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摘 要

本文针对于陶瓷纳滤膜应用于生物柴油副产物甘油纯化体系进行研究，首先对膜分离技术的发展历史、膜分离技术的类型及特点进行了介绍，并介绍了陶瓷纳滤膜及其的应用研究。然后介绍了生物柴油的产业困境、国内精制甘油产量不足等的问题，根据陶瓷纳滤膜的优势，说明了陶瓷纳滤膜应用于生物柴油副产物甘油纯化体系中研究的可行性。根据上述目前存在的问题，本文开展了以下研究工作：

在不同跨膜压差下，使用不同孔径的陶瓷纳滤膜在生物柴油副产物甘油纯化体系中进行了实验，考察膜管的膜通量和截留效果。结果表明，NF-3膜管在4bar下的截留效果最好，脱色率为23.02%，甲醇脱除率为15.23%，甘油提纯率为45.23%。同时，NF-3膜管在4bar下的通量为12.87L/(m²h)。

通过本文的研究工作，为了实现陶瓷膜在生物柴油副产物甘油纯化体系中的工业化应用，提出了下一步研究工作的思路。

关键词：陶瓷膜 纳滤膜 甘油 纯化 应用

ABSTRACT

For the purification system of biodiesel by-product glycerin used ceramic nanofiltration membrane, in this paper, firstly, there were introduced the development history of membrane separation technology, the types and characteristics of membrane separation technology, and the ceramic nanofiltration membrane and its application. Then it introduced the plight of the biodiesel industry, the problem of insufficient domestic refined glycerol production capacity, and so on. According to the advantage of the ceramic nanofiltration membrane, it illustrated the feasibility of the research that the purification system of biodiesel by-product glycerin used ceramic nanofiltration membrane. According to the above problem, this paper carried out the following work:

Under the different transmembrane pressure difference, it used the ceramic nanofiltration membrane of different aperture experiment were conducted to study the effect of membrane flux and interception effect. The results showed that the interception of NF-3 membrane tube under 4 bar effect is best, the decolorization rate was 23.02%, methanol removal rate was 15.23%, and glycerol purification rate was 45.23%. Simultaneously, the flux of NF-3 membrane tube is 12.87L /(m²h) , at 4 bar.

Through the research work, in this paper, in order to achieve industrial application of ceramic membrane in biodiesel by-product glycerin purification system, it put forward the idea of ​​further research work.

Keywords: ceramic membrane nanofiltration glycerine purification applications

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1膜分离技术 1

1.1.1膜分离技术的发展 1

1.1.2膜分离技术的特点 2

1.1.3膜分离技术类型 2

1.1.4纳滤膜技术及其应用 3

1.2生物柴油副产物甘油简介 4

1.2.1生物柴油特点 5

1.2.2生物柴油现状 5

1.2.2甘油的简介 6

1.2.4生物柴油副产物甘油开发利用的意义 7

1.3生物柴油副产物甘油纯化的研究现状 7

1.3.1活性炭吸附法 8

1.3.2活性凹凸棒土吸附法 8

1.3.3大孔吸附树脂吸附法 9

1.3.4膜分离技术法 9

1.4目前生物柴油副产物甘油纯化工艺中存在的问题 9

1.5本文研究工作的主要目的、内容及意义 10

第二章 实验部分 12

2.1引言 12

2.2实验部分 12

2.2.1实验试剂与仪器 12

2.2.2膜管信息 14

2.2.3原料液粘度的测定 14

2.2.5检测方法 15

2.3结果与讨论 17

2.3.1不同孔径的膜管对通量的影响 17

2.3.2不同孔径的膜管对脱色率的影响 18

2.3.3不同孔径的膜管对甲醇脱除率的影响 19

2.3.4不同孔径的膜管对甘油提纯率的影响 20

第三章 结论与展望 22

参考文献 23

致 谢 26

第一章 文献综述

1.1膜分离技术

膜分离技术^[1]，是指通过特定的膜渗透作用，由外界能量或化学位差的推动，实现对多组分混合的液体或气体进行分级、分离、提纯以及浓缩的技术。膜分离技术具有过程简单、分离系数大、无污染、高效、节能等优点，操作无需任何特许条件，通常可在常温下进行^[2]。对于性质相似的组分的分离，该技术具有明显优势，而且可与常规分离方法并用。膜分离技术由于其操作简便，能耗低，选择性高，不影响过滤物系的化学性质而受到高度重视并迅速发展。随着科技的发展，膜分离技术在化工、医药、电子、纺织、生物工程、冶金、环境治理等方面都具有广泛的应用前景^[3]。由于有机高分子膜存在着化学稳定性、热稳定性差不足的问题，导致有机高分子膜并不能满足一些特殊体系的分离要求。于是，人们开始将研发的目标转向无机分离膜的制备的应用与研究。

1.1.1膜分离技术的发展^[4]

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