PVA/PVP共混交联膜制备及其对2-甲基四氢呋喃溶液脱水性能研究

发布时间：2025-06-21 00:36

　　近几年来,随着石油化工、医药化工等领域对无水级有机溶剂需求的日益增长,有机溶剂的脱水变得至关重要。2-甲基四氢呋喃（2-MeTHF）作为一种新型工业溶剂,被认为是四氢呋喃和二氯甲烷的优良替代品。然而,它与水易形成恒沸物,采用精馏的传统方法脱水存在困难。渗透汽化作为一种新型的膜分离技术,具有节能、高效、操作简单、无二次污染、易与其它过程耦合等优点,在有机物脱水领域正逐步兴起。本论文采用共混交联法制备PVA/PVP共混交联膜,将该膜材料和商业PVA 4155复合膜用于脱除2-MeTHF溶液中的水。详细考察了2-MeTHF溶液中水含量、循环流速、膜厚度及操作温度等条件对膜脱水分离性能的影响;并探索了膜材料对2-MeTHF溶液的连续分离过程。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、接触角测量仪（CAM）和微机控制电子万能试验机（MCEUTM）等手段对膜材料进行了表征。具体的研究内容如下:1.使用商业PVA 4155复合膜分离2-MeTHF溶液。考察了2-MeTHF溶液中水含量（1.90～3.90 wt%）、循环流速（15～55 L/h）和操作温度（26～68℃）等条件对膜脱水分离性能的影...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 渗透汽化膜分离技术基础理论
        1.2.1 发展历史
        1.2.2 过程概述
        1.2.3 传质模型
        1.2.4 工艺特点
    1.3 渗透汽化膜研究进展
        1.3.1 渗透汽化膜分类及特点
        1.3.2 .渗透汽化膜制备方法
    1.4 渗透汽化膜分离技术应用
        1.4.1 有机物回收
        1.4.2 混合有机物分离
        1.4.3 有机溶剂脱水
    1.5 本课题研究内容及意义
        1.5.1 本课题研究内容
        1.5.2 本课题研究意义
第二章 实验材料及方法
    2.1 实验试剂及仪器设备
        2.1.1 实验主要试剂及规格
        2.1.2 实验所用仪器设备
        2.1.3 实验所用进料液
    2.2膜材料制备方法及溶胀实验
        2.2.1 膜材料制备方法
        2.2.2 膜材料溶胀度测定
    2.3 表征方法
        2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.2 X射线衍射仪(XRD)
        2.3.3 静态接触角测量仪(CAM)
        2.3.4 微机控制电子万能试验机(MCEUTM)
    2.4 膜材料分离性能测试
        2.4.1 操作流程及实验装置
        2.4.2 水含量测定方法
    2.5 活化能在渗透汽化膜分离中的应用
第三章 膜材料制备及表征
    3.1 引言
    3.2 膜材料制备
        3.2.1 纯PVA膜制备
        3.2.2 PVA/PVP共混交联膜制备
    3.3 溶胀实验
    3.4 膜材料表征
        3.4.1 微观形貌分析
        3.4.2 X射线衍射分析
        3.4.3 接触角测试分析
        3.4.4 机械性能测试分析
    3.5 本章小结
第四章 PVA4155复合膜对2-甲基四氢呋喃溶液脱水分离性能研究
    4.1 引言
    4.2 2-甲基四氢呋喃溶液的连续膜分离过程分析
    4.3 操作条件对2-甲基四氢呋喃溶液膜脱水分离性能影响
        4.3.1 2-甲基四氢呋喃溶液中水含量对膜脱水分离性能影响
        4.3.2 循环流速对膜脱水分离性能影响
        4.3.3 操作温度对膜脱水分离性能影响
    4.4 本章小结
第五章 PVA/PVP共混交联膜对2-甲基四氢呋喃溶液脱水分离性能研究
    5.1 引言
    5.2 PVA和PVP含量对共混膜分离性能影响
    5.3 操作条件对2-甲基四氢呋喃溶液膜脱水分离性能影响
        5.3.1 2-甲基四氢呋喃溶液中水含量对膜脱水分离性能影响
        5.3.2 循环流速对膜脱水分离性能影响
        5.3.3 膜厚度对膜脱水分离性能影响
        5.3.4 操作温度对膜脱水分离性能影响
    5.4 2-甲基四氢呋喃溶液的连续膜分离过程分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文



本文编号：4051641