国家高技术研究发展计划(2012AA03A607)
- 作品数：23 被引量：101H指数：6
- 相关作者：李继定纪树兰展侠王乃鑫刘威更多>>
- 相关机构：清华大学北京工业大学北京工商大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：化学工程一般工业技术环境科学与工程理学更多>>
- 平板膜组件内部流体流动状态的可视化被引量：5
- 2014年
- 自行设计了透明的有机玻璃膜组件,用于直接观测组件内部流体流动状态。分别测定了空流道和含有料液隔网流道的压力损失,并根据摩擦因子f随Re值的变化曲线确定了临界Reynolds数(Rec)的范围。结果表明,含有料液隔网流道的Rec相比空流道大大减小。利用注射颜料的方法对流体流动情况进行观测,验证了上述结果。随后测定了表面粗糙度、隔网排布形式、孔隙率对流体流动情况的影响。最后,自制小型卷式膜进行测试,结果与平板膜的压力损失情况相符,表明平板膜的实验结果可以用于预测卷式膜的行为。
- 王涛展侠李继定
- 关键词：平板膜流体力学可视化
- 高填充量ZSM-5/PDMS复合膜的制备及透醇性能研究
- 2014年
- 以加成型硅橡胶(RT-615)为基膜,采用HF酸刻蚀的ZSM-5粒子作为填充材料,制备了高填充量ZSM-5/PDMS复合膜。通过扫描电镜(SEM)表征,发现复合膜填充量(ZSM-5:PDMS质量比)低于至100%时,复合膜表面和断面较致密,均未出现孔洞,当超过100%时,复合膜的上表面和断面出现明显微米级孔洞。将复合膜用于渗透汽化乙醇/水混合物的分离,研究发现随着ZSM-5填充量的提高,复合膜分离因子先增大后减小,这可能是由于填充量过大造成膜内的孔洞缺陷抑制了ZSM-5对乙醇选择性的提高,在填充量为70%时达到极大值21.0;复合膜渗透通量随着填充量的增大不断增加。将影响复合膜分离性能的因素分为外部因素(操作温度和料液浓度)和膜自身结构因素两部分,分别研究了各因素对复合膜渗透汽化分离性能的影响。
- 展侠刘吉辉汪雪超夏阳李继定
- 关键词：ZSM-5加成型硅橡胶渗透汽化乙醇
- 乙烯基PDMS/PSf复合膜及其乙醇/水分离性能被引量：4
- 2016年
- 采用浸渍法将不同端基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合在聚砜基膜表面形成分离层,从而制备优先透醇渗透汽化复合膜.利用扫描电镜与接触角仪对复合膜表面的形貌和疏水性进行表征.结果表明,复合膜表面均致密均匀无缺陷,并且乙烯基PDMS(Vi-PDMS)复合膜具有更好的疏水性.通过对比两种不同端基PDMS复合膜的溶胀度以及成膜湿度对其性能的影响,发现Vi-PDMS复合膜比羟基PDMS(OH-PDMS)复合膜具有更好的耐溶胀性和抗湿性.考察了铸膜液中Vi-PDMS含量、进料液中乙醇浓度以及进料液温度对复合膜渗透汽化分离性能的影响.结果表明,当铸膜液中Vi-PDMS质量分数为15%,进料液中乙醇质量分数为5%,料液温度为60℃时,复合膜的渗透通量为857.1g/(m^2·h),分离因子为8.9.通过对复合膜的长期稳定性考察表明,该复合膜在700h内可稳定运行,具有一定的应用前景.
- 张国军王乃鑫李杰闫浩纪树兰
- 关键词：渗透汽化复合膜
- 不同交联剂对PDMS／PVDF纳滤膜溶剂回收性能的影响被引量：6
- 2013年
- 以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为分离层材料,聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为底膜,采用正硅酸乙酯(TEOS)、苯基三甲氧基硅烷(PTMOS)、辛基三甲氧基硅烷(OTMOS)、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(AP-TEOS)4种不同的交联剂对PDMS进行交联,制备了PDMS/PVDF纳滤膜。采用接触角、红外谱图、扫描电镜等对膜的物理和化学结构进行了分析和表征。以大豆油/己烷混合油为实验体系,考察了压力和料液浓度对纳滤膜分离性能的影响。结果表明,纳滤膜的通量随压力线性增长,截留率初始随压力上升较快,随后增幅减慢而趋于稳定。随料液浓度的增加,纳滤膜的通量和截留率都有较大幅度的下降。相比较而言,以TEOS为交联剂所制得的纳滤膜分离性能最佳。大豆油/己烷混合油体系同水溶液体系的渗透特性类似,其渗透压可用van’tHoff方程计算。
- 蔡卫滨朴香兰李继定朱慎林
- 关键词：聚二甲基硅氧烷纳滤膜溶剂回收己烷大豆油
- 新型侧链型聚酰亚胺膜的制备及其渗透汽化分离性能被引量：9
- 2013年
