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渗透汽化膜分离技术的进展及应用摘要: 综述了渗透汽化膜传递理论研究的现状, 分析了各种模型的特点, 并就渗透汽化膜传递理论的研究方向提出了建议。
叙述了渗透汽化过程的新进展,并着重介绍了它在石化中的四方面应用,即(1) 有机溶剂及混合溶剂的脱水；(2) 废水处理及溶剂回收；(3) 有机混合物的分离；(4) 化学反应过程中溶剂的脱水。
关键词: 渗透汽化；传递理论；模型；膜组件；脱水膜前言渗透汽化(Pervaporation, 简称PV ) 是用于液体混合物分离的一种新型膜技术。
自80年代以来, 渗透汽化技术得到了很大的发展, 目前世界范围内有100 多套工业装置。
然而, 渗透汽化膜分离的机理由于涉及到渗透物和膜的结构和性质, 渗透物组分之间、渗透物与膜之间复杂的相互作用, 涉及到化学、化工、材料、非晶态物理、统计学等学科的交叉, 研究工作的难度较大, 认识也不够深入。
也提出了几种描述渗透汽化膜传递机理的模型, 其中主要有溶解扩散膜型和孔流模型[1]。
膜技术作为一种高新技术,近30 多年来获得了极为迅速的发展，已在石油化工、海运、冶金、电子、轻工、纺织、食品、医疗卫生、生化制药、环保、航天等领域内广泛应用，形成了独立的新兴技术产业。
据专家断言:“今后，谁掌握了膜技术,谁就掌握了石油化工技术的未来”。
1 渗透汽化过程传递机理1.1 溶解扩散模型溶解扩散模型认为PV 传质过程分为三步: 渗透物小分子在进料侧膜面溶解(吸附) ; 在活度梯度的作用下扩散过膜; 在透过侧膜面解吸(汽化)。
在PV 的典型操作条件下, 第三步速度很快, 对整个传质过程影响不大。
而第一步的溶解过程和第二步的扩散过程不仅取决于高聚物膜的性质和状态, 还和渗透物分子的性质、渗透物分子之间及渗透物分子和高聚物材料之间的相互作用密切相关。
因而溶解扩散模型最终归结到对第一步和第二步, 即渗透物小分子在膜中的溶解过程和扩散过程的描述。
一般研究者都认为PV 过程的溶解过程达到了平衡[2]。
渗透汽化技术在液体分离中的研究新进展刘琨;童张法【期刊名称】《现代化工》【年(卷),期】2005(25)7【摘要】渗透汽化是近年膜科学研究中最活跃的领域之一,在分离液体混合物,尤其是痕量、微量物质的移除,近、共沸物质的分离等方面有独特优势。
简要介绍了渗透汽化技术的历史及发展过程,着重介绍了近几年渗透汽化技术在液体分离方面的研究进展。
从研究结果来看,从水溶液中分离有机物研究主要集中在醇、酯的分离。
在有机物脱水方面,开发出了选择性更好、渗透量更高的膜,乙醇脱水也有不少新的研究成果。
特别是在有机混合物分离方面,取得了长足的进展,可以分离更多的有机物。
【总页数】5页(P18-21)【关键词】渗透汽化;液体混合物;分离【作者】刘琨;童张法【作者单位】广西大学化学化工学院【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8【相关文献】1.离子液体微乳液中纳米AgCl的合成及AgCl／poly（MMA—co—AM）杂化膜的渗透汽化分离 [J], 滕燕;王挺;杜春慧;吴礼光2.分离有机/有机混合物的PVA、CA系列膜及其渗透汽化性能研究(Ⅱ) 成膜条件对渗透汽化性能的影响 [J], 蔡邦肖;余黎;叶海林;胡杰;朱丽芳;周勇;高从堦3.聚环氧离子液体型聚氨酯膜渗透汽化分离丁醇水溶液的研究 [J], 王伟平;郑植;李磊4.渗透汽化膜分离研究的新进展 [J], 夏德万;张强;施艳荞;赵芸;矫庆泽;陈观文5.聚1-三甲基硅基丙炔膜渗透汽化分离乙醇-水溶液的研究Ⅰ.PTMSP膜渗透汽化分离乙醇-水传质的基本特征 [J], 刘元祚;吴迎新;郑国栋;邱雪鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
2024年渗透汽化膜市场发展现状引言渗透汽化膜（Pervaporation Membrane）是一种高效的分离技术，广泛应用于化工、环保、食品等领域。
本文将探讨渗透汽化膜市场的发展现状，涵盖市场规模、应用领域、技术进展以及前景展望。
市场规模渗透汽化膜市场在过去几年间迅速发展，市场规模不断扩大。
据市场研究数据显示，2019年全球渗透汽化膜市场规模达到X亿美元。
预计到2025年，市场规模将达到Y亿美元，年复合增长率为Z%。
应用领域渗透汽化膜广泛应用于以下领域：化工行业化工行业是渗透汽化膜的主要应用领域之一。
渗透汽化膜在分离反应中可以实现高效的组分分离，特别适用于分离混合物中的有机溶剂。
它被广泛应用于石油化工、精细化工等领域。
渗透汽化膜在环保领域具有广阔的应用前景。
它可以有效地分离和回收有机物、水溶液中的重金属离子等。
通过应用渗透汽化膜技术，可以实现废水处理、有害气体治理等环保目标。
食品行业渗透汽化膜在食品行业中也得到了广泛应用。
它可以用于食品加工过程中的浓缩、提纯、除臭等操作。
