论文部分内容阅读
本文选择含二氮杂萘联苯结构聚芳醚砜酮(PPESK)为制膜材料,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,正丙醇(PrOH)、LiCl为非溶剂添加剂,聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为涂层,制备了PDMS/PPESK复合膜及其中试组件并对其性能进行研究。本文研究了不同聚合物含量、添加剂组成、停留蒸发时间、凝胶浴温度、PDMS浓度、固化时间、固化温度等对复合膜结构和性能的影响,采用扫描电镜、气体渗透率和分离系数等方法对复合膜结构和性能进行表征。结果表明,非溶剂添加剂的含量有利于增加复合膜的气体渗透速率,降低选择性;较高的凝胶浴温度的有利于渗透通量的提高;较高的PDMS浓度有利于选择性的提高:停留蒸发时间对该配方的复合膜性能影响不大;选择合适的固化时间和固化温度利于制得性能良好的涂层,提高复合膜性能。通过实验研究,总结出合适的制膜配方及工艺。制备了中试膜组件并考察了原料气温度、原料气VOCs浓度、原料气压力及渗透侧真空度对VOCs脱除率的影响。结果表明,高的温度会增加渗透通量但降低选择性;原料气压力以及渗透侧真空度的提高都有利于脱除率的提高;在低浓度范围内,VOCs脱除率随着原料气浓度的增加而增加,当原料气浓度提高到一定程度后,脱除率开始随原料气浓度增加而降低。当原料气压力为0.5MPa,渗透侧真空度为0.02MPa时,脱除率达到70%。将PDMS/PPESK复合膜用于乙醇/水分离,考察了料液中料液浓度、温度及进料流速对复合膜性能的影响。结果表明:料液温度升高,渗透通量提高,分离系数降低;料液浓度升高,渗透通量提高,分离系数降低;料液流量增大,渗透通量和分离系数都升高。