渗透汽化法分离乙醇水及传质机理的研究

《渗透汽化法分离乙醇水及传质机理的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京化工大学硕士学位论文渗透汽化法分离乙醇/水及传质机理的研究姓名：王洪军申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：马润宇;乔迁2000.3.1北京化工大学硕士论文T&6∽爻丁＆?27，f?2摘要童。泼76i本文以经脱乙酰化处理的壳聚糖为原料，制取了壳聚糖(cs)均质膜、壳聚糖醋酸盐聚丙烯腈(CSA／PAN)复合膜、及壳聚糖一聚乙烯醇共混聚丙烯腈(Cs．PVA／PAN)复合膜。并以乙醇／水为实验物系，对膜进行了溶胀和渗透汽化(PV)实验。研究了脱乙酰化度、成膜环境、料液温度、浓度、膜厚度、共混比与渗透汽化性能之

2、间的关系。实验结果表明，三种膜的PV性能均较好。CSA／PAN复合膜的生产能力较大，当料液浓度为55％，温度333．15K时，生产能力(PSI)为83．01kg／m2h。CS．PVA／PAN复合膜的分离因子较大，最高可达Co，单级分离可将95％乙醇浓缩至99．7％，且稳定性良好。CS均质膜的分离性能主要取决于水和乙醇在膜界面的溶解吸附平衡。探讨了CS均质膜的传质机理并根据溶解一扩散理论、费克定律、Flory—Huggins理论对CS均质膜建立了考虑偶合效应的数学模型，数学模型的计算值与实验值吻合较好。对实验数据

3、进行了线性回归，分别建立了CSA／PAN复合膜传递水、乙醇的经验关联式：Jw=111．983—6．2334Ce；Je=2．3998—0．133107Ce，理论值与实验值吻合较好。卢～关键词：渗透汽化，壳聚糖，聚乙烯醇，共混复合膜，偶合效应，数学模型，经验关联式北京化工大学硕士论文AbstractInthispaper,theChitosanwasusedastherawmaterial．TopreparetheCShomogeneousmembrane，CSA／PANcompositemembraneandCS

4、．PNK

5、PANblendingcompositemembrane．Theexperimentsofswellingandpervaporation(PV)werecarriedoutwithethan01andWaterbeingexperimentalsystem．Theeffectsofdeacetytation，conditionofmembranepreparation，feedtemperatureandcomposition，membranethickness，blendingratioonper

6、vaporationwerediscussed．Theresultsshowedthatthepervaporationpropertiesofthreekindsofmembranesweregood．TheproductionabilityofCSA／PANcompositemembranewasmuchhigherwhenethanolinfeedwas50％，temperaturewas333．15K．ProductivityofCSA／PANcompositemembranewas83．01kg／m2

7、h．TheseparationfactorofCS—PVA／PANcompositemembranewasmuchhigher,evenreachingthecrest。。andtheethanolcanbecondensedto99．7％．TheseparationperformanceofCShomogeneousmembranemainlydependsonsolutionandsorptionequilibriumatthemembraneinterface．Thetransportingmechani

8、smofCShomogeneousmembranewasstudied．Accordingtosolution-·diffusiontheory,FicklawandFlory--Hugginstheory，themathematicalmodelconsidering‘‘couplingeffect'’ofCShomogeneousmembranewasestablished．Thecalculatingresultsofmathematicalmodelwereinagreementwiththeexper

9、imentalresults．TheexperimentaldatawascorrelatedandthecorrelationformulasoftransportingwaterandethanolinCSA／PANcompositemembranewereestablishedrespectively,thatiS．Jw=111．983—6．2334Ce；Je22．3998—0．