NaA分子筛膜的合成及条件优化.pdf

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1、石油化工·976·PETROCHEMICAL TECHNOLOGY2016年第45卷第8期DOI：10.3969/j.issn.1000-8144.2016.08.015NaA分子筛膜的合成及条件优化张青鹏，周志辉，郭大鹏，尧鹏魁，李向波，徐嘉晨（武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉430081）［摘要］以二次生长法为基础，在α-Al2O3载体上，采用热浸渍法合成出连续致密的NaA分子筛膜，并将其应用于乙醇脱水反应；通过改变铝源﹑搅拌转速﹑晶化时间﹑晶化温度及晶化次数等合成条件，对NaA分子筛膜的合成工艺进行了优化；采用XRD和SEM手段表征NaA分子筛膜。表征结果

2、显示，合成的NaA分子筛膜晶体具有较高的结晶度。实验结果表明，以NaAlO2（Na2O含量38%（w），Al2O3含量50%（w），水含量11%（w））为合成液中的铝源，在搅拌转速为90r/min、晶化温度为97℃、晶化2次、每次晶化时间均为3.6h的条件下，可合成出渗透汽化性能更优的NaA分子筛膜，膜的渗透通量可以达到1.36kg/2（m·h），分离系数可达到12730。［关键词］NaA分子筛膜；乙醇脱水反应；渗透汽化［文章编号］1000-8144（2016）08-0976-06［中图分类号］TQ051.893［文献标志码］ASynthesisofNaAzeolitemembranesZha

3、ngQingpeng，ZhouZhihui，GuoDapeng，YaoPengkui，LiXiangbo，XuJiacheng（HubeiKeyLaboratoryforEfficientUtilizationandAgglomerationofMetallurgicalMineralResources，WuhanUniversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430081，China）［Abstract］Basedonthesecondarygrowthmethod，continuousandcompactNaAzeolitemembranesweresyn

4、thesizedonα-Al2O3supportthroughhotdip-coating.TheywerecharacterizedbymeansofXRDandSEM，andappliedinthedehydrationofethanol.Throughchangingthesynthesisconditions，namelyaluminumsource，stirringspeed，crystallizationtime，crystallizationtemperatureandcrystallizationtimes，thesynthesisprocessoftheNaAzeolitem

5、embraneswasoptimized.ItwasshownthatthesynthesizedNaAzeolitemembraneshadhighcrystallinity.ThesynthesizedNaAzeolitemembranesexhibitedhighperformancesinthepervaporizationwiththeflux2of1.36kg/(m·h)andtheseparationfactorof12730underthesynthesisconditionsofNaAlO2(Na2Ocontent38%(w)，Al2O3content50%(w)，waterc

6、ontent11%(w)asthealuminumsourceinthesynthesizingsolution，stirringspeed90r/min，crystallizationtemperature97℃，crystallizationtwiceandeachcrystallizationtime3.6h.［Keywords］NaAzeolitemembrane；ethanoldehydration；pervaporization［1］作为一种特殊的提纯工艺，渗透汽化以能有机溶剂脱水膜材料主要包括有机高分子膜耗低、操作方便、无二次污染且能克服传统蒸馏法和无机膜。有机高分子膜研究相对较

7、早，目前工业难以分离或无法分离近沸、恒沸有机混合物的缺化的有机膜材料为聚乙烯醇（PVA）。然而，有机［2］点，在节能减排、节约成本及提高生产的稳定性膜材料存在易溶胀、热化学稳定性差等缺点，且难［3］方面比传统的混合液体分离方法有明显优势。同以同时获得高通量和选择性，使其在有机溶剂脱水时，渗透汽化过程很容易与其他化工过程（反应、领域的应用受到了限制。沸石分子筛膜是一类具有［4-6］精馏等）耦合，具有