渗透汽化膜可以更好地保留食品的口感、营养成分和风味，提高产品质量。
技术进展渗透汽化膜技术在过去几年间获得了显著的进展。
以下是几个重要的技术进展：新型材料研究人员不断开发新型渗透汽化膜材料，以提高膜的分离性能和稳定性。
聚酯、聚醚、聚酰胺等材料被广泛应用于渗透汽化膜制备中，提高了膜的渗透性和选择性。
膜制备技术膜制备技术是渗透汽化膜技术发展中的关键环节。
传统的制备方法包括溶液浸渍法、层析法等。
近年来，浸渍-交联法、层析-交联法等新的制备方法被提出，提高了膜的性能和稳定性。
多功能渗透汽化膜是近年来的研究热点。
多功能膜不仅具有渗透分离功能，还具有其他功能，如催化、吸附等。
这种多功能膜可以实现一步法的催化分离，提高分离效率和产品纯度。
前景展望渗透汽化膜市场未来有着广阔的发展前景。
随着全球化工、环保和食品行业的快速发展，对于高效分离技术的需求不断增加。
2024年渗透汽化膜市场调查报告1. 简介渗透汽化膜是一种在分离和提纯液体混合物中应用的薄膜技术。
它通过在高压力下将混合物暴露在半透膜上，利用不同组分的渗透率差异来实现分离。
渗透汽化膜在化学、环境、食品和制药等领域具有广泛的应用。
本报告将对渗透汽化膜市场的规模、增长趋势、主要市场和竞争情况进行调查和分析。
2. 市场规模和增长趋势根据市场调查数据，渗透汽化膜市场在过去几年保持了稳定增长。
预计在未来几年内，该市场将继续迅速增长，主要受到以下因素的驱动：•环境问题的关注：渗透汽化膜可以用于水处理、废水处理和废物处理等环境问题的解决方案。
随着环境问题越来越受到关注，对渗透汽化膜的需求也将不断增长。
•制药和食品行业的扩张：渗透汽化膜在制药和食品行业中用于分离和提纯产品，如药物、食品添加剂和饮料。
随着制药和食品行业的不断扩张，渗透汽化膜的应用也将随之增加。
•新技术的发展：随着科技的进步，新型的渗透汽化膜材料和技术不断涌现。
这些新技术的发展将进一步推动渗透汽化膜市场的增长。
渗透汽化膜市场主要集中在以下几个地区：•北美：北美地区拥有发达的制药和化工行业，渗透汽化膜在该地区的应用较为广泛。
•欧洲：欧洲地区是渗透汽化膜市场的另一个重要市场，主要由德国、英国、法国等国家主导。
•亚洲：亚洲地区的渗透汽化膜市场正快速增长，主要由中国、日本和韩国等国家推动。
4. 竞争情况渗透汽化膜市场竞争激烈，主要厂商包括：•博泽（Bozel）集团•天马（TMB）化工•大宇（DAU）膜业•帕克（Parker）汉尼汾这些公司通过不断创新和提供高质量的产品来获取市场份额。
同时，它们也在与新兴竞争对手的竞争中维持其市场地位。
总体来说，渗透汽化膜市场的前景是积极的。
随着对环境问题的关注不断增加，以及制药和食品行业的持续扩张，渗透汽化膜市场将继续保持良好的增长势头。
然而，市场竞争将继续加剧，厂商需要不断创新以保持竞争优势。
结论本报告对渗透汽化膜市场进行了调查和分析，并得出结论：渗透汽化膜市场规模不断扩大，增长趋势积极，主要市场集中在北美、欧洲和亚洲。
渗透蒸发膜的研究进展摘要：渗透蒸发或称渗透汽化是用于液体混合物分离的一种新型膜技术。
在过去的几十年中，渗透蒸发膜的基础研究和运用已经取得了长足的进步和惊人的如破。
这篇综述介绍了目前国内外PV膜的发展概况和取得的最新成就。
介绍了渗透蒸发膜的种类及其分离特性，另外也介绍了部分渗透蒸发膜的表面改性，最后，介绍了渗透蒸发膜的主要应用领域，特别是在燃料电池中的广泛应用。
关键词：渗透蒸发膜，共混膜，杂化膜，膜的表面改性，电池燃料1.引言1.1 渗透蒸发膜技术的简介膜分离技术是近三十多年来发展起来的高新技术，是多学科交叉的产物，也是化学工程学科发展的新增长点。
随着经济的发展、社会的进步和人民生活水平的提高，能源紧张、资源短缺和环境污染的矛盾越来越突出，而膜分离技术正是解决这些人类所面临的重大问题的新技术。
因而，近年来获得了极为迅速的发展，已经形成了独立的新兴技术产业。
我国膜技术的研究开始于20实际50年代末，经过四十多年的发展，已经在能源、电子、石化、食品、医药卫生、重工业、轻工业和环境保护等各个领域发挥了重要的作用。
在膜技术家族中，除以成熟的微滤、超滤、电渗析、反渗透、和气体分离外，近年来，也不断的发展了一些新型的膜技术。
渗透蒸发就是用于液（气）体混合物分离的一种新型膜技术[1]。
它是在液体混合物中组分蒸汽分压差的推动下，利用组分通过致密膜溶解和扩散速度的不同实现分离的过程，其突出的优点是能够以低的能耗实现蒸馏、萃取和吸收等传统方法难以完成的分离任务。
渗透蒸发特别适用于蒸馏法难以分离或不能分离的近沸点、恒沸点有机混合物溶液的分离；对有机溶剂及混合溶液中微量水的脱除、废水中少量有机污染的分离及水溶液中高价值有机组分的回收具有明显的技术上和经济上的优势[2]。
渗透蒸发还可以同生物及化学反应耦合，将反应生成物不断脱除，使反应转化率明显提高[3]。
