分子筛膜脱水装置

传统的液体分离技术包括蒸馏、低温结晶、吸附、萃取、色谱法等，其中蒸馏是主要的精炼技术。然而上述技术都有着能耗高、对环境有害、及操作复杂等问题，单独使用这些分离技术时显然都是不经济实用的，特别是用于分离近沸点或共沸混合物时。渗透汽化是分离液体分子的一种结合渗透和蒸发的膜处理技术，相对于传统的蒸馏技术，分子筛膜装置，渗透汽化技术具备一般膜分离技术的高l效分离、经济可行、高l效节能、安全环保等优点，目前在生物炼制、石油化工、制药等行业都得到了广泛应用。渗透汽化过程中，分子筛膜，膜作为阻隔层位于料液和渗透物之间，各组分以膜两侧的分压差为驱动力，依靠它们在膜中的溶解性能与扩散速率的不同来实现液体混合物的分离。渗透汽化膜的分离性能不仅取决于膜和分离液体的特性，同时还依赖于操作的具体条件如原料组成、操作温度和压力等等。

      缺乏适当的膜是渗透汽化应用面临最l大挑战之一。一个理想的高性能渗透汽化膜应该是高通量的，高l效分离的，并有长期的化学和机械稳定性能。渗透汽化膜材料主要包括高分子材料和无机材料两类：高分子材料由于其可加工性和低生产成本而得到较广泛的研究和应用；而以二氧化硅、氧化铝或沸石为代表的无机膜因其优越的化学机械稳定性和高分离性能近年来也获得了越来越多的关注，但其高成本和低加工性使其应用受到了很大限制。将聚合物材料和无机材料以不同形式结合起来的有机无机复合膜，分子筛膜设备，结合了无机膜的高分离性能和高分子膜的易加工、低成本的优点，为渗透汽化膜的应用提供了新的发展方向。我们主要致力于围绕膜科学技术的基本理论问题和关键制备工艺，重点开展高性能渗透汽化分离膜材料的设计与合成改性、相界面理论与复合膜微结构控制等研究工作。研发系列前沿性、创新性的成果和初步产业化的产品。一方面，借助新颖的有机无机杂化膜的概念，开辟不同形式的高分子与无机材料的组合，通过化学键、氢键或其它化学力结合的方式克服两相间的分相问题，制备分子级相容的有机无机杂化膜，取得较好的均质膜及其化学机械稳定性。另一方面，制备与优化具双层复合结构的有机无机杂化膜，优化膜的结构形态，包括双层中空纤维膜、TFC 膜和LBL聚电解质膜，可以在提高膜分离性能的同时增加膜通量。

分子筛渗透汽化膜分离技术是一种新型分离技术，具有高l效节能、过程易于控制、操作方便、便于放大与产业化等优点，在新能源开发、资源优化利用和环境保护等方面发挥着越来越重要的作用，是21世纪最有前途的高新技术之一。将分子筛膜用于有机l溶剂脱水的研究始于上世纪九十年代，目前已初步实现NaA分子筛膜的规模化工业应用，在全球建成约300套工业脱水装置。现有技术的分子筛膜的合成主要集中在将陶瓷支撑体垂直于反应釜中合成，但是由于分子筛膜合成过程中反应时间过长，其合成出过程中存在制膜溶液营养成分快速耗尽和制膜溶液会形成浓度梯度等问题，分子筛膜脱水装置，因此会导致成膜之后，各区域之间的膜层厚度、均匀度以及致密度不一，特别是在工业化生产时，各批次的成品之间性能有一定差异，如通量、分离因子以及微结构差异等，这也是制约其大规模工业生产的瓶颈技术之一。
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