渗透汽化-渗透汽化膜

摘要： 本文目录一览：1、稀乙醇水溶液生产无水乙醇可能的分离方法2、渗透汽化的原理...

本文目录一览：

• 1、稀乙醇水溶液生产无水乙醇可能的分离方法
• 2、渗透汽化的原理
• 3、提高渗透汽化膜效率的因素

稀乙醇水溶液生产无水乙醇可能的分离方法

蒸馏法：这是最常用的方法之一。先将含有杂质的乙醇放入蒸馏釜中加热，使乙醇蒸发并冷凝。然后，通过冷却和收集的方式，将不同沸点的组分分离出来。最后通过蒸馏的方式，将乙醇中的水分去除，得到无水乙醇。

萃取精馏常来分离物性相似且相对含量较大的物系，常用于较大的连续生产装置。

加热蒸馏法：将乙醇溶液与醇类干燥剂（如氢氧化钠、氯化钙等）混合，然后加热蒸馏，将其中的水分蒸发掉，得到无水乙醇。

离子交换法是利用离子交换剂将乙醇中的水分脱去。一般用强酸性阳离子交换树脂作为交换剂，使用前用少量乙醇进行再生。此方法制得的无水乙醇纯度较高，但需要使用大量的离子交换剂，且制得的乙醇产量较低。

恒沸混合物不能利用二者的沸点不同而蒸馏分离），酒精和水的恒沸混合物是浓度95%酒精溶液。如果要制取无水酒精，需要在95%的酒精中再加入干燥剂（如无水氯化钙），脱水后可制得99%以上的无水酒精。

如果直接蒸馏水和乙醇都会变为气态再变为液态，无法达到分离的目的。另外，如果使用变色硅胶，无水硫酸铜等干燥剂，加热时会释放水，还是不能分离出水的效果。所以先加入生石灰再蒸馏是能够保证无水乙醇纯度的办法。

渗透汽化的原理

原料液进入膜组件，流过膜面，在膜后侧保持低压。由于原液侧与膜后侧组分的化学位不同，原液侧组分的化学位高，膜后侧组分的化学位低，所以原液中各组分将通过膜向膜后侧渗透。

渗透汽化是一种新兴的膜分离技术，是指在膜两侧化学位差驱动下利用膜对料液中不同组分亲和性和传质阻力的差异实现选择性分离膜的过程。

蒸气渗透是以蒸气进料，在混合物中各组分，比如乙二醇水溶液混合蒸气中的乙二醇和水组分的蒸气分压差的推动下，利用各组分在膜内溶解和扩散性能的差异实现混合物的分离。

有机渗透汽化膜利用的是膜层对组分的吸附-溶解机理，分子筛渗透汽化膜利用的是膜层对组分的吸附-扩散以及分子筛分双重机理。应用范围包括有机溶剂脱水、水溶液脱除有机物、有机物与有机物的分离。

渗透汽化（Pervaporation，PV）是一种新兴的膜分离技术。PV利用料液膜上下游某组分化学势差为驱动力实现传质，利用膜对料液中不同组分亲和性和传质阻力的差异实现选择性。膜材料是PV过程能否实现节能，高效等特点的关键。

渗透汽化复合膜是一种高分子材料复合膜，根据溶解-扩散原理，在渗透汽化过程中，待分离组分在膜两侧蒸汽压差的推动下，被膜选择性吸附溶解，以不同的速度在膜内扩散，在膜下游汽化、解吸，实现混合物分离。

提高渗透汽化膜效率的因素

1、用渗透汽化膜分离过程中的甲烷和DMC混合物，它含有35%的甲烷。该膜具有15溶质系数，扩散系数5。后一个步骤的过程，可以渗透甲烷浓度达到%。

2、渗透汽化膜分离技术不但能耗低，具有明显的经济优势，同时还可与化学反应耦合，使转化率明显提高，对可再生能源-发酵法生产乙醇与节能工艺的探求具有重大意义，目前已成为人们研究和开发的最重要的膜分离技术之一。

3、渗透汽化——渗透汽化又称渗透蒸发，是指液体混合物在膜两侧组分的蒸汽分压差作用下，其中组分以不同速率透过膜并蒸发除去，从而达到分离目的的一种膜分离方法。

4、反渗透(RO)膜孔径0.001μm，操作压力0kPa。反渗透不仅可以除去盐类和离子状态的其他物质，还可以除去有机物质、胶体、细菌和病毒。