1.2 分离原理渗透蒸发过程的分离原理：具有致密皮层的渗透蒸发膜将料液和渗透物分离为两股独立的物流，料液侧（膜上游侧或膜前侧）一般维持常压，渗透物侧（膜下游侧或膜厚侧）则通过抽真空或载气吹扫法的方式维持很低的组分分压。
《分离2-苯乙醇的渗透汽化混合基质膜的制备及其性能研究》篇一一、引言随着精细化工领域的发展，分离2-苯乙醇的技术要求越来越高。
渗透汽化作为一种新兴的膜分离技术，因其具有高效、节能、环保等优点，在有机物分离领域得到了广泛的应用。
混合基质膜作为渗透汽化技术的核心，其制备工艺及性能研究显得尤为重要。
本文旨在研究分离2-苯乙醇的渗透汽化混合基质膜的制备方法及其性能，为该领域的研究提供理论依据和实践指导。
二、文献综述近年来，混合基质膜在渗透汽化领域的应用日益广泛。
混合基质膜通过在聚合物基质中引入具有特定功能的填料，提高膜的分离性能。
目前，关于混合基质膜的研究主要集中在填料的种类、含量、分布以及制备工艺等方面。
在分离2-苯乙醇的过程中，混合基质膜的制备工艺及性能对分离效果具有重要影响。
三、实验材料与方法1. 实验材料实验所需材料包括聚合物基质、填料、溶剂等。
其中，聚合物基质应具有良好的成膜性能和化学稳定性；填料应具有较高的比表面积和良好的亲疏水性；溶剂应具有良好的溶解性和挥发性。
2. 制备方法（1）制备过程：将聚合物基质、填料和溶剂按一定比例混合，经过搅拌、脱泡、铸膜等步骤，制备成混合基质膜。
（2）成膜工艺：采用相转化法或熔融挤出法等方法将混合溶液制成膜，并控制成膜过程中的温度、压力、湿度等参数，以保证膜的质量和性能。
3. 性能测试（1）膜的形态结构：采用扫描电子显微镜（SEM）观察膜的表面和断面形态。
（2）膜的分离性能：通过渗透汽化实验，测定膜对2-苯乙醇的渗透通量和分离因子。
（3）膜的稳定性：通过长时间运行实验，考察膜的耐热性、耐溶剂性和机械稳定性等性能。
四、结果与讨论1. 膜的形态结构通过SEM观察，发现混合基质膜具有致密且多孔的结构，填料在膜中分布均匀，有利于提高膜的分离性能。
2. 膜的分离性能实验结果表明，混合基质膜对2-苯乙醇具有较高的渗透通量和分离因子。
随着填料含量的增加，膜的渗透通量和分离因子均有所提高。
2024年渗透汽化膜市场规模分析渗透汽化膜是一种重要的膜分离技术，常用于海水淡化、废水处理和化工行业等领域。
本文将对全球渗透汽化膜市场的规模进行分析。
1. 市场概述渗透汽化膜技术是一种将溶液分离成纯净水和浓缩溶液的膜分离过程。
相比传统的热蒸馏方法，渗透汽化膜具有能耗低、操作简便等优势，因此在市场上得到了广泛的应用。
2. 市场规模根据市场研究数据，全球渗透汽化膜市场在过去几年保持着快速增长的趋势。
据预测，到2025年，全球渗透汽化膜市场的规模将达到X亿美元。
3. 市场驱动因素渗透汽化膜市场的增长受到多个因素的驱动。
首先，全球水资源的短缺问题促使各国加大对水资源的开发和利用，渗透汽化膜技术作为一种高效的水处理方法，得到了广泛的应用。
其次，化工行业和制药行业的发展也推动了渗透汽化膜市场的增长，这些行业对水质的要求较高，需要使用渗透汽化膜进行处理。
4. 市场分析根据产品类型，渗透汽化膜市场主要分为反渗透膜和纳滤膜两大类。
其中，反渗透膜在市场中占据较大的份额，在海水淡化、废水处理等领域得到了广泛应用。
根据应用领域，渗透汽化膜市场可以细分为海水淡化、废水处理、食品饮料、制药和生物技术等多个领域。
其中，海水淡化领域是渗透汽化膜市场的主要应用领域之一，随着全球淡水资源的短缺，海水淡化技术将会得到更广泛的应用。
5. 市场前景随着全球水资源的日益紧张和工业发展的推动，渗透汽化膜市场的前景十分广阔。
预计未来几年将会有更多的投资进入该市场，并推动技术的进步和产品的创新。
同时，渗透汽化膜技术也将在更多领域得到应用。
6. 结论综上所述，全球渗透汽化膜市场在未来将呈现出较大的增长潜力。
市场规模将持续扩大，并在水处理、化工和制药等领域发挥重要作用。
企业应抓住机遇，加大研发投入，提高产品质量和创新能力，以满足市场需求。
全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜制备的研究全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜制备的研究在当今社会，膜技术作为一种高效的分离和净化技术，已经得到广泛应用，尤其在水处理、化工、生物医药等领域有着重要的地位。
全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜作为一种新型膜材料，具有优异的热稳定性和化学稳定性，因此备受研究者的关注。
本文将深入探讨这一主题，从简到繁地分析全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜制备的研究成果，帮助读者更深入地理解这一领域的最新进展。
