《分离技术概论》渗透汽化与蒸汽渗透讲稿资料讲解.ppt

* * 工业化渗透汽化板框式膜组件 1.顶板 2.填圈 3.复合膜 4.多孔板 5.板框 6.分布板 7.螺杆 8.进料口9.板框 10.渗透气出口 11.分布槽 12. 进料流 卷式膜组件 MTR Co. , USA 等温PVAP管式陶瓷膜组件 中空纤维膜组件 渗透汽化应用 渗透汽化及蒸汽渗透技术在石化工业中的应用 有机混合物脱水 易挥发有机溶剂的(浓缩)回收 有机-有机混合物的分离 有机尾气回收 空气中有机废气的回收 有机合成产物脱除小分子 渗透汽化膜工艺计算 物料平衡 热量平衡 进料浓度与操作温度对分离因子的影响 渗透汽化膜脱水过程设计计算 组件各级联上的通量与渗透液浓度分布 渗透汽化膜过程级联工艺计算 等温差级联工艺 渗透汽化过程的级联计算 等膜面积级联工艺 进料乙醇浓度对级数和段数的影响 等温差级联工艺 渗透汽化乙醇脱水过程的级联计算 等膜面积级联工艺 渗透汽化集成技术 渗透汽化-精馏集成技术 无水醇类、MTBE的生产 渗透汽化-反应集成技术 酯化反应脱水 渗透汽化其它集成技术 发酵-渗透汽化集成技术等 乙醇脱水精馏与PVAP集成过程 PVAP-精馏集成生产无水乙醇工艺 IPA脱水的集成过程 工业化应用装置 乙醇、异丙醇脱水平板式工业化装置 浙江大学、海洋局杭州水处理中心、巨化集团公司合作开发的渗透汽化工业化装置 Propylene Recovery Unit for propylene producer Plants from thous- ands of tons per year in Sulzer Co. 日本三井造船公司分子筛膜的工业化装置 蒸汽渗透 蒸汽渗透 (Vapor Perme-ation) 在膜两侧压差（跨膜压差）作用下，使料液侧蒸汽混合物中优先吸着组分渗透通过膜，达到混合物脱水（易挥发溶质)与分离，获得纯化产物的一种新型膜分离技术。 PVAP与VP过程的比较 PVAP 液相进料，过程中有相变发生； 推动力一般为膜下游侧的负压。 VP 气相进料，相变通常发生在进装置前； 推动力为进料侧正压或膜下游侧适当的负压。 PVAP与VP的比较 历年来SCI、EI收录的PVAP文章 历年来SCI、EI收录的VP文章 PVAP与VP的比较 1975-1999美国关于PVAP和VP授权专利情况 PVAP与VP的比较 1980-1999欧洲关于PVAP和VP授权专利情况 展 望 在能源和环保问题日益受到关注的今天，渗透汽化与蒸汽渗透在有机物脱水、水中易挥发有机物脱除方面获得更加广阔得应用； 随着膜材料的开发成功，将促进渗透汽化与蒸汽渗透在有机混合物分离方面得应用； 渗透汽化与其他过程的集成技术将会推动化工分离学科的进一步发展。 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 共混膜的研究 共混聚合物的相容性反映了聚合物分子间相互作用关系，因此，由共混物制备的膜其结构与性能将受到共混物相容性的影响。目前，对共混膜的研究尚未见有关于膜相容性和膜构象对分离性能影响的研究报道。 醋酸纤维素与聚苯乙烯二乙基膦酸酯及聚苯醚氢醌二甲基膦酸酯共混膜 聚膦酸酯结构使得苯在该共混膜中的扩散系数非常高，而环己烷很难透过该膜。 CA/CAHP共混膜用于甲醇/ MTBE混合物渗透汽化性能 硫化苯乙烯-丁二烯/天然橡胶 共混膜 用于分离丙酮与烷烃(包括戊烷、己烷和庚烷)，实验结果表明共混物中天然橡胶为30wt%时，分离性能有一极值，通量最小，分离因子最大。 共混物有两相：分散相和连续相，随着天然橡胶含量的增加，连续相与分散相开始变化，在天然橡胶含量为30wt%时，天然橡胶为分散相，阻碍了料液的通过，随着天然橡胶含量的增加，共混物有了两个连续相，通量增加。 不同共混比的硫化苯乙烯-丁二烯/天然橡胶结构示意图 天然橡胶含量为：a. 0； b. 30； c. 50; d. 70; e. 100 其它共混膜的应用 共混膜材料 分离体系 壳聚糖/PAA 甲醇/MTBE CA/CAHP PAA/PVA 乙烯吡咯烷酮-醋酸乙烯酯共聚物/CA 乙醇/ETBE 乙酸丁酸纤维素/乙酸丙酸纤维素 PAA/PVA 乙醇/甲苯 共聚膜的研究 合成新的聚合物或共