[發(fā)明專利]一種用于分離甲醇-四氫呋喃的滲透汽化共混膜及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710504893.7 | 申請(qǐng)日： | 2017-06-28 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN107281942B | 公開（公告）日： | 2020-02-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 鐘璟;周元沖 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 常州大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01D71/64 | 分類號(hào)： | B01D71/64;B01D69/02;B01D67/00;C08J5/18;C08L79/08;C08L1/02 |
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| 地址： | 213164 江蘇省*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 分離 甲醇 呋喃 滲透 汽化 共混膜 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種用于分離甲醇和四氫呋喃混合物的滲透汽化共混膜及其制備方法，以P84聚酰亞胺和醋酸纖維素為基本原料，通過共混的方法制備結(jié)構(gòu)均勻、致密的滲透汽化膜。本發(fā)明的有益效果是：該共混膜優(yōu)先透過甲醇，可分離甲醇與四氫呋喃混合物，提純四氫呋喃；采用滲透汽化法分離甲醇?四氫呋喃混合物具有分離效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，過程能耗低，無污染等優(yōu)點(diǎn)；共混膜分離性能優(yōu)異，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，制膜材料常見易得且價(jià)格低廉，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于滲透汽化膜制備及其應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種用于分離甲醇-四氫呋喃的滲透汽化共混膜及其制備方法。
背景技術(shù)
四氫呋喃是一種重要的有機(jī)合成原料和優(yōu)良的溶劑，具有廣泛的用途。在工業(yè)生產(chǎn)中，四氫呋喃對(duì)許多有機(jī)物和無機(jī)物都具有良好的溶解性，特別適用于溶解聚氯乙烯，聚偏氯乙烯和丁苯胺；同時(shí)也作為天然樹脂、合成樹脂、聚氨酯和聚醚橡膠等的溶劑及塑料管用粘合劑的溶劑。但是四氫呋喃作為溶劑使用時(shí)經(jīng)常會(huì)帶入雜質(zhì)，如果不加以純化而直接廢棄，既造成經(jīng)濟(jì)損失，又污染環(huán)境，不符合節(jié)能發(fā)展要求。隨著四氫呋喃工業(yè)使用量的快速增長(zhǎng)，廢棄四氫呋喃溶劑的回收成為亟待解決的問題。
在化工生產(chǎn)中，四氫呋喃常以四氫呋喃-甲醇混合物的形式出現(xiàn)。四氫呋喃和甲醇會(huì)形成共沸物，常壓下其共沸點(diǎn)為58.96℃，其中四氫呋喃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％、甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％，常用的分離方法包括萃取精餾、變壓精餾和共沸精餾等。
專利(CN202336224)涉及一種雙塔變壓精餾分離甲醇-四氫呋喃的裝置和方法，混合物先經(jīng)過常壓塔進(jìn)行初步分離，再經(jīng)過高壓塔分離得到純度較高的四氫呋喃，該方法過程復(fù)雜，分離效率較低，其中的高壓塔設(shè)備不僅投資成本大，而且運(yùn)行過程能耗較高。
比利時(shí)的Genduso等采用共沸精餾分離甲醇和四氫呋喃混合物，通過引入正己烷破壞甲醇和四氫呋喃在精餾塔內(nèi)的汽液平衡，獲得四氫呋喃和環(huán)己烷-甲醇混合物，該方法需要引入共沸劑，且共沸劑種類較少，價(jià)格較高，因此造成總投資費(fèi)用巨大[Genduso,G.etal AIChE Journal.2014,60(7):2584-2595]。
韓國(guó)的Shin等以乙二醇為萃取劑，采用精餾方法分離甲醇/四氫呋喃混合物，該方法引入第三種組分，過程復(fù)雜，且存在大量萃取劑的循環(huán)加熱，不僅提高了投資成本，而且加大過程能耗[Shin,Y,S.et al Journal of Chemical Engineering of Japan.2017,50(4):225-230]；專利(CN202336224)涉及一種萃取精餾分離四氫呋喃-乙醇共沸物的裝置和方法，乙二醇為萃取劑，其四氫呋喃產(chǎn)品純度僅為90％。
與傳統(tǒng)分離方法相比，滲透汽化技術(shù)具有分離效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、過程無污染、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，且能非常高效的分離共沸混合物、近沸點(diǎn)混合物，同分異構(gòu)體和熱敏混合物，使其成為一種有潛力替代精餾過程的分離方法。
本發(fā)明通過滲透汽化膜材料的選擇，開發(fā)一種用于甲醇/四氫呋喃滲透汽化分離的共混膜。以P84聚酰亞胺和醋酸纖維素為原料，通過共混方法制備的滲透汽化膜，對(duì)甲醇有較強(qiáng)的選擇性和較高的分離因子。該分離膜的分離層均勻、致密且無缺陷，通過滲透汽化分離甲醇與四氫呋喃混合物時(shí)，能實(shí)現(xiàn)四氫呋喃高效提純，且純度達(dá)到99wt％及以上，同時(shí)有效降低四氫呋喃回收成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：基于上述問題，本發(fā)明提供一種用于分離甲醇-四氫呋喃的滲透汽化共混膜及其制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的一個(gè)技術(shù)方案是：一種用于分離甲醇-四氫呋喃的滲透汽化共混膜，由質(zhì)量比為9：1～7：3的P84聚酰亞胺和醋酸纖維素組成。
進(jìn)一步地，共混膜厚度為20～50μm，拉伸強(qiáng)度為51.4～72.1MPa。
一種用于分離甲醇-四氫呋喃的滲透汽化共混膜的制備方法，包括以下步驟：
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