一、全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜的结构和性能分析全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜是利用全氟磺酸聚合物和聚乙烯醇共混后，采用干湿法制备而成的膜材料。
该膜具有良好的热稳定性、化学稳定性和机械性能，适用于高温、高压下的气体分离和汽化膜应用。
由于中空纤维结构的设计，使得该膜具有高的气体透过性能和较高的选择性，被认为是一种有潜力的分离膜材料。
二、全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜制备方法和工艺参数对于全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜的制备方法和工艺参数的研究，是该领域的研究热点之一。
研究者们通过不同的干湿法制备工艺，调控聚合物的结晶行为和孔隙结构，对膜的性能进行优化和改进。
也通过改变共混聚合物的质量比例、添加剂和交联剂等手段，进一步提高膜的稳定性和选择性。
这些研究成果为全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜的应用奠定了基础。
三、全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜在气体分离中的应用前景我们来谈谈全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜在气体分离中的应用前景。
随着能源需求的增加和环境保护意识的提高，对气体分离技术的要求也越来越高。
而全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜具有良好的选择性和透过性能，可以广泛应用于天然气净化、二氧化碳捕集和燃料气体分离等方面。
该膜材料在气体分离领域有着广阔的应用前景。
总结回顾通过以上对全氟磺酸-聚乙烯醇中空纤维渗透汽化膜制备研究的分析，我们了解了该膜材料的结构和性能、制备方法和工艺参数以及在气体分离中的应用前景。
渗透汽化分离膜渗透汽化分离膜是一种重要的膜分离技术，在多个领域具有广泛的应用。
本文将从渗透汽化分离膜的原理、应用范围、发展趋势等方面进行详细介绍。
一、渗透汽化分离膜的原理渗透汽化分离膜是利用膜作为分离屏障，利用物质在膜上的渗透、吸附、扩散等运动特性，实现物质分离的技术。
在渗透汽化分离过程中，被分离物质溶液经过膜进行处理，使其在膜上发生相变，从而实现物质的分离。
渗透汽化分离膜利用分子间的作用力差异，实现对溶液中不同物质的分离。
当溶液经过渗透汽化分离膜时，被分离物质会被膜吸附，并在膜上逐渐蒸发，形成蒸汽。
而溶液中的其它物质则无法被膜吸附，无法蒸发。
通过控制膜的选择性，可以选择性地去除或浓缩某种物质，实现物质的分离。
渗透汽化分离膜的分离效果与多个因素有关，包括温度、压力、膜的材质、膜的厚度等。
温度和压力可以影响溶液中物质的蒸发速率，从而影响分离效果。
膜的材质和厚度决定了分子通过膜的难易程度，也会影响分离效果。
二、渗透汽化分离膜的应用范围渗透汽化分离膜在许多领域具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 离子分离与浓缩：渗透汽化分离膜可以将离子从溶液中分离出来，用于水处理、海水淡化等工艺中。
2. 气体分离与纯化：渗透汽化分离膜可以将混合气体中的某种成分分离出来，用于气体纯化、工业气体分离等领域。
3. 溶液浓缩：渗透汽化分离膜可以通过蒸发水分来浓缩溶液，用于制备高浓度溶液、回收溶剂等。
4. 有机物去除：渗透汽化分离膜可以去除溶液中的有机物，用于废水处理、环境保护等工艺中。
5. 分子筛分：渗透汽化分离膜可以实现对分子大小的筛选，用于分子分离、蛋白质纯化等领域。
6. 气体回收与再利用：渗透汽化分离膜可以将废气中的有用物质回收，用于节能减排、资源回收等工艺中。
三、渗透汽化分离膜的发展趋势渗透汽化分离膜技术在过去几十年中得到了快速发展，并在多个领域取得了重要的应用。
未来，渗透汽化分离膜技术将继续向以下方向发展：1. 提高分离效率：目前的渗透汽化分离膜技术仍存在一些限制，如分离效率较低、膜的稳定性不高等。
渗透汽化膜分离过程的研究和应用近年来，随着科学技术的不断发展，一种具有重要意义的分离技术渗透汽化膜分离技术逐渐受到研究人员的关注。
它具有低能耗、操作简便、相对于其它分离技术而言成本低廉等诸多优点，因此已经广泛应用于工业和生物领域，用于气体分离、溶质分离、混合物精炼和加工等。
本文主要针对渗透汽化膜分离技术的原理、研究进展和近期应用进行综述，以期为其他研究者提供参考。
一、渗透汽化膜分离技术的原理渗透汽化膜分离技术是一种基于渗透差与膜选择性的分离技术。
它是利用渗透膜的尺度梯度与流体的渗透特性及膜选择性，在流体中形成一个渗透压梯度，并利用该梯度使重要物质通过膜体向两侧流动，实现对混合物的分离。
其原理可总结如下：（1）渗透膜是由一层薄型导体膜材料构成的具有显著渗透特性的半透膜，它的渗透特性与长度尺度有关。
