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甲醛水溶剂工艺引入膜分离技术
浏览次数:302发布时间:2019-06-04 14:41:47 文章来源:
  在塑料工业中,甲醛的水溶液是必要的工艺,但是这些工艺现存的问题很大。主要有耗能大、比较溶液失去原料的溶剂。所以需要引入新技术来进行升级改善。而膜分离技术因其低能耗的特点,所以在甲醛溶液中有着良好的应用前景。
  影响膜分离系数与渗透速率的因素包括操作温度、料液组成、膜的溶胀度及吸附选择性。此外装置的结构,不对称膜的多孔层结构以及复合膜的基膜结构也会影响渗透速率。
  甲醛浓度很稀时,不利于甲醛的缩合反应,溶液中含有大部份的甲二醇和少量的二甲醛水合物、三甲醛水合物。甲醛浓度较高时,甲醛水合物之间的缩合反应占主要地位,溶液中含水量越低则多甲醛水合物浓度越高。因而甲醛水溶液的化学组成及分子量分布随甲醛含量而发生改变,从而也会影响膜的分离性能。

  渗透蒸发膜分离装置如图1所示。有效膜面积为41.scmZ,装置放在恒温箱内(如图中虚线所示)。密封式加热元件、电接点温度计、电子继电器组成控温系统。稳定后,恒温箱内温度均匀,温度波动范围为士1.5℃。 工作真空度约为0.lmmHg。装置中还设置了在线分析系统,本实验中使用液氮冷阱收集透过蒸汽,然后分析其组成。

膜分离

  比较EVA膜,PSA离子交换膜以及PIE膜分离结果可知:PIE膜对甲醛水溶液具有很强的渗透蒸发分离选择性,并且其分离系数超过其它文献报道的数值。由于该膜材料具有刚性的苯环,另一方面在高温下制膜产生了部分结晶,因而膜的分离选择性似可认为主要是扩散选择性的贡献。
  甲醛水溶液的渗透蒸发膜分离过程实际上是多元分离过程。同时提高甲醛浓度,分离系数迅速增加,膜的渗透速率减小,同时甲醛活化能增加。PIE膜具有良好的抗温、耐有机溶剂性能,对甲醛水溶液具有很强的分离选择性。提高膜渗透速率的途径在于制备复合膜或不对称膜