T/NaY型复合分子筛膜的制备及其溶媒脱水套用中的应用

发布时间：2022-12-04 16:22

　　均一的孔道结构和表面化学性质,使得致密、连续的分子筛膜通常具有高选择性和高渗透通量,分离共沸或近沸时的低能耗、过程简单、易操作等特点使它有很大的优势。目前NaA型分子筛膜已实现工业化生产,然而,低硅铝比的骨架结构极大地限制了它在酸性条件下的分离。因此,耐酸性分子筛膜的研究和稳定的制备问题亟待解决。硅铝比较高的T型分子筛和NaY型分子筛都具有很好的耐酸性。然而棒状的T型分子筛在载体上的不连续生长导致其难以大规模地生产应用。对于NaY型分子筛来说,多面体的形貌使其在载体上具有很好的互生性,但是在生长过程中容易成簇状生长,使得膜表面受力不均从而开裂。因此,本文采用互生性较好的NaY型分子筛对有缺陷的T型分子筛膜层进行修饰,从而得到高渗透汽化性能的耐酸性复合分子筛膜。通过调节T型分子筛膜层和NaY型分子筛膜层的合成条件,成功制备出了高性能、高重复性的T/NaY型复合分子筛膜,并进行渗透汽化性能测试和酸性稳定性测试,主要结果如下:（1）T型分子筛膜合成液摩尔比为20SiO₂:1Al₂O₃:5.2Na₂O:1.... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 膜分离技术
        1.1.1 膜分离技术发展概述
        1.1.2 膜种类
    1.2 渗透汽化
        1.2.1 渗透汽化技术概述
        1.2.2 渗透汽化传质机理
        1.2.3 渗透汽化膜
    1.3 无机膜
        1.3.1 无机膜概述
        1.3.2 无机膜种类
    1.4 分子筛膜
        1.4.1 分子筛膜概述
        1.4.2 分子筛膜的制备
        1.4.3 T型分子筛
        1.4.4 NaY型分子筛
    1.5 研究的目的意义及主要内容
        1.5.1 研究的目的及意义
        1.5.2 研究的主要内容
第2章 T/NaY型复合分子筛膜的合成
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验所需材料及试剂
        2.2.2 T型分子筛晶种的制备
        2.2.3 T型分子筛膜层的制备
        2.2.4 T/NaY型复合分子筛膜的制备
        2.2.5 表征
        2.2.6 渗透汽化性能测试
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 分子筛的表征
        2.3.2 分子筛膜的表征
        2.3.3 渗透汽化性能测试
    2.4 本章小结
第3章 T/NaY型复合分子筛膜合成条件的优化
    3.1 T/NaY型复合分子筛膜重复性实验
    3.2 T型分子筛膜层合成条件探究
        3.2.1 合成温度的影响
        3.2.2 合成时间的影响
        3.2.3 T型分子筛晶种悬浮液浓度的影响
        3.2.4 T型分子筛晶种粒径的影响
        3.2.5 条件优化后T型分子筛膜层的合成
    3.3 复合膜合成条件优化
        3.3.1 NaY型分子筛膜层合成时间的影响
        3.3.2 NaY型分子筛合成液陈化时间
        3.3.3 NaY型分子筛的合成温度
        3.3.4 NaY型分子筛合成液中水含量的影响
        3.3.5 两步变温法合成NaY型分子筛膜层
        3.3.6 条件优化后T/NaY型复合分子筛膜层的合成
    3.4 本章小结
第4章 T/NaY型复合分子筛膜的中试制备及渗透汽化性能
    4.1 前言
    4.2 实验材料及设备
    4.3 实验步骤
    4.4 T/NaY型复合分子筛膜中试重复率
    4.5 渗透汽化性能测试
        4.5.1 进料温度的影响
        4.5.2 进料侧乙醇含量的影响
        4.5.3 异丙醇脱水测试
    4.6 复合膜酸性稳定性测试
    4.7 本章小结
第5章 结论
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]ZSM-5分子筛的改性及应用进展[J]. 高瑞忠,刘颖,赵红娟,左少卿,高雄厚.  无机盐工业. 2018(02)
[2]表面修饰在MOF薄膜制备中的应用[J]. 秦茜,孙玉绣,王乃鑫,谢亚勃,李建荣.  化工进展. 2017(04)
[3]可控合成NaP分子筛及其在钙离子吸附上的应用（英文）[J]. Ibraheem O.Ali,Said M.El-Sheikh,Tarek M.Salama,Mostafa F.Bakr,Mohamed H.Fodial.  Science China Materials. 2015(08)
[4]氧化石墨烯膜的制备及其在丁醇渗透汽化脱水过程中的应用（英文）[J]. 陈献富,刘公平,张晗宇,范益群.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2015(07)
[5]不同分子筛对钾离子交换行为的研究[J]. 姚颖,张雨山,马来波,张慧峰,王颖.  盐业与化工. 2015(04)
[6]含氟体系中MFI型分子筛膜的制备及其乙醇/水分离性能[J]. 孔晴晴,张春,王学瑞,顾学红.  化工学报. 2014(12)
[7]LTA型分子筛膜制备和应用的研究进展[J]. 王正宝,邵佳,葛琴琴.  石油化工. 2010(06)
[8]无导向剂直接水热合成小粒径的NaY分子筛[J]. 胡林彦,谢素娟,王清遐,刘盛林,徐龙伢.  催化学报. 2007(09)
[9]无机膜及无机膜反应器的发展和应用[J]. 许培援,吴山东,戚俊清,王军.  过滤与分离. 2006(02)

博士论文
[1]水在碳基纳米尺度通道内的粘性、扩散和剪切流动行为的模拟研究[D]. 叶宏飞.大连理工大学 2012



本文编号：3708597