（2）流体从渗透膜的顶部气体穿透渗透到底部液体中，形成一个渗透压梯度，使有效组分往两侧流动，从而实现对混合物的分离。
（3）渗透膜分离技术可以达到渗透精度较高的分离要求，并具有低能耗、操作简便等优点。
二、渗透汽化膜分离技术的研究进展近年来，渗透汽化膜分离技术的研究进展迅猛。
无论是在基础理论研究方面，还是在应用技术研究方面，都取得了令人满意的进展。
（1）在基础理论研究方面，主要包括：（a）研究膜尺度梯度渗透压梯度和动力学特性；（b）研究膜材料吸附和结晶特性；（c）研究膜催化剂和膜反应机制；（d）研究膜的渗透特性，如渗透系数和通透系数；（e）研究膜的选择性，如膜的选择性和抗渗透性；（f）研究操作条件，如温度、压力和流量等。
（2）在应用技术研究方面，主要包括：（a）研究膜分离系统的稳定性，如膜的渗透性能随操作条件的变化；（b）研究复合膜、磁性膜及其他复合膜对混合物的分离性能；（c）开发低压渗透膜及其他新型渗透膜材料；（d）研究膜的清洗、消毒和维护。
三、最新应用目前，渗透汽化膜分离技术已经广泛应用于工业和生物领域，如气体分离、溶质分离、混合物精炼和加工等。
《分离2-苯乙醇的渗透汽化混合基质膜的制备及其性能研究》篇一一、引言近年来，随着化工行业的发展，渗透汽化技术因其高效的分离性能，在众多领域得到了广泛的应用。
尤其是对具有相似物理性质的醇类化合物进行高效分离，对于渗透汽化技术的需求更为迫切。
本论文着重于研究一种用于分离2-苯乙醇的渗透汽化混合基质膜的制备及其性能。
通过此项研究，期望能够提高2-苯乙醇的分离效率，并推动其在精细化工、制药等领域的实际应用。
二、混合基质膜的制备混合基质膜的制备主要包括选择合适的材料、制备工艺以及优化条件等步骤。
本实验选用的主要材料为聚合物基质、多孔载体和具有高亲和力的填充物。
首先，我们选择了一种高性能的聚合物作为膜材料的基础。
此聚合物应具备良好的机械性能、化学稳定性以及在分离过程中的适应能力。
接下来，我们需要制备多孔载体，以增加膜的表面积和孔隙率，提高其渗透性能。
最后，选择合适的填充物以提高膜对2-苯乙醇的选择性。
制备过程中，我们采用相转化法进行膜的制备。
此方法包括溶剂蒸发、非溶剂诱导相转化等步骤。
在制备过程中，我们通过控制温度、压力、浓度等参数，优化膜的形态和结构。
三、混合基质膜的性能研究我们主要从渗透性能、分离性能和稳定性三个方面对混合基质膜的性能进行研究。
首先，我们研究了混合基质膜的渗透性能。
通过改变填充物的种类和含量，我们发现填充物的引入可以显著提高膜的渗透性能。
此外，我们还研究了不同操作条件（如温度、压力）对膜的渗透性能的影响。
其次，我们研究了混合基质膜的分离性能。
通过对比不同膜材料和制备工艺的组合，我们发现特定的材料和工艺组合可以显著提高膜对2-苯乙醇的选择性。
此外，我们还考察了膜在实际操作中的稳定性和长期运行的性能表现。
最后，我们对混合基质膜进行了稳定性测试。
通过长时间的连续运行和多次循环测试，我们发现该膜具有良好的稳定性和重复使用性。
这表明我们的混合基质膜在实际应用中具有较高的实用价值。
四、结论本研究成功制备了一种用于分离2-苯乙醇的渗透汽化混合基质膜，并对其性能进行了系统研究。
Vol.32No .22006202华东理工大学学报(自然科学版) Journal of East China University of Science and Technology (Natural Science Edition ) 收稿日期:2005209216基金项目:浙江省自然科学基金重点重大项目(ZC 0204)作者简介:蔡邦肖(19492),男,浙江省乐清市人,教授,主要从事膜科学与工程的教学、科研工作。
E 2mail :imse @mail .zjgsu .edu .cn ;caibxp @mail .hz .zj .cn 。
综 述 文章编号:100623080(2006)022*******聚乙烯醇渗透汽化分离膜的研究进展蔡邦肖, 张佩琴(浙江工商大学食品、生物与环境工程学院,膜科学与工程研究所,杭州310035) 摘要:在描述聚乙烯醇(PVA )成膜工艺制取不同类型的分离膜以及PVA 膜的改性处理技术的基础上,给出了PVA 膜渗透汽化(PV )分离有机物 水、有机物 有机物混合物的性能,讨论了交联剂、复合膜的支撑膜、高分子网络结构等对膜分离性能的影响,并分析了PV 操作参数如料液浓度、操作温度等对分离性能的影响。
提出了PVA 膜在今后研究开发中的3个方向。
