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蒸气渗透作为一种新型的膜分离技术,因其分离选择性高、操作简单、环境友好、不受气液平衡限制,可用于分离共沸物,受到广泛关注。本文研制了用于乙醇脱水过程的PVA/PPESK蒸气渗透膜。本文采用聚芳醚砜酮(PPESK)作为膜材料,制备了具有较大孔径的超滤膜,并将其作为乙醇脱水蒸气渗透膜的支撑层,通过测定纯水通量、溶质分子截留率、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,考察了铸膜液组成、制膜工艺条件对支撑层结构和性能的影响。结果表明,随着PPESK含量的增加,超滤膜的纯水通量下降,截留率上升;随着DegOH含量的增加,膜的纯水通量升高,截留率下降;缩短停留蒸发时间,或升高凝胶浴温度都会使膜的水通量升高,截留率下降。同时,本文通过化学交联聚乙烯醇(PVA)制备了PVA均质膜,考察了PVA聚合度、交联度、浸泡液浓度、浸泡液温度及浸泡时间对PVA均质膜在乙醇/水溶液中的溶胀行为的影响。随着PVA聚合度的增加,PVA的溶胀度增大;随着PVA交联度的增加,PVA的溶胀度降低;随着浸泡液中乙醇含量的逐渐升高,交联PVA的溶胀度由1.4降到0.3;浸泡液温度的增加也会使交联PVA的溶胀度增加,但在高浓乙醇溶液中现象不明显。随后,本文制备了以PPESK超滤膜为支撑层,交联PVA为分离层的PVA/PPESK复合膜。采用自行设计的性能评测装置,测定了复合膜分离乙醇/水共沸物(95.6%)的性能指标。结果表明,PVA分离层起主要的分离作用;随着PPESK支撑层孔径的增加,复合膜的通量先逐渐增加,但随着孔径的增加,逐渐产生孔渗现象,膜的渗透通量随之减小。最终,本文通过筛选合适的底膜及涂层配方,制备出渗透通量为138 g·m-2·h-1,分离系数为210的蒸气渗透乙醇脱水膜。利用Hysys系统进行物料衡算的结果显示,使用本研究制备的PVA/PPESK复合膜,在膜面积达到750 cm2时,可将95%的乙醇溶液分离浓缩到99.5%。