溶液中，载体由于毛细管作用力被保留在膜的微孔内，从而实现烯烃/金属的络合。与高分子膜相比，支撑液膜有高的分离选择性。但这类膜有三个缺点：第液体溶液易从支撑体内流失，原因可能是液体以蒸发的形式进入进料气和吹或载体与进料气组份发生不可逆的化学降解；第二是由于制备薄且稳定性高

中国石油大学（华东）硕士学位论文动液体膜（FLMs）流动液体膜分为平板流动液体膜、散流液体膜（BFLMs）、中空纤维膜接触（HFMC）。Teramoto 等[14]首次提出运用平板流动液体膜分离烯烃/烷烃。膜组件构成如：硝酸银溶液在由两个疏水多孔膜间的薄通道内流通，上层为进料气，下层为扫气（图 3）。通过载体溶液在膜通道内的湍流，烯烃传递速率得以增强，且于微孔膜的疏水本质可防止膜润湿，可实现渗透阻力的最小化。另外，膜的微仅允许气相透过，渗透速率比液体膜更快最大的乙烯渗透通量和选择性分别为2×10-5mol m2s-1kPa-1，500。


本文编号：3099149