渗透汽化膜用于苯脱水的实验研究

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1、③北京化工大学学号工程硕士研究生学位论文题工程领域研究生姓名垄：堑塑』一工作单位抛兰至竺因学校导师姓名及职称罡生!必拯丝。企业导师姓名及职称垄i苤』三日期：年月日渗透汽化膜用于苯脱水的实验研究摘要本文对国内外渗透汽化膜分离技术和膜材料的研究与应用进行了文献调研和总结，通过实验研究解决了膜器的结构问题，确定了板框式膜组件由进料框、多孔板、铁丝网及密封垫组成，板和框的尺寸为325mmX185ram，进料框厚度3mm，多孔板厚度0．4m。进料框、膜和多孔板交替排列，由F--246橡胶垫密封，解决了膜组件的密封

2、问题．设计了放大实验方案，对实验的工艺流程和实验仪器进行了优化，对流量计和真空泵重新进行了选型，对采样方法进行了改进。对不同操作条件与脱水速率、通透量等因素进行了研究，考察了不同方法和条件处理、膜面积、真空度等其它因素对膜性能的影响。对采用PVA／PAN复合膜进行苯脱水的渗透汽化放大实验进行了研究，结果表明，膜器结构合理，密封良好，维修方便，运行可靠。甲醛与戊二醛处理的膜在各种流量下进行苯脱水时，一般能从400～500ppm降至30ppm以下，并且膜性能较稳定，实验重复性好。而马来酸处理的膜在10％流量

3、下，水含量从400ppln只能降至200ppm左右．自制PvA／PAN复合膜性能稳定，70"C下，膜面流速在0．02～O．3m／s范围内，均能将苯中的水含量从400～600ppm降至30ppm以下，达到苯脱水的工业生产技术要求。在70℃下，甲醛处理膜的总通量可达到45～709／(0．h)。此外，在设计能力为年产苯600t的中试装置上进行了50,I,时中试运行。在50d,时的连续稳定运行期间，当进料苯中平均水含量在0．06％、料液温度为60～70"C，膜后压力在IKPa左右，产品中水含量均在30ppm以下

4、，基本达到了预期目标。关键词：渗透汽化膜，板框式膜组件，放大实验，苯脱水，中试装置IVEXPERIM【ENTALSTUDYFoRTHEPERVrAPoRATloNⅣⅡ￡MBRANEUSEDINBENZENEDEⅡYDRATloNABSTRACTInthisdisseltation,thepervaporationmembraneseparationtechnologies，along稚tllmembranematerials．alereviewedindetail．Thestructureofthepl

5、ate—and-flamemembranemoduleisdesigned,anditisconcludedthatthemoduleiscomposedoffeedframe,perforatedplate,wirenettingandsealgaska；thespecificsizesare325mmxl85mforplateandfTame,1．Smmforthethicknessoffeedframeand0．4mmforthethicknessofperforatedplm；thefeedfr

6、ameandperforatedplatearemadeofstainlesssteelmaterials．Feedflame,membraneandperforatedplatearearrangedalternately,andF-246rubb茁gaskctwimathicknessof1．5mmisusedtosealwhichisfinallyselectedafterdippingexperimentsandproducedfromSichuanProvince．Theeffectsofop

7、eratingconditionsondehydrationrateandpermeationflux,etc,arestudiedindetail，andtheperformancesofthemembranesthataretreatedwithdifferentmethodsandconditionsareinvestigated．ThepervaporafionexperimentsofberlzenedehydrationbyusingPVA／PANcompositemembraneshowt

8、hatthestructureofthemoduleisreasonable,withgoodseal，easymaintenance,andstableperformance．Thewatercontentinbenzenecanbereducedfrom400～500ppmto30ppmorlessbyusingthemembranestreatedwithformaldehydeandglutaraldehydeunderdiffer