热交联高稳定性芳烃/烷烃渗透汽化膜的制备及性能研究

发布时间：2021-04-01 19:03

　　芳烃/烷烃混合物的分离在化工和石油领域具有重要的意义,同时也是最难以分离的体系之一。由于芳烃和烷烃的理化性质相近,传统的精馏、萃取等方法难以实现有效分离。渗透汽化膜分离技术因其分离效率高、低能耗、绿色环保等特点而受到广泛的关注与研究。渗透汽化分离膜的性能主要取决于膜材料与待分离组分间溶解扩散性质的差异,因此渗透汽化技术的核心是膜材料。然而,目前用于芳烃/烷烃分离的聚合物材料都存在合成方法复杂、膜的制备过程引入大量有机溶剂等缺点,且在运行过程中极易发生溶胀,造成膜性能在短时间内快速衰减。因此选取适当的膜材料及制备方法以提高膜在运行过程中的稳定性,是推进渗透汽化分离芳烃/烷烃体系工业化进程的关键所在。本研究采用工业级的聚醚嵌段酰胺共聚物（PEBA）以及双亲性的超支化聚合物W3000作为成膜材料,利用这两种聚合物中丰富的官能团,增强膜材料与芳烃的相互作用。同时采用机械性能较高的无机氧化铝管式陶瓷基膜作为支撑体,以热交联处理的方法使聚合物材料的链段之间发生反应,形成致密稳定的复合膜结构。通过不同的表征手段揭示了基膜与复合膜的微观结构的变化,最后研究了复合膜对于芳烃/烷烃混合体系的分离性能。基于... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

渗透汽化模型示意图

第 1 章 绪论材料的性质决定了其与待分离组分之间的相互作用，以及各种物理性质和稳定性。近年来，随着新的膜材芳烃/烷烃分离的膜材料也在不断发展。依据渗透汽选取能与芳烃发生相互作应的膜材料，从而提高膜的物的结构特点，如图 1-2 所示，芳烃的苯环上具有呈在极性基团的诱导下容易发生极化，因此含有极性基利于芳烃的渗透；同时，由于苯环含有 π 电子结构，受体单元如苯基和砜基等，也可提高其对芳烃的亲和

北京工业大学工学硕士学位论文8]等人用三种单体 6FDA、DAM 和二氨基苯甲酸（DABA）合成了酰亚胺材料，如图 1-3 所示。DAM 上所含的三个甲基能够有效地，提升溶剂在膜材料中的渗透与扩散；同时 DABA 上所含的羧基子进行有序排列，提高膜的选择透过性和稳定性。渗透汽化结果 1000C 时，该聚酰亚胺膜对 50 wt%甲苯/异辛烷进料体系的分离因渗透速率为 1kg·μm/(m2h)。然而这种线性的聚酰亚胺材料极易被芳分离性能快速下降。

【参考文献】：
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本文编号：3113832