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[讨论帖] 分子筛膜脱水技术 [帖子3253311]

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 溶剂脱水技术
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发表于 2021-9-10 10:26:55 | 显示全部楼层 |阅读模式

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      分子筛膜作为一种新型的无机分离膜,可以在苛刻的条件(较高温度和有机溶剂)下使用,且具有高通量、高稳定性等优点,因此在渗透汽化,特别是蒸汽渗透领域,具有良好的应用前景,成为目前国内外渗透汽化膜材料的研究热点和发展重点。
     
     简介: 渗透汽化和蒸汽渗透是在混合物组分化学位梯度推动下,利用各组分在膜内溶解(或表面吸附)与扩散速率的不同实现分离的过程。其中以液体形式供料称为渗透汽化,以蒸汽形式供料称为蒸汽渗透。渗透侧通过抽真空冷凝(或气体吹扫、吸附)的方式转移收集渗透物。
     
     分离机理:目前认可较多的为溶解扩散模型和筛分。
     适用范围:1.混合物中少量或微量组分的脱除,例如有机物中少量水的脱除,由于只有部分组分汽化,极大地降低了能耗;
                    2.近沸物、恒沸物的分离,不受汽液平衡的限制,无需使用夹带剂(夹带精馏)或萃取剂(萃取精馏),降低能耗的同时更加环保;
                    3.多组分同时分离,如多组分同时脱水;
                    4.在较低的温度下分离热敏性物质;
                    5.与反应过程耦合,利用其分离系数高、单级分离效果好、可连续操作的特点,选择性地移走反应产物,促进化学平衡的移动。
     应用体系:酯类,包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯等
                    醇类,包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、环己醇、苯甲醇、炔醇、多元醇等
                    酮类,包括丙酮、丁酮、甲基异丁酮(MIBK)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-乙基吡咯烷酮(NEP)
                    醚类,包括甲基叔丁基醚(MTBE)、乙基叔丁基醚(ETBE)、二异丙醚(DIPE)、四氢呋喃(THF)、甲基四氢味喃(METHF)
                    芳香族化合物,包括苯、甲苯、乙苯、氯苯等
                    烃类,包括二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯甲烷、四氯乙烯、丙烷等
                    其他,包括乙腈、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)、吡啶、 杂醇油等
     目前来说看起来适用范围广,但是有很多局限性,首先电导率要求小于10,ph范围在6-9之间,切不含有色素,固体颗粒等         




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 楼主| 发表于 2021-9-10 12:01:06 | 显示全部楼层
这边在补充下国内做分子筛膜的厂家:江苏九天高科、武汉智宏思博、宁波信远膜工业,浙江汇甬新材料、湖北中州环保、山东蓝景膜技术等,主要集中在南方,北方只有一家。

 

 

 

Peterpaul彼得保罗

 

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发表于 2021-9-11 10:00:05 | 显示全部楼层
限制还是比较大,推广有困难,

 

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 楼主| 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
zyp0009928 发表于 2021-9-11 10:00
限制还是比较大,推广有困难,

是的,这个得和精馏技术或者萃取等工艺耦合,前段预处理处理杂质

点评

电导率小于10就有点难,ph值,固体颗粒还好说。关键和分子筛、五氧化二磷脱水又是多大,一年多少吨的二氯甲烷,用膜就比用分子筛或五氧化二磷合适呢。  详情 回复 发表于 6 天前

 

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本帖最后由 zyp0009928 于 2021-9-13 09:01 编辑
不如跳舞12345 发表于 2021-9-13 08:36
是的,这个得和精馏技术或者萃取等工艺耦合,前段预处理处理杂质

电导率小于10就有点难,我们车间反渗透出来的水电导率才控制15。ph值,固体颗粒还好说。关键和分子筛、五氧化二磷脱水又是多大,一年多少吨的二氯甲烷,用膜就比用分子筛或五氧化二磷合适呢。

 

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 楼主| 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
zyp0009928 发表于 2021-9-13 08:57
电导率小于10就有点难,我们车间反渗透出来的水电导率才控制15。ph值,固体颗粒还好说。关键和分子筛、五 ...

电导率这一个是会直接影响膜管寿命的因素,电导率高一些也能进膜,只是会减少使用寿命。我这边倒是有一个典型的案列二氯甲烷深度脱水,从5000ppm脱水到200ppm。这个多大的量比分子筛合适,这个主要还是看二氯甲烷的指标了,膜这玩意就是比变压吸附稳定点,比其他技术能耗降低点,节省在能耗上。

点评

我们这边用二氯甲烷做溶剂,最后一步加水,蒸出二氯甲烷。蒸出的二氯甲烷分水后,用五氧化二磷或者分子筛脱水。分层的二氯甲烷没测过含水量,一年二氯甲烷循环量在1万吨左右。因为二氯甲烷是蒸馏出来的,也没测过电  详情 回复 发表于 6 天前

 

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本帖最后由 zyp0009928 于 2021-9-13 15:53 编辑
不如跳舞12345 发表于 2021-9-13 13:37
电导率这一个是会直接影响膜管寿命的因素,电导率高一些也能进膜,只是会减少使用寿命。我这边倒是有一个 ...

我们这边用二氯甲烷做溶剂,最后一步加水,蒸出二氯甲烷。经过两级冷冻盐水冷却后,蒸出的二氯甲烷分水,用五氧化二磷或者分子筛脱水,脱水要求含水量400ppm,当然脱到200ppm更好。我记得以前用分子筛脱溴乙烷、溴丁烷水分,冬天能脱到100ppm,夏天能脱到200ppm,而用碳酸钠,冬天能脱到400ppm,夏天只能脱到800ppm。分层的二氯甲烷没测过含水量,一年二氯甲烷循环量在1.5万吨左右。因为二氯甲烷是蒸馏出来的,也没测过电导率。过几天我测一下蒸馏出水的电导率。这个只能测水吧。电导率测定仪好像测不了溶剂电导率。

 

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zyp0009928 发表于 2021-9-13 15:47
我们这边用二氯甲烷做溶剂,最后一步加水,蒸出二氯甲烷。经过两级冷冻盐水冷却后,蒸出的二氯甲烷分水, ...

有机溶剂水洗后分层测水相的电导率。 用分子筛或者其他材料的话磨损可能会大点,再生麻烦点,但是工艺成熟。膜的话目前运行2年多了,基本上在200ppm波动,如果增加膜面积可以更低。影响他的水含量就只有温度和真空度了

 

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目前分子筛膜技术在乙醇,异丙醇,四氢呋喃,乙酸乙酯,丙酮,乙腈,二氯甲烷,二氯乙烷等溶剂脱水中都有成功案例,且目前还在稳定运行。目前行业大方向为生物乙醇,燃料乙醇脱水。

 

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