溶劑的脫水方法主要有以下幾種:
1.萃取蒸餾 2.分子篩吸附 3.蒸汽滲透(蒸汽加熱) 4.滲透汽化
各種方法的主要原理以及優(yōu)缺點
1.萃取蒸餾
原理是用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同,使化合物從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中。經(jīng)過反復(fù)多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來
特點:通過蒸餾操作,可以直接獲得所需要的產(chǎn)品,而吸收和萃取還需要如其它組分。蒸餾分離應(yīng)用較廣泛,歷史悠久。
缺點:能耗大,在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的氣相或液相。
2.分子篩吸附
分子篩具有均勻微孔結(jié)構(gòu),比孔道小的分子能進入孔穴而被吸附,比孔道大的分子不能進入孔穴。分子篩具有篩選分子作用,同時根據(jù)不同物質(zhì)分子極性或可較化度而決定吸附的次序,達到分離的效果。
特點:具有較高,深度干燥分離度; 可以有效地避免分離時所產(chǎn)生共吸附現(xiàn)象,滲透汽化有機膜,提高產(chǎn)品得率。;
可以在同一系統(tǒng)中同時完成干燥和物質(zhì)的純化;
在較高的溫度條件下,滲透汽化,同樣具有一定的吸附容量;
分子篩系統(tǒng)較其他干燥和分離裝置,設(shè)備投資低,運轉(zhuǎn)成本低
缺點:適用面小。
3.蒸汽滲透(蒸汽加熱)
特點:蒸汽滲透是指圍護結(jié)構(gòu)兩側(cè)存在水蒸氣分壓力差時,水蒸氣分子從分壓力高的一側(cè)通過圍護結(jié)構(gòu)向分壓力低的一側(cè)滲透擴散的現(xiàn)象。蒸汽滲透量與圍護結(jié)構(gòu)的材料的透氣能力及兩側(cè)蒸汽分壓力差成正比,與結(jié)構(gòu)的厚度成反比。
4.無機滲透汽化膜
特點:無機滲透汽化膜是一種新型的膜分離技術(shù),分離過程中,以組分蒸汽分壓差為推動力,借助各組分在滲透汽化膜材料中吸附-擴散速率的不同和分子大小的差別,實現(xiàn)組分間的選擇性分離。其作用機理包括分子篩分作用和蒸汽滲透的功效。
優(yōu)點:無機滲透汽化膜脫水技術(shù)對有機物脫水或分離,代替蒸餾、萃取、吸附等傳統(tǒng)分離方法,以低能耗獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品,實現(xiàn)常規(guī)方法很難或無法實現(xiàn)的分離要求。
與有機滲透汽化膜相比,NaA型分子篩膜具有耐溶劑性強、通量高、分離選擇性高、耐高溫、壽命長等特點。 NaA型分子篩膜滲透汽化設(shè)備整體采用不銹鋼制造,模塊化設(shè)計,實用而精致,流程簡單,膜更換方便。
特別優(yōu)勢:
典型的節(jié)能和清潔生產(chǎn)技術(shù);
效率高,單級就可達到較高的分離度;
能耗低,比恒沸精餾法節(jié)能1/2~2/3;
屬于純物理分離,產(chǎn)品質(zhì)量高,過程不引入其它試劑,不污染產(chǎn)品和環(huán)境;
過程簡單、操作方便、結(jié)構(gòu)緊湊,易于放大及與其它過程集成。
分子篩滲透汽化膜分離技術(shù)是一種新型分離技術(shù),具有高l效節(jié)能、過程易于控制、操作方便、便于放大與產(chǎn)業(yè)化等優(yōu)點,滲透汽化膜,在新能源開發(fā)、資源優(yōu)化利用和環(huán)境保護等方面發(fā)揮著越來越重要的作用,是21世紀較有前途的高新技術(shù)之一。將分子篩膜用于有機l溶劑脫水的研究始于上世紀九十年代,目前已初步實現(xiàn)NaA分子篩膜的規(guī)?;I(yè)應(yīng)用,在**建成約300套工業(yè)脫水裝置?,F(xiàn)有技術(shù)的分子篩膜的合成主要集中在將陶瓷支撐體垂直于反應(yīng)釜中合成,但是由于分子篩膜合成過程中反應(yīng)時間過長,其合成出過程中存在制膜溶液營養(yǎng)成分快速耗盡和制膜溶液會形成濃度梯度等問題,因此會導(dǎo)致成膜之后,各區(qū)域之間的膜層厚度、均勻度以及致密度不一,特別是在工業(yè)化生產(chǎn)時,tpx滲透汽化膜,各批次的成品之間性能有一定差異,如通量、分離因子以及微結(jié)構(gòu)差異等,這也是制約其大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的瓶頸技術(shù)之一。
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武漢智宏思博環(huán)??萍加邢薰臼且患覐氖聺B透汽化膜分離的**企業(yè)、透水膜標準制定單位、獲國家“863”項目、國家支撐計劃支持,公司注冊資金1000萬,本公司由原全國吸附協(xié)會秘書長、享受特殊津貼王金渠教授擔(dān)任技術(shù)顧問,由大連理工大學(xué)吸附與無機膜研究所提供技術(shù)支撐,由從事滲透汽化工程應(yīng)用十多年的周志輝博士團隊負責(zé)技術(shù)研發(fā)。公司獲得2012年“湖北省科技進步二等獎”和2014年“省級科技進步三等獎”、申請及授權(quán)國家發(fā)明**40項、2016年獲得武漢市*二批城市合伙人和2016年武漢市黃鶴英才創(chuàng)新項目,本司已形成國家千人計劃、教授和博士的研發(fā)團隊,已發(fā)展成為分子篩滲透汽化無機膜脫水領(lǐng)域研究、應(yīng)用和服務(wù)的*企業(yè)。本公司針對不同應(yīng)用行業(yè)的特點,進行膜材料設(shè)計和工藝過程設(shè)計,較具專業(yè)化和實用化;公司技術(shù)中心和技術(shù)合作單位建有完善的膜表征和應(yīng)用評價系統(tǒng),有XRD、BET、SEM、孔徑分布測定儀、ICP、TOC、IR、HLPC、GC等系列檢測和分析手段;擁有豐富的膜工程實踐經(jīng)驗,多個領(lǐng)域的應(yīng)用實例,不管在任何時候,遇到任何問題,我們公司都有相關(guān)*帶隊進行解決與技術(shù)支持,使企業(yè)沒有后顧之憂。