关键词:聚乙烯醇(PVA );膜;渗透汽化(PV );分离;性能中图分类号:TQ 028.8文献标识码:AState of the Art of Poly (vinyl alcohol )Membrane for PervaporationCAI Bang 2xiao , ZHANGPei 2qin(Institute of Membrane Science and Engineering ,College of Food 、BiologicalandEnvironmentalEngineering ,Zhejiang Gongshang University ,Hangzhou310035,China )Abstract :The preparationof different types of poly (vinyl alcohol )(PVA )membrane and varioustechniques of PVA membrane modification were described .Pervaporation (PV )performances of PVAmembrane for separating organic water and organic organic mixtures were given .The effects of the cross 2linking agent ,the specifications of support membrane ,the polymer network structure as well as blending PVA membrane and carriers in fixed 2site carrier PVA membrane on PV separation performances were em 2phatically discussed .Three development trends on PVA membrane and its application in the future are proposed on the basis of the research .Key words :poly (vinyl alcohol )(PVA );membrane ;pervaporation (PV );separation ;performance 聚乙烯醇(PVA )是一种水溶性聚合物,具有良好的水溶性、成膜性、粘接力和乳化性,有卓越的耐油脂和耐溶剂性能以及良好的物理和化学稳定性。
渗透汽化膜市场需求分析1. 引言渗透汽化膜是一种用于传递物质的技术，通过渗透作用实现液体的分离和纯化。
近年来，渗透汽化膜在水处理、化工生产、医药制造等领域中得到了广泛应用。
本文将对渗透汽化膜的市场需求进行分析，并探讨其未来发展趋势。
2. 市场概况渗透汽化膜市场在过去几年中保持了稳定增长。
水处理行业是主要的应用领域之一，包括海水淡化、废水处理和纯水制备等。
此外，渗透汽化膜在化工、医药、食品和饮料等行业中也有广泛的应用。
随着环境保护意识的提升和水资源短缺的问题日益凸显，渗透汽化膜市场有望继续保持增长。
3. 市场驱动因素3.1 环境污染问题水污染已成为全球共同面临的问题之一，传统水处理技术无法有效解决水污染问题。
渗透汽化膜技术具有高效分离和纯化水的能力，可以有效去除水中的污染物质，因此受到越来越多的关注。
3.2 能源回收渗透汽化膜技术在海水淡化过程中能够回收废水中的能量，提高能源利用效率。
随着能源资源的日益紧张，能源回收成为一个重要的课题。
渗透汽化膜在解决能源回收问题上具有独特的优势，这也推动了市场对其需求的增长。
3.3 医药和食品工业的发展医药和食品行业对水质要求较高，渗透汽化膜能够提供高纯度的水，满足这些行业的需求。
随着医药和食品工业的持续发展，对渗透汽化膜的需求也在不断增加。
3.4 应用范围的扩大除了水处理领域外，渗透汽化膜在其他领域的应用也在逐步扩大。
例如，渗透汽化膜在化工行业中可以用于分离有机溶剂和纯化化工原料；在电子行业中可以用于电子芯片的纯化和制备。
随着应用范围的不断扩大，渗透汽化膜市场有望取得更大的发展。
4. 市场前景渗透汽化膜市场在未来几年中有望继续保持增长。
一方面，随着水资源的短缺和环境污染问题的加剧，对水处理技术的需求将持续增加，渗透汽化膜将受益于这一趋势。
另一方面，医药和食品工业的发展也将推动渗透汽化膜市场的扩大。
此外，新兴应用领域的不断涌现也将为渗透汽化膜市场带来新的机遇。
总之，渗透汽化膜市场有着广阔的发展前景。
综 述渗透汽化膜分离研究的新进展夏德万1,2,张 强1,2,施艳荞23,赵 芸1,矫庆泽1,陈观文2(11北京理工大学化工与环境学院,北京 100081;2.中国科学院化学研究所,北京 100080) 摘要:渗透汽化膜分离技术是当前分离膜研究领域的前沿课题之一。
作为化学分离中的重要组成部分,近年来受到高度重视。
本文按渗透汽化膜分离的三大类混合液体系有机液脱水、从水相中分离有机物和有机混合液的分离,综述了近几年渗透汽化膜分离技术研究的新进展。
其中,又重点报道了有机混合液分离的最新研究成果,将其分为:极性Π非极性化合物、芳香烃Π脂肪烃体系、芳香烃Π脂环烃体系、同分异构体、多元体系和汽油脱硫等六部分进行了详细叙述。
文章最后还对渗透汽化膜分离研究进行了展望。
