【摘 要】
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本研究以聚己二酸1,4-丁二醇酯二醇(PBA-2000)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料合成水性聚氨酯膜,以红外光谱和热重分析对膜的结构进行表征,结合溶胀吸附性能和渗透汽化结果,讨论了苯/环己烷混合体系的渗透汽化分离过程特点.通过对水性聚氨酯膜的厚度,膜下游侧真空度,原料液的浓度、温度等操作条件的影响效果进行研究,结合文献报道的传质理论讨论了渗透汽化过程中被分离组分在膜内的传质过程.结果表明,
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本研究以聚己二酸1,4-丁二醇酯二醇(PBA-2000)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料合成水性聚氨酯膜,以红外光谱和热重分析对膜的结构进行表征,结合溶胀吸附性能和渗透汽化结果,讨论了苯/环己烷混合体系的渗透汽化分离过程特点.通过对水性聚氨酯膜的厚度,膜下游侧真空度,原料液的浓度、温度等操作条件的影响效果进行研究,结合文献报道的传质理论讨论了渗透汽化过程中被分离组分在膜内的传质过程.结果表明,该膜对苯具有更好的亲和性,因此具有分离苯/环己烷混合液的能力.渗透汽化过程中,被分离组分在膜内并不是完全以液态方式存在,膜的上游侧由于料液的溶胀呈湿润状态,为"湿区",而下游侧由于真空作用保持干燥状态,为"干区";在膜厚度较薄时分离因子和通量分别随着膜厚的增大而分别显著地增大和变小,膜厚度达到一定值以上分离因子和通量随厚度的变化则比较平缓;膜下游侧真空度提高会同时提高膜的分离因子和通量;增大料液中苯的浓度,提高料液的温度会提高通量并降低分离因子.液体被分离组分在渗透汽化膜中经历了吸附溶胀-膜内汽化-气体扩散的质量传递过程.膜的"湿区"对原料液的吸附和选择作用直接影响膜的分离效果,而"干区"对溶剂蒸汽传质的阻碍作用则成为影响渗透汽化通量的主要原因;"干区"的对分离的影响作用更加显著.
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