渗透汽化技术分离醋酸正丁酯粗产品中的微量水及其废水中的有机物

摘要

在本研究中，聚醚共聚乙酰胺(PEBA)膜用于从水/有机物二元体系中分别分离醋酸正丁酯、正丁醇或醋酸。对原料浓度和温度等工艺条件对分离性能的影响进行了探讨，实验结果表明：PEBA膜对这些有机物的优先渗透超过水，膜对有机物的选择性渗透顺序为：醋酸正丁酯＞正丁醇＞醋酸，而且，这种膜对醋酸正丁酯具有异常高的选择性。随着原料中有机物浓度的增加，有机物的渗透通量和分离因子都相应增加；而温度增加的结果分别导致了有机物各组分渗透通量的增加和分离因子的减少。另外，在对二元体系的渗透汽化研究中，根据渗透通量与温度的相关性，对醋酸正丁酯和正丁醇的活化能和各自的渗透通量分别进行了估算。 最后，聚乙烯醇膜(PVA)分别用于从醋酸丁酯/水二元和醋酸丁酯/正丁醇/醋酸/水四元混合物中脱除微量的水。在这部分研究内容中，提出了四元组分在PVA膜内的溶解扩散模型，以及计算渗透通量的数学模型。探讨了原料浓度浓度、操作时间及温度对渗透汽化性能的影响。结果显示，PVA膜在这些体系中对水具有优异的选择性和良好的渗透能力，分离因子达到106数量级，富集因子平均为499。研究中还进行了原料侧水残留浓度随时间的变化关系实验，这是对生产过程的模拟，可以预计脱除水分所需要的时间。此

目录

文摘

英文文摘

符号说明

第一章膜分离技术及渗透汽化简介

1.1膜分离技术

1.2渗透汽化

1.3研究背景及前期工作

1.3.1研究背景

1.3.2催化反应精馏生产醋酸正丁酯新工艺

1.3.3醋酸正丁酯催化反应精馏合成新工艺

1.3.4具有回流段的精馏过程技术

1.3.5工艺条件及要求

1.4论文概要

参考文献

第二章理论背景与文献综述

2.1溶解扩散模型及基本原理

2.2其它模型介绍

2.2.1孔流模型

2.2.2 Blume模型

2.3渗透汽化膜

2.3.1膜材料及膜的选择

2.3.2疏水聚醚共聚酰胺(PEBA)膜和亲水聚乙烯醇(PVA)膜在渗透汽化中的应用

2.4膜的制作与改性技术

2.4.1膜的制作

2.4.2膜的改性技术

2.5渗透汽化技术的应用及挑战

2.5.1从有机物/水混合液中移除有机化合物

2.5.2从有机溶剂中脱水

2.5.3有机物/有机物的分离

2.6结论

参考文献

第三章利用PEBA膜渗透汽化分离醋酸正丁酯生产体系废水中的有机物

3.1四种化合物的物理化学性质

3.2二元体系

3.2.1试剂

3.2.2膜的制备

3.2.3实验装置

3.2.4渗透汽化实验

3.2.5样品分析

3.2.6实验结果与讨论

3.3四元体系

3.3.1试剂

3.3.2膜的准备

3.3.3实验装置

3.3.4渗透汽化实验

3.3.5原料及渗透样品分析

3.3.6实验结果与讨论

3.4结论

参考文献

第四章利用PVA膜渗透汽化分离醋酸正丁酯粗酯中的微量水

4.1传质机理

4.2二元和四元体系渗透汽化实验

4.2.1材料

4.2.2实验装置

4.2.3渗透汽化实验

4.2.4样品分析

4.3实验结果与讨论

4.3.1水在原料中的含量对其渗透通量的影响

4.3.2温度对渗透汽化性能的影响

4.3.3渗透汽化时间对渗透汽化性能的影响

4.3.4渗透汽化时间、温度以及原料中水的含量对膜选择性的影响

4.4结论

参考文献

第五章结果与建议

5.1本结果对反应精馏生产醋酸正丁酯的意义

5.2对未来工作的建议

附录

致谢!

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