关键词:渗透汽化;膜;分离渗透汽化(Pervaporation,简称PV)是在液体混合物中组分蒸汽压差推动下,利用组分通过膜的溶解与扩散速率的不同来实现分离的过程。
自上世纪八十年代渗透汽化实现产业化以来,在世界范围内,已有320套渗透汽化工业装置在运行,成为膜分离技术的前沿领域之一。
渗透汽化特别适于蒸馏法难以分离或不能分离的近沸或共沸混合液的分离;对有机溶剂中微量水的脱除或废水中少量有机物的分离,以及水溶液中高价值有机组分的回收,具有相变质量小、效率高、能耗低、设备简单、工艺放大效应小等优点。
与蒸馏法相比,PV用于从工业酒精生产无水乙醇节能75%;用于从含水15%的异丙醇生产无水异丙醇节能65%;用于酯化反应生产乙酸乙酯节能58%。
PV分离效果突出,已经显示出可喜的应用前景,被学术界认为是21世纪化工领域最有前途的高新技术之一。
本文基于近几年来报道的最新研究结果,综述了渗透汽化膜分离技术的研究进展。
1 用于有机液脱水的渗透汽化膜长期以来渗透汽化的研究工作基本集中在水Π醇体系的分离,特别是水Π乙醇体系的分离。
原德国G FT公司(现属瑞士Sulzer Chemtech)以聚乙烯醇(PVA)为膜材质,对水优先透过渗透汽化膜首先进行了系列产业化。
至今各国仍然有很多水Π乙醇体系分离方面的研究,研究者们希望获得性能更好的水Π乙醇体系分离膜。
水Π醇体系的分离中另一重要部分是水Π异丙醇的分离。
Anjali等[1]用与2,42二异氰酸甲苯酯交联的脱乙酰度84%的壳聚糖膜PV分离异丙醇中的水,并对未交联的和交联的膜进行动态热力学分析,评价了其热力学稳定性。
这种膜能很好地打破共沸平衡,膜厚为10μm时,水Π异丙醇选择分离系数达472,水渗透通量为0139kgΠ(m2h)。
Vijaya等[2]将纳米尺度(30～100nm)的聚苯胺(PANI)粒子分散在PVA中,制得纳米复合膜,并用其在30℃下PV分离含水10%～50%的水Π异丙醇混合物,实验发现纳米复合膜的渗透通量低于均质PVA膜,而选择分离性则大大提高了。
K ittur等[3]在壳聚糖中混入NaY沸石而制得一种有基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目(2003C B615701);作者简介:夏德万(19832),男,湖北省通山县人,硕士研究生,主要从事分离膜的研究。
3通信联系人:施艳荞,E2mail:g wchen@机Π无机杂化膜,用傅立叶变换红外光谱和广角X2射线衍射表征了复合膜的结构特性。
在30～50℃下PV 分离水Π异丙醇混合物时,复合膜的渗透通量和选择性都随着膜中沸石含量的增加而增大,含沸石30%的膜30℃下分离质量浓度为95%的异丙醇Π水溶液时,分离系数高达2620,渗透通量为11150×10-2kgΠ(m2h)。
渗透汽化技术用于有机液脱水的研究不只限于膜的性质,也涉及渗透汽化膜过程的优化与改进。
F ontalv o等[4]在中空纤维膜横向系统中,采用气-液混合相的料液无级间加热和单一相的料液级间加热两种PV方式对异丙醇脱水进行了比较研究,发现同样使异丙醇中水的含量从13%降到1%,后者的加热方式可以节省45%的膜面积,而且减少了热损耗。
水Π乙酸的分离近年来颇受关注,由于在稀溶液中水和乙酸的挥发性差不多,因而采用传统方法进行分离需要用耗能很高的共沸蒸馏。
K ariduraganavar等[5]用PVA和硅酸乙酯(TE OS)通过水解缩合制得的共混物膜通过PV法来分离水Π乙酸体系。
实验发现,由于在膜基质中形成氢键和共价键,随着膜中TE OS 含量的增加,膜的溶胀度显著下降。
PVA和TE OS的质量比为1∶2的膜在30℃下PV分离含水10%的料液时,选择分离系数最高为1116,渗透通量为3133×10-2kgΠ(m2h)。
Alghezawi等[6]用聚乙烯醇接枝丙烯腈(PVA2g2AN)的膜在25～50℃下,对含乙酸10%～90%的料液进行PV分离,其选择分离系数为213～14,渗透通量为0118～1117kgΠ(m2h)。
近期文献中以PVA为基础的膜分离水Π乙酸混合物的PV性能比较见表1。
表1 PVA为基础的膜分离水Π乙酸混合物的PV性能比较T able1 Comp arison of PV perform ance of PVA b ased membranes reported in the literature for w ater2acetic acid mixtures 膜厚度Πμm温度Π℃料液中水含量Π%渗透通量Π(kg・m2h)选择分离系数参考文献PVAΠTE OS(M21)PVAΠTE OS(M22)PVAΠTE OS(M23)PVAΠTE OS(M24)PVA2g2AN(52%)(PVA22) NaAlg、PAN与PVA交联复合膜PVA2g2PAAm(48%of PAAm) PVA2g2PAAm(93%of PAAm)40404040NRNRNRNR303030303050252510101010101010100111270107000104810103330109001094010080104236441741111614160181081535136[5][6][7][8] AN:丙烯腈;NaAlg:藻酸钠;PAN:聚丙烯腈;PAAm:聚丙烯酰胺;NR:文献中没报道。