- 针对苯/环己烷混合物体系的特点,采用两种新型侧链二胺3,5-二氨基苯甲酸苯酯(PDA)和3,5-二氨基苯甲酸-4-三氟甲基苯酯(FPDA),制备了一系列由不同二酐与二胺单体如4,4′-二氨基二苯醚(ODA)和3,5-二氨基苯甲酸(DABA)聚合而成的用于渗透汽化分离苯/环己烷的聚酰亚胺膜,对其结构和各项性质进行了表征,并对膜材料的微观结构与宏观分离性能之间的关系进行了较为深入的研究。随着侧链二胺的引入,聚酰亚胺膜的分离效率随之持续增大,分离能力得以改善。渗透汽化实验结果表明,以6FDA为二酐单体的两类聚酰亚胺膜具有较优异的分离性能。乙二醇交联的6FDA-FPDA/ODA/DABA(1∶7∶2)膜综合渗透汽化分离性能最优。在50℃时,对于含苯50%(质量)的苯/环己烷混合物,其渗透通量为9.84kg.μm.m-2.h-1,分离因子达6.1。
- 秦琳李继定郑冬菊王涛
- 关键词：聚酰亚胺侧链渗透汽化
- 碳纳米管填充PDMS膜的渗透汽化性能被引量：12
- 2014年
- 将碳纳米管(CNTs)填充到PDMS中制备出CNTs/PDMS杂化膜,并将其用于乙醇/水体系的分离,发现由多壁碳纳米管制备的膜分离性能优于单壁碳纳米管填充膜,在40℃下,进料乙醇浓度为5%(质量分数)时,膜的分离因子可由8.3提高到10.0,渗透通量为206.2 g·(m2·h)-1;采用十二烷基三氯硅烷对多壁碳纳米管进行修饰,并对修饰前后碳纳米管的性能进行表征,研究表明修饰后碳纳米管表面形成疏水层,碳纳米管的疏水性增强;将修饰后的碳纳米管填充到PDMS中,可进一步提高杂化膜对乙醇的选择性,膜的分离因子可提高到11.3,渗透通量为130.9 g·(m2·h)-1。
- 韩小龙张杏梅马晓迅李继定
- 关键词：渗透蒸发碳纳米管聚二甲基硅氧烷
- 制膜条件对硅橡胶膜微结构及分离性能的影响被引量：2
- 2013年
- 以PVDF超滤膜为支撑层,以107、108、RT-615为3种硅橡胶的复合层,制备了交联硅橡胶/PVDF复合膜用于渗透汽化乙醇/水的分离。采用SEM表征了硅橡胶/PVDF复合膜的表面及断面形貌,测定了交联硅橡胶均质膜的溶胀度、密度和交联链长度,考察了硅橡胶交联结构、交联剂用量、交联温度对硅橡胶膜微观结构与分离性能的影响,得到了硅橡胶最佳制膜条件。研究发现与加成型交联硅橡胶(RT-615)相比,脱醇型交联硅橡胶(108、107)交联链长度较大,膜自由体积较大,更适于低浓度乙醇/水混合物的分离。
- 展侠于群冯旭东叶宏蒋佳雨李继定
- 关键词：硅橡胶制膜条件微结构乙醇渗透汽化
- PDMS-b-PPO共聚物的合成及优先透醇性能研究被引量：3
- 2012年
- 利用PDMS和PPO端基羟氨缩合反应制备得到可应用于渗透汽化膜材料的嵌段共聚物,并将其应用于乙醇/水二元混合体系的分离.实验采用氨丙基封端的PDMS和羟基封端的PPO在120℃、稀H2SO4存在的条件下冷凝回流反应10 h以上,得到含有'软-硬'嵌段的白色粉末状共聚物,利用核磁共振仪表征了产物的组成,并根据结果预测嵌段共聚物的构型为AB和ABA型.通过溶剂挥发法制备成均质膜,渗透汽化实验表明,PDMS-b-PPO共聚物膜具有优先透醇的性能,相比于PDMS膜,分离性能和成膜性能均有提高.
- 刘威纪树兰秦振平牛洪金刘吉达
- 关键词：聚二甲基硅氧烷聚苯醚嵌段共聚物渗透汽化
- 渗透汽化优先透醇膜研究进展被引量：3
- 2013年
- 渗透汽化优先透醇膜分离技术用于燃料乙醇的浓缩分离,可以有效解决燃料乙醇生产中的产品抑制问题,有望实现燃料乙醇的连续化生产,因此渗透汽化优先透醇膜的研究受到世界范围内的广泛关注。本研究在简单介绍渗透汽化优先透醇膜研究背景的基础上,对近二十年来国内外渗透汽化优先透醇膜及膜材料的研究进展进行了详细介绍,并对其发展前景做出了展望。
- 展侠刘吉辉夏阳李继定
- 关键词：膜材料乙醇渗透汽化
- PDMS-b-PPO非对称渗透汽化膜对乙醇/水的分离性能被引量：3
- 2013年
- 以聚二甲基硅氧烷聚苯醚(PDMS-PPO)嵌段共聚物为膜材料,正丁醇为添加剂,氯仿为溶剂,采用凝胶溶胶法制备非对称渗透汽化膜,利用扫描电镜和能谱仪对膜进行形貌表征及元素分析.研究了铸膜液浓度、膜后侧压力、进料液流速对乙醇/水混合物渗透汽化分离性能的影响.结果表明,随着铸膜液中嵌段共聚物质量分数的增大,非对称膜的分离因子和渗透通量呈先上升后下降的趋势;随着膜后侧压力的增加,分离因子呈上升趋势,而渗透通量下降较快;随着料液流速的提高,分离因子先上升后下降,而渗透通量呈减小的趋势.以嵌段共聚物质量分数为11%制备的非对称膜,在进料液乙醇含量(质量分数)5%、温度60℃、膜后侧压力10kPa、料液流速0.267L/min时,膜的渗透通量为850.7g/(m2.h),分离因子为8.78.实验表明,PDMS-b-PPO非对称膜对乙醇具有优先选择性,并有较高的渗透通量.
- 牛洪金刘威刘吉达纪树兰秦振平
- 关键词：非对称膜渗透汽化乙醇水体系
