渗透汽化分离有机-有机恒沸体系的研究【开题报告】

应用化学

渗透汽化分离有机-有机恒沸体系的研究

一、选题的背景与意义

随着当今社会的不断发展进步，人们对与生产实践密切相关的分离技术的要求越来越高，也在一定程度上增加了分离的难度。在分离的过程中，涉及的方法也从简到繁、技术从低到高级、工艺从一种方法到多种联用，以满足人类对生活改善日新月异的需求。为了适应这些需求，新的分离方法不断的涌现，膜分离技术就是其中之一。

渗透汽化（PV）是用于液体混合物分离的一种新型膜分离技术，已经被开发为工业上可以接收的实用化技术，至今已有十多年的历史。该技术可以用于液体混合物的分离，其突出的优点是能够以低的能耗实现蒸馏、萃取、吸收等传统方法难以完成的分离任务。它特别适用于蒸馏法难以分离或不能分离的近沸点、恒沸点混合物以及同分异构体的分离；对有机溶剂及混合溶剂中微量水的脱除及废水中少量有机污染物的分离，具有明显的技术上和经济上的优势；还可以同生物及化学反应耦合，将反应生成物不断脱除，使反应转化率明显提高。

我国对渗透蒸发膜分离过程的研究开始于20世纪80年代初。自1986年以来，这一领域的工作开始活跃起来，在膜材料、膜的制备和传递机理等方面的研究都取得了一定的进展。1992年，清华大学研制的改性聚乙烯醇/聚丙烯腈（PVA/PAN）复合膜通过技术鉴定，1995年浙江大学与衢化公司合作进行了年生产无水乙醇80吨的中试试验，同年中国科学院化学所也进行了日处理量260升的工业酒精渗透蒸发脱水试验。1998年在燕山石化建立我国第一个千吨级苯脱水示范工程，获得成功。随着生产力的发展和科学技术的进步，渗透汽化膜分离技术的研究和开发也不断深入，应用领域也不断扩大。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题： 1. 本课题研究的主要内容

1) 渗透汽化膜分离技术的现状及发展的研究；

2) PVA/PVP/4A分子筛杂化膜渗透汽化分离甲醇/醋酸甲酯性能的研究

2. 拟解决的主要问题

一：利用实验室设备制备不同组成的不同类型的膜； 二：通过气相色谱、XRD等技术对膜的性能进行表征。 三、研究的方法与技术路线：

拟采取的技术路线

本实验利用PVP和PAP作为原料，加入分子筛，在恒温水浴中加热制备杂化膜。制备好的杂化膜利用渗透分离技术对其性能进行测试。测试过程中，通过气相色谱仪绘制标准曲线，进而表征分离程度，以达到测试杂化膜性能的目的。

当上述实验过程成熟后，可通过三种方式改变杂化膜的性能：分子筛含量、温度以及料液组成。改变性能后的杂化膜同样可利用上述方法测试性能。 四、研究的总体安排与进度：

2010.11.15至2010.12.15：阅读文献，完成文献综述，文献翻译和开题报告； 2010.12.15至2011.4.15：进行实验操作部分； 2011.4.15至2011.5.8 ：撰写论文，准备答辩； 2011.5.8至2011.5.19 ：论文答辩。 五、主要参考文献：

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