naa分子篩膜的合成及在滲透蒸發(fā)中的應(yīng)用

《naa分子篩膜的合成及在滲透蒸發(fā)中的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、NaA分子篩膜的合成及在滲透蒸發(fā)中的應(yīng)用大連理工大學(xué)吸附與無機膜研究所報告人：周志輝指導(dǎo)教師：王金渠教授，博士生導(dǎo)師目錄一、NaA分子篩膜的介紹二、NaA分子篩膜的合成方法三、NaA分子篩膜在滲透蒸發(fā)中的應(yīng)用四、NaA分子篩膜滲透蒸發(fā)過程經(jīng)濟分析五、NaA分子篩膜的制備和應(yīng)用展望●沸石分子篩膜是利用多孔材料作載體，在其表面合成沸石分子篩，形成均勻的沸石分子篩薄膜；具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、機械強度大、不易溶脹，孔徑分布均勻等優(yōu)點?！馧aA分子篩是一種具有三維孔道結(jié)構(gòu)的沸石，孔口直徑為0.41nm，Si/Al的摩爾比例為1，一

2、、NaA分子篩（膜）的介紹孔口二、NaA分子篩膜的合成方法●NaA沸石膜最常用的合成方法有水熱合成法、微波合成法和蒸汽相轉(zhuǎn)移法●水熱合成法：包括原位水熱合成法和二次合成法原位水熱合成法是將原料按一定的比例加入到反應(yīng)釜中，放入無晶種的載體，在一定的溫度下合成。缺點：1、合成時間長，2、難以連續(xù)、致密的分子篩膜二次合成法●二次合成法是先在載體表面預(yù)涂沸石分子篩晶種層，再置于按一定比例配制的合液中，在一定溫度下水熱合成成膜。優(yōu)點：1、合成時間短；2、能夠控制膜層厚度；3、制備的膜致密、連續(xù)。2.5cm●自組裝在載體表面上引入單層

3、晶種Adv.Mater.,2000,12:1114-1117Science,2003,300:456-460●提拉方法引入晶種載體在一定濃度的分子篩懸浮液浸漬設(shè)定的時間，后按一定的提拉速度拉出，再晾干，待用。Chem.Commun.,1997,1193-1194●電泳方法引入晶種Multi-channelplatePowersupplyZeolitesuspensionPlatinumanode＋－引入晶種方法除了上面介紹的，還有真空法、靜電吸引法、打磨法微波合成法Adv.Mater.,2000,12:195-198三、N

4、aA分子篩膜在滲透蒸發(fā)中的應(yīng)用●滲透蒸發(fā)的原理●在乙醇脫水中的應(yīng)用Sep.Purif.Techn.,2001,25:251-260●在異丙醇脫水中的應(yīng)用異丙醇是高精機器和電子產(chǎn)品的清潔劑，也是合成藥品的溶劑膜面積0.72m2，393K下每小時可處理10L異丙醇含量為88.6%的水/異丙醇混合物,產(chǎn)物含水量低于0.5%Sep.Purif.Techn.,2003,32:191-198●在其他有機物脫水中的應(yīng)用Feedsolution(A/B,wt.%ofA)Temp(°C)Q(kg/(m2h))α(W/E)Water/meth

5、anol(10)500.572100Water/acetone(10)500.915600Water/dioxane(10)601.879300Water/UDMH(95)1003.9552000UDMH:1,1-二甲基聯(lián)肼(1-1-dimethylhydrazine)●在脫水反應(yīng)中的應(yīng)用NaA分子篩膜可以使反應(yīng)生成的水及時排出，進而打破反應(yīng)的熱力學(xué)平衡，使反應(yīng)不斷的往目標(biāo)產(chǎn)物方向進行J.Membr.Sci.,2002,199:117-123四、NaA分子篩膜滲透蒸發(fā)過程經(jīng)濟分析MembraneMeanwaterflux(

6、kg/m2h)Requiredmembranesurfacearea(m2)Membranelifetime(year)modulecost(€/m2)Annualcost(€/peryear)PVAmodule110011500150000NaAmodule2502300075000100kg/hwaterflux€:歐元Chem.Eng.Proc.,2003,42:23-28NaA分子篩膜對于分離水含量不是很高的組分(水含量小于20%)時，經(jīng)濟效應(yīng)比較顯著，如果對于被分離的組分水含量比較高時，可以將蒸餾和滲透蒸發(fā)結(jié)合起

7、來，這樣比較節(jié)能?！駶B透蒸發(fā)工藝應(yīng)用范圍Ind.Eng.Chem.Res.2004,43:5248-5259●不同的脫水操作過程總成本的比較D-PV(Polymer)D-PV(Ceramic)D-PV-D(Polymer)D-PV-D(Ceramic)AzeotropicdistillationOperationcosts(€/tproduct)17.2517.1231.6132.0236.65Investmentcosts(€/tproduct)42.1635.0665.7660.4078.28Maintenanceco

8、sts(€/tproduct)12.4513.6714.8416.3415.11Total(€/tproduct)71.8665.85112.22109.04130.04D:蒸餾操作過程；D-PV:先進行蒸餾，后再滲透蒸發(fā)；D–PV–D:先進行蒸餾，后滲透蒸發(fā)，最后再進行蒸餾；€歐元Sep.Purif.