蒸汽滲透是一種新型的膜分離技術(shù)，利用蒸汽混合物或蒸汽與不凝性氣體混合物在致密膜的溶解度與擴(kuò)散速率的不同而實(shí)現(xiàn)的分離過(guò)程。在蒸汽滲透膜的一側(cè)引入有機(jī)溶劑氣相進(jìn)料，而另一側(cè)采用真空抽吸的方式將溶劑中的易揮發(fā)溶質(zhì)及時(shí)移走，從而獲得純的有機(jī)溶劑。
在蒸汽滲透膜脫水過(guò)程中，含水的蒸汽組分經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入膜組件進(jìn)料側(cè)，而滲透?jìng)?cè)采用抽真空方式維持一個(gè)低壓環(huán)境。在進(jìn)料側(cè)，水分子優(yōu)先吸附于膜表面，在膜兩側(cè)水蒸氣分壓差推動(dòng)下透過(guò)膜。經(jīng)分離操作后，膜進(jìn)料側(cè)出口得到無(wú)水的產(chǎn)品，而滲透?jìng)?cè)組分經(jīng)冷凝后去廢水處理。
蒸汽滲透膜實(shí)驗(yàn)裝置是一種實(shí)驗(yàn)室用小型蒸汽滲透膜系統(tǒng)，用于測(cè)試蒸汽滲透膜在一定溫度和壓力差下的滲透通量，主要包括料液系統(tǒng)、蒸汽滲透膜、滲透液收集系統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)等。料液進(jìn)入蒸汽滲透膜，膜后側(cè)保持低組分分壓，在膜兩側(cè)組分分壓差的驅(qū)動(dòng)下，組分通過(guò)膜向膜后側(cè)擴(kuò)散而離開(kāi)膜。其中擴(kuò)散快的組分較多的透過(guò)膜進(jìn)入膜后側(cè)，擴(kuò)散慢的組分較少的透過(guò)膜進(jìn)入膜后側(cè)，因此可以達(dá)到分離料液中不同組分的目的。
技術(shù)特點(diǎn)
采用蒸汽滲透膜分離技術(shù)進(jìn)行有機(jī)溶劑脫水，可代替蒸餾、萃取、吸附等傳統(tǒng)分離方法，能夠以低能耗獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)常規(guī)方法很難或無(wú)法實(shí)現(xiàn)的分離要求，在有機(jī)物或混合有機(jī)物中少量或微量水分的脫除上具有更明顯的優(yōu)勢(shì)。
- 高效節(jié)能：收率99% 節(jié)能50%
蒸汽滲透技術(shù)的核心是借助蒸汽滲透膜的選擇透過(guò)性使有機(jī)溶劑中少量或微量的水透過(guò)分離膜，而絕大多數(shù)的物料保留在膜的另一側(cè)。該分離過(guò)程表現(xiàn)出高度的節(jié)能效果，特別適合共沸物、近沸混合物的分離，與傳統(tǒng)的精餾、吸附技術(shù)相比可節(jié)能50%以上，收率>99%。
- 環(huán)境友好：不引入或產(chǎn)生任何第三組分，產(chǎn)品質(zhì)量高
將蒸汽滲透技術(shù)用于有機(jī)溶劑中水的脫除，不需要引入第三種組分，避免了對(duì)環(huán)境或產(chǎn)品造成的污染，同時(shí)少量透過(guò)液可以回收處理并循環(huán)使用，也有利于環(huán)境保護(hù)。
- 節(jié)省空間：結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小
蒸汽滲透裝備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，資源利用率高，與精餾分離設(shè)備相比可節(jié)約空間4/5以上。
- 簡(jiǎn)便安全：容易操作、安全性高
蒸汽滲透分離工藝流程簡(jiǎn)單，操作條件溫和，自動(dòng)化程度高，因而其操作過(guò)程安全性高，更適合易燃、易爆溶劑體系的脫水。
應(yīng)用領(lǐng)域
- 醇類(lèi)體系脫水: 包括：甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇等
- 醚類(lèi)脫水: 包括：乙二醇二甲醚、甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚等
- 酮類(lèi)脫水: 包括：丙酮、丁酮、甲基異丁基酮等
- 酯類(lèi)脫水: 包括：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、碳酸乙烯酯等
- 烴類(lèi)脫水: 包括：甲烷、乙烷、碳六油、環(huán)己烷等
- 鹵代烴類(lèi)脫水: 包括：氯代烴、二氯甲烷、氯乙烯等
- 芳香族化合物脫水: 包括：苯、甲苯等
- 其他體系脫水: 如：乙腈、四氫呋喃、DMF等
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