渗透汽化法分离乙醇/水及其传质机理的研究

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该文以经脱乙酰化处理的壳聚糖为原料,制备了壳聚糖均质膜(CS),壳聚糖醋酸盐聚 丙烯复合膜(CSA/PAN),及壳聚糖-聚乙烯醇共混聚丙烯腈复合膜(CS-PVA/PAN).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、料液温度和浓度、膜厚度、共混比一渗透汽化性能是之间的关系.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55i,温度333.15K时,PSI=83.01kg/m<2>h.CS-PVA/PAN复合膜的分离因子较大,当料液浓度为95.0i,温度为313.15K,CS 占80i时,最高可达∞,将乙醇浓缩至99.7i,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-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.
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