乙酸乙酯作为一种速干溶剂广泛应用于化工和和医药等领域,包括增塑剂、油漆、合成树脂、粘结剂和许多药品的生产过程¨1].传统精馏对于乙酸乙酯共沸体系的脱水存在工艺流程繁琐、能耗大、成本高以及环境污染的问题.渗透汽化(PV)作为一种新型的膜分离技术,在分离液体混合物,尤其是近、共沸物质的分离方面具有独特优势,且该过程具有能耗低、投资成本少等优点.因此,乙酸乙酯渗透汽化脱水技术近年来受到广泛的研究和关注l2一J.
渗透汽化技术的核心是高性能渗透汽化膜的制备.聚乙烯醇(PVA)是目前最常用的透水膜材料之一,世界上第一张商品化的渗透汽化膜就是采用PVA制备而成,但其存在易溶胀以及交联后渗透通量低的缺点.因此,很多学者 采用PVA与壳聚糖(CS)共混的方法制备PVA—CS共混膜,利用壳聚糖这种结晶度低、分子排列松散以及自由体积大的杂环半刚性高分子,可以提高PVA膜的通量并维持较高的选择性.我们前期的工作中,在多孔的管式陶瓷支撑体上制备了PVA—cs/陶瓷复合膜l1 ,发现其对酯类体系有着优良的脱水性能.与有机支体相比,陶瓷支撑体的传质阻力较小,并对有机分离层的溶胀有着约束作用,使得复合膜具有较好的渗透汽化 li能和长期稳定性[1¨.然而,管式PVA~cs/陶瓷复合膜装填密度较低的缺点限制了其一 业化应用.采用中空纤维的支撑体则可大大提升单位体积膜的填充率,节约设备空间,降低成本.故本文采用浸渍一提拉法在陶瓷中空纤维支撑体表面制备了PVA—CS共混复合膜,并将其应用于乙酸乙酯一水溶液的渗透汽化脱水过程,系统地考察了支撑体孔径、PVA和CS共混比以及操作条件对复合膜渗透汽化性能的影响. |