文 献 综 述　　

随着工业的快速发展，有机溶剂在石油化工、生物制药、食品工业等行业的应用与日俱增，因此，为满足国内外市场需求，开发高效的有机脱水技术是提升有机溶剂生产效率和循环利用能力的关键。大多数有机溶剂与水形成共沸物或近沸物，采用共沸精馏、萃取精馏以及吸附等传统的分离方法，不仅分离效益低、能耗高、设备占地大和工艺流程复杂，而且引入第三组份作为共沸剂、萃取剂或吸附剂，容易造成二次污染。因此，高效、节能、体积小和流程简单的膜分离技术近年来备受关注，其中，用于多元液相体系分离的渗透汽化膜分离技术在有机溶剂脱水工艺应用上有杰出表现。

渗透汽化（Pervaporation，简称PV）是利用多元液相混合体系中各组分透过膜的溶解度和扩散速度的不同，在膜两侧组分分压差的推动下实现组分分离一种新型膜技术。渗透汽化膜分离技术具有效率高，能耗小，操作简单等优点，切分离过程不受分离体系企业平衡的限制，特别适用于传统蒸馏方法难以分离或不能分离的近沸、恒沸混合物体系。与恒沸精馏、吸附分离技术相比，渗透汽化在分离过程中仅有渗透组分发生相变，能够节省大量能耗，且不许有引入恒沸剂或吸附剂等第三组分物质，渗透汽化产品不会受二次污染。近年来，随着渗透汽化膜材料的发展，其在化学工业、食品工业、废水处理以及医药技术等领域得到了广泛应用。

目前渗透汽化膜的应用领域主要包括有机溶剂脱水，水中脱除有机物以及有机混合物的分离等。其中有机溶剂脱水在渗透汽化的应用研究较多，技术成熟，已有部分应用实例。　　

高纯有机溶剂在科研试验和化工安全生产中能起到关键作用，有机溶剂中的含水量往往能够决定实验结果的精确程度或生产产品的合格率。随着科研要求的提高和化工行业的发展，人们对ppm级的高纯有机溶剂的需求量也越来越大，脱水制备高纯有机溶剂的生产工艺也日趋成熟。由于近沸和恒沸点的存在，传统精馏分离手段难度大，且过程复杂，能耗高，污染大。采用渗透汽化能高效脱除有机溶剂中的水，自1982年德国GFT公司设计建设了一套120m膜面积的渗透汽化工业装置，主要应用于醇类和其他有机溶剂脱水，建造师用单位主要包括法国Bethenville工厂和德国BASF等，国内山东蓝景膜技术工程公司依托清华大学也建立了几十套有机复合膜的渗透汽化工业装置应用于有机溶剂脱水。日本三井造船株式会社已于1999年开发研制了NaA型分子筛膜成功应用于异丙醇的回收，国内南京九天高科技有限公司依托南京工业大学膜科学技术研究所也建立了NaA分子筛膜的渗透汽化工业装置。

　　目前已经开发的渗透汽化膜材料主要有无机沸石分子筛膜和有机聚合膜两种类型。沸石分子筛膜是一类具有规则微孔结构的无机膜材料，主要成分为硅铝酸盐。该类膜材料孔径在1nm以下，与分子尺寸接近，借助孔道的吸附选择性或分子筛分特性，沸石分子筛膜能够实现不同分子间的分离，其主要类型有A型，MFI型，T型和CHA型等。苛刻环境酸性条件下有机物的脱水在工业上有重大需求。尽管NaA沸石分子筛膜渗透蒸发在中性温和条件下乙醇等有机物脱水已经实现了工业化，但沸石分子筛膜有机酸的脱水或强酸性条件下（PHlt;3）的有机物的脱水在国际上刚刚起步，面临的关键技术问题是沸分子筛膜的耐酸性和膜的通量极低。T型分子筛膜的硅铝比为3-4，比A、X和Y型分子筛的硅铝比高，因而在酸性环境下有更好的稳定性。与有机膜相比，分子筛膜具有规则孔道结构、选择吸附、离子交换和高热稳定性等独特性能，分子筛膜比有机聚合膜具有更好的应用前景，特别是应用在高温、高化学腐蚀性等体系。

　　T型分子筛膜可以解决酸稳定和水热稳定性等问题，之前对T型膜的制备进行的研究已经很充分，但是没有详细的应用数据，因此本论文开展T型分子筛膜在酯类体系中的渗透汽化性能研究。本论文利用T型分子筛膜对有机溶剂进行渗透汽化脱水,考察操作温度和进料水含量等操作条件对T型分子筛膜渗透汽化影响，对T型分子筛膜在酸性有机溶剂体系中的稳定性进行初步探讨，为T型分子筛膜在酸性工业溶剂体系中的应用积累基础数据。拟于实验中采用T型分子筛膜在乙醇、异丙醇、甲醇体系中的性能表征。　　

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