中空纤维MOR分子筛膜用于乙醇/水体系的分离文献综述
2020-06-10 22:06:55
文 献 综 述
1.前言
膜分离技术是一种新型分离技术,具有高效节能、过程易控、操作简单、适于放大和产业化等优点,符合我国化工工业发展的要求。膜技术在新能源的开发、资源的优化利用与环境的保护等方面膜技术所发挥作用越来越重要。随着制备膜材料的技术不断发展,因此多元液相体系的渗透汽化(Pervaporation)和蒸汽渗透(Vapor Permeation)膜分离技术也在快速发展。
因为在膜中溶解(吸附)与扩散速率的不同所以可用渗透汽化技术让液体(或蒸汽)混合物中各组分分离;其具有分离过程不受组分汽液平衡限制,蒸馏耗能低、能够完成萃取、吸附等传统的方法很难完成的分离任务等优点。同时,渗透汽化过程易与其他化工过程结合,如反应、精馏等,在石油化工、食品、医药、环保等工业领域中具有很大的市场及应用前景,专家们称之为现今最有前途的高技术之一。渗透汽化法能耗低、操作方便、无二次污染,且能克服传统的精馏法难分离或无法分离近沸、恒沸有机混合物的缺点[1,2],在节能减排、节约成本及提高生产稳定性方面比传统的混合液体分离方法有明显优势[3,4]。采用渗透汽化膜分离法回收制药废液中的THF,可有效防止原料浪费,实现资源回收利用。无机沸石膜具有热稳定性高、耐酸碱性强、耐微生物侵蚀、机械强度高等优点,成为目前渗透汽化膜领域的研究热点[5]。因此酸耐受性强、热稳定性高的丝光沸石膜在酸性溶液脱水中具有一定的应用价值[5,6]。
2.丝光沸石(MOR)及丝光沸石膜概述
2.1 丝光沸石
丝光沸石分子筛是天然沸石之一,也是人们最早发现并研究的沸石分子筛之一,丝光沸石良好的催化性能,天然沸石已经不能满足日益发展的工业需要,所以研究者开始研究合成人工分子筛。1948年,Barrel[7]首次合成出丝光分子筛。丝光分子筛由于其硅铝比一般比较高,所以其还有许多沸石没有的耐酸性能。
如下图2.1所示,丝光沸石是主要有两个椭形孔道分别为8圆环和12
圆环孔道,两孔道互相平行而且圆环孔道平行于轴。两孔道尺寸分别为0.67nm X 0.70nm的大孔道和尺寸为0.26nm X 0.56nm的圆环的小孔道。可以从图中看出圆环孔道孔道较小,所以丝光沸石的大孔道在分离中起重要作用。丝光沸石一般为一维孔道结构,其晶胞组成为
Na8[(AlO2)x(SiO2)40]24H2O