还有用藻酸钠膜[9]、沸石膜[10]、聚丙烯酸浸涂的非对称聚(42甲基212戊烯)膜[11]等PV分离水Π乙酸的报道。
另外两个比较重要的方面是四氢呋喃与肼的脱水。
Chapman等[12]用C MC2VP231膜对四氢呋喃进行脱水,在55℃下,含水10%时的渗透通量为4kgΠ(m2h),而含水013%时为0112kgΠ(m2h),分离性能十分优异。
无水肼常用作火箭推进剂,由水合肼脱水而得,肼和水可以形成共沸物。
由于肼的强碱性,膜材料聚合物的选择很重要。
Satyanarayana等[13]研究了一系列聚合物膜PV分离水合肼的性能,这些膜包括: PERVAP R○2200,2201和2202(PERVAP R○系Sulzer公司出产的系列PV用膜),乙基纤维素(EC),共聚物丙烯2丁二烯2苯乙烯(ABS),聚苯乙烯和改性EC等。
在水优先透过膜方面,涉及的分离对象还有丙酮[14]、丁醇[15]、丁酸乙酯[16]、二氧六环[17]等。
2 用于从水相中分离有机物的渗透汽化膜从水相中分离有机物的需要普遍存在于工业和环境保护过程中。
可分为三种情况:一是废水中有机污染物的去除;二是某些过程中有价值有机物的回收;三是发酵、食品、化妆品等行业中的脱醇、富集以及天然芳香物的提取等。
有别于有机物脱水,有机物Π水分离的工艺中必须使用相分离装置使得含有有机物的水相重新进入膜分离装置,使有机相得以作进一步纯化处理。
除了疏水性有机物的分离外,亲水性有机物如甲醇、乙醇从水溶液中的分离也具有重要意义,尤其在发酵和溶剂回收领域。
在食品和化妆品工业中,天然芳香物质的有效而经济的提取仍是一项重要课题。
Isci等[18]用PERVAP1070(PDMS)疏水膜PV分离收集草莓芳香物质。
在对丁酸甲酯(MT B)水溶液的渗透汽化中,随着料液温度的提高或下游压力的降低,通量和选择性都会提高。
而分别对MTE和丁酸乙酯(ET B)的二元水溶液渗透汽化时,随料液浓度的提高有机物的渗透通量增高,但选择性降低。
PERVAP1070对MT B的选择性比对ET B的高,MT B的通量会因为料液中ET B的存在而受到负面的影响,其它芳香物质的存在也会影响到膜对MT B和ET B的选择性。
乙酸正丁酯是一种重要的化工溶剂,以前主要用于涂料,现在也用于制药工业和化妆品生产中做人造香料。
Liu等[19]用聚醚酰胺PV分离乙酸正丁酯、正丁醇和乙酸的水溶液等二元体系,再分离乙酸正丁酯、正丁醇、乙酸和水四元体系混合物,而这四种成分是通过蒸馏酯化生产乙酸正丁酯时所涉及的组分。
膜的选择性顺序是乙酸正丁酯>正丁醇>乙酸>水,不管是在二元还是四元体系中这种膜都优先透过乙酸正丁酯。
在四元体系分离中,渗透液中乙酸正丁醇的浓度很高(甚至超过了它的溶解极限)以至于在渗透过程中发生了相分离。
从工业应用的角度,这点具有特殊的价值,因为有机相可以在蒸馏柱里循环而回收,而水相可回收到渗透汽化组件里而做进一步处理。
在大部分研究中,从水溶液中分离的有机物都是分子量小于170的挥发性有机溶剂,而大多数内分泌扰乱化合物的分子量都很大,内分泌扰乱化合物会影响人类和动物的生长发育和生殖,成为环境问题的一大部分而引起人们的广泛关注。
Higuchi等[20]用疏水性聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜从水溶液中分离内分泌扰乱化合物。
选用在农业中常用作土壤薰剂的32氯21,22二溴丙烷(DBCP)作为模型内分泌扰乱物。
料液温度为150℃时,用PDMS可以很有效地从稀水溶液中PV分离出DBCP。
由于内分泌扰乱物浓度极化的影响,选择分离系数主要取决于膜的厚度。
他们还从水溶液中有效分离了多氯二 英和多氯联苯(PC B)等其它几种疏水性内分泌扰乱物,正如所料,这种膜对疏水性有机物的选择分离系数比亲水性的高。
经过广泛研究用于这类目的的膜材料,目前还可以从水中分离醇[21]、丙酮[22]、苯酚[23]、氯仿[24]、杂醇油[25]、苯、甲苯、三氯乙烯、四氯乙烯等。
随着涂料、颜料将向水溶性转移,有机物Π水分离很可能还会找到更多的研究方向和市场机会。
3 用于有机混合液分离的渗透汽化膜有机混合物的分离大量存在于石油化学工业中,目前文献报道的可用渗透汽化膜分离的有机混合物的体系主要有:极性Π非极性化合物、芳香烃Π脂肪烃、芳香烃Π脂环烃、同分异构体、汽油脱硫等体系。
311 极性Π非极性化合物的分离极性Π非极性化合物的分离主要包括甲醇Π苯、甲醇Π甲苯、甲醇Π环己烷、乙醇Π乙酸乙酯、甲醇Π甲基叔丁基醚(MT BE)、乙醇Π乙基叔丁基醚(ET BE)、甲醇Π碳酸二甲酯(DMC)等体系。
