新型渗透蒸发膜聚甲基双苯基硅氧烷膜的制备和分离.pdf

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1、第34卷第1期化学工程VoI.34No.12006年1月CHEMICALENGINEERING（CHINA）Jan.2006新型渗透蒸发膜聚甲基双苯基硅氧烷膜的制备和分离姜忠义，冯海锋，刘亮，潘福生，刘世平，张明波（天津大学化工学院，天津300072）摘要：采用2种不同配方制备出苯基含量不同的聚甲基双苯基硅氧烷（PMPhS）膜并用于分离苯-水体系。接触角测定结果表明2种膜比PDMS膜亲苯疏水性增强。以渗透通量和分离因子为评价指标，研究了原料液温度、流动状况、质量分数、膜下游侧压力对渗透蒸发分离性能的影响，结果表明，随着原料液温度、流速以及料液浓

2、度的提高，通量和分离因子都增加，随着下游侧压力的升高，通量和分离因子均降低。关键词：渗透蒸发；苯水体系；聚甲基双苯基硅氧烷膜中图分类号：TO028.8；TO333.93文献标识码：A文章编号：1005-9954（2006）01-0032-04Preparationandseparationofnovelpervaporativemembrane———PolymethyldiphenylsiloxanemembraneJIANGZhong-yi，FENGHai-feng，LIULiang，PANFu-sheng，LIUShi-ping，ZHANG

3、Ming-bo（SchooIofChemicaIEngineeringandTechnoIogy，TianjinUniversity，Tianjin300072，China）Abstract：PoIymethyIdiphenyIsiIoxane（PMPhS）membraneswithdifferentphenyIcontentswerepreparedfromtwodifferentrecipesforthebenzene/watermixtureseparation.ThethicknessofunsweIIingPMPhSmembranei

4、s50—300!m.ContactangIemeasurementindicatesthatthemembranesaremorehydrophobicandofhigherbenzenesoIubiIitythanpoIydimethyIsiIoxane（PDMS）.Theeffectsoffeedtemperature，feedfIowingstate，feedmassfraction，andthedownstreamsidepressureontheseparationperformanceofmembranesduringpervapo

5、rationprocesswereinvestigatedbyusingpermeationfIuxandseparationfactorastheevaIuationindex.ExperimentaIresuItsshowedthatwiththeincreasingoffeedmassfraction，feedfIowrate，andfeedtemperature，thepermeationfIuxandseparationfactorincreased；withtheincreasingofdownstreampressure，perm

6、eationfIuxandseparationfactordecreased.Keywords：pervaporation；benzene/watermixture；poIymethyIdiphenyIsiIoxanemembrane由挥发性有机物（VOCs）引起的水体污染越来其中应用较多、性能较好的硅氧烷膜是PDMS膜。越受到关注。VOCs在水中的溶解度都非常低，传本文选择PMPhS作为膜材料，制备出2种苯基统的分离方法如蒸馏、吸附等，很难进行高效分离。含量不同的新型PMPhS膜，并以苯-水体系为研究［11］渗透蒸发作为一种绿色高效的新型分离

7、方法具有诱对象，对2种膜进行渗透蒸发评价。人的应用前景。渗透蒸发膜是整个渗透蒸发过程的关键，目前1实验部分常用的脱除水中微量VOCs的渗透蒸发膜材料有：1.1试剂和仪器［1—4］107-1室温硫化硅橡胶（北京化工二厂）；108-1聚二甲基硅氧烷（PDMS），聚醚-聚酰胺（PE-［4］［5—7］BA），聚偏二氟乙烯（PVDF），三元乙丙橡胶室温硫化硅橡胶（上海树脂厂，苯基质量分数［8］［4］（EPDM），聚氨酯（PUR），聚乙基丙烯酸甲酯5.48%）；JHG-GT-1室温硫化硅橡胶（吉林市吉研高［1］［1，9—10］（PEMA），聚甲基丙烯酸甲酯

8、（PMMA）等，新技术开发公司，苯基质量分数20%）；苯，分析基金项目：教育部科学技术研究重点项目；高等学校骨干教师资助计划；中石化基金（X50000