[發(fā)明專利]一種水醇分離膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810778040.7
• 申請(qǐng)日: 2018-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN108837703B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巫瑩柱;梁家豪;單穎法;范菲;蘇明智;劉海剛;梁雅瑤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 五邑大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D61/36
• 分類號(hào): B01D61/36;B01D67/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 廖華均

一種水醇分離膜的制備方法，它涉及一種水醇分離膜的制備方法。本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有水醇分離技術(shù)生產(chǎn)工藝復(fù)雜，難對(duì)高溶度水醇進(jìn)行分離以及膜分離法中聚乙烯胺膜具有強(qiáng)度不高、易頂破的問題，本發(fā)明將天然蛋白質(zhì)纖維溶解，獲取蛋白質(zhì)聚合物溶液，再通過酸性溶液對(duì)蛋白質(zhì)聚合物溶液的pH值進(jìn)行調(diào)控，并加入分散劑；然后將含蛋白質(zhì)聚合物的溶液和聚乙烯胺溶液共混，并低溫條件下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，最后進(jìn)行烘干處理獲得水醇分離膜。本發(fā)明制備方法非常簡(jiǎn)單，而且能對(duì)高溶度水醇進(jìn)行分離，可將85wt％的乙醇/水溶液濃縮至95wt％。本發(fā)明應(yīng)用于水醇分離領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水醇分離膜的制備方法。

背景技術(shù)

二十世紀(jì)七十年代的能源危機(jī)使得人們對(duì)于可再生資源的利用方面日益關(guān)注。作為主要的液態(tài)燃料來源——石油被過度地消耗，對(duì)我們的生態(tài)環(huán)境破壞明顯，因此尋求可以替代石油，可持續(xù)利用，對(duì)環(huán)境污染少的新能源顯得很重要且急切。燃料乙醇在汽油中加入可以降低汽車尾氣的一氧化碳以及烴類的排放量，從而達(dá)到有效減少空氣中CO₂的排放量，降低環(huán)境污染的程度，減少汽車尾氣帶來的污染。

一些西方國(guó)家，例如美國(guó)巴西等已經(jīng)運(yùn)用了燃料酒精二十多年，更有甚者，美國(guó)已經(jīng)明確規(guī)定燃料酒精的添加使用，它規(guī)定5％的燃料酒精必須添加到大城市的汽車用汽油中去。水醇分離可以說是新可再生能源燃料乙醇生產(chǎn)的步驟之一。水醇分離技術(shù)可使傳統(tǒng)古老的酒精發(fā)酵工業(yè)進(jìn)入能源領(lǐng)域，大大降低生產(chǎn)成本，這對(duì)于新能源的開發(fā)，控制和減少溫室氣體排放、應(yīng)對(duì)溫室效應(yīng)及全球變暖問題具有重要意義。

目前現(xiàn)有的制備無水乙醇工藝主要有生石灰脫水法、離子交換法、真空蒸餾法、鹽溶精餾法、作物吸附法、萃取蒸餾法、無水硫酸鈣法、恒沸精餾法、分子篩法以及膜分離法。這些方法當(dāng)中的膜分離法、作物吸附法、分子篩法屬于新型的方法，有良好的發(fā)展前景且部分實(shí)現(xiàn)小工業(yè)化生產(chǎn)。但現(xiàn)有水醇分離方法生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本偏高，難對(duì)高溶度水醇進(jìn)行分離的問題，且先有膜分離法中使用的聚乙烯胺膜具有強(qiáng)度不高，易頂破等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有水醇分離技術(shù)生產(chǎn)工藝復(fù)雜，難對(duì)高溶度水醇進(jìn)行分離以及膜分離法中聚乙烯胺膜具有強(qiáng)度不高、易頂破的問題，提供了一種水醇分離膜的制備方法。

本發(fā)明一種水醇分離膜的制備方法按以下步驟進(jìn)行：一、溶解天然蛋白質(zhì)纖維，得到質(zhì)量濃度2％-7％蛋白質(zhì)聚合物溶液；二、通過酸性溶液調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)聚合物溶液的pH值至7-11，加入分散劑，得到含蛋白質(zhì)聚合物的溶液；三、將含蛋白質(zhì)聚合物的溶液與聚乙烯胺溶液進(jìn)行混合，然后加入交聯(lián)劑，并在0-20℃的條件下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，最后進(jìn)行烘干處理得到水醇分離膜；其中聚乙烯胺溶液質(zhì)量濃度4％-18％，含蛋白質(zhì)聚合物的溶液與聚乙烯胺溶液的體積比為1：1。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明屬于膜分離，利用的是滲透汽化法。與傳統(tǒng)的工藝相比，膜分離工藝耗能更小，成本更低，且不帶共沸劑、萃取劑的新雜質(zhì)。且本發(fā)明使用蛋白質(zhì)聚合物溶液與聚乙烯胺溶液進(jìn)行混合，制備出強(qiáng)度有所提高，平均強(qiáng)度可達(dá)到11.76N，交聯(lián)后表面更為平整，交聯(lián)分布比較均勻，成膜效果較好的新型混合膜。

(2)本發(fā)明是一種新型水醇分離膜，制備方法非常簡(jiǎn)單，設(shè)備也非常簡(jiǎn)單，制備成本很低，生產(chǎn)效率顯著提高，而且能對(duì)高溶度水醇進(jìn)行分離。

(3)本發(fā)明所制備出的水醇分離膜可將85wt％的乙醇/水溶液濃縮至95wt％，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用潛力。

具體實(shí)施方式