NaA沸石膜渗透蒸发脱除二氯甲烷中的痕量水

利用热浸渍法在α-Al2O3载体管外表面预涂晶种,水热合成了NaA沸石膜;采用NaA沸石膜进行了分离水-二氯甲烷的研究。考察了进料流量、渗透侧压力和进料温度对水的渗透通量和分离因数的影响。实验结果表明,合成的NaA沸石膜厚度约为24μm,与载体结合紧密,膜连续且致密;随进料流量的增加,渗透通量和分离因数均增大;随渗透侧压力的增大,渗透通量减小,分离因数未发现明显变化;随进料温度的升高,渗透通量增大,分离因数减小;在进料流量198 mL/min、进料温度25℃、渗透侧压力0.1 kPa、进料侧压力0.1 MPa的条件下,水的渗透通量和分离因数分别达到0.172 kg/(m2.h)和39 900。

采用两步晶种法在大孔α-Al_2O_3载体上合成NaA沸石膜

采用热浸渍-擦涂法在大孔α-A1203载体管外表面涂覆粒径为2μm的大晶种，从而起到初步修饰载体孔道的作用；然后采用提拉法在大晶种修饰后的载体管表面涂覆粒径为400nm的小品种，最终使载体管的表面形成薄而连续的品种层；最后利用旋转烘箱对预制晶种层的载体管进行一次动态水热晶化合成，制得NaA沸石膜。采用SEM和XRD等方法制备的NaA沸石膜进行了表征，并对其渗透汽化性能进行了测试。实验结果表明，制备的NaA沸石膜连续、致密且重复性高；在温度为353K、真夺度为200～300Pa的条件下，对乙醇质量分数90％的水／L醇体系进行分离．分离系数大于10000，渗诱诵量可扶1．8k2／（m^2·h）以上。

在粗孔a-Al_2O_3载体上合成NaA沸石膜

采用稀释的水玻璃作为分散介质配成0.5(ω)的NaA沸石悬浮液,对粗孔α-Al2O3(孔径3～5μm)载体管修饰并预涂晶种,进一步采取原位水热晶化法在((Al2O3载体管外表面制备NaA沸石膜. 重复合成5次后,在载体表面形成一层致密、连续的沸石晶体层. 由XRD确定该晶体为A型沸石,由SEM可观察到膜厚约15-20μm,膜表面上的沸石晶体大小约为3-5μm,晶体之间紧密孪生在一起,看不出晶间空隙. 制备的NaA沸石膜的H2渗透率为3.05×10-6 mol/(m2(s(Pa), 对H2/N2和H2/C3H8的理想分离因数分别为6.9和15.6,超过对应的努森扩散值3.74和4.69,说明所制备的NaA沸石膜具有分子筛分性能.

Maxwell-Stefan理论模拟NaA沸石膜分离一氯甲烷中微量水的渗透特性

通过热浸渍晶种法制备了高质量的NaA沸石膜,并将其应用于蒸汽渗透脱除一氯甲烷中的微量水.实验结果表明,NaA膜对该体系显示了优异的分离性能,水对一氯甲烷的分离系数高达74831,产品中的水含量从0.2582%(ω)降低到0.005%(ω).将基于Maxwell-Stenfan理论和Langmuir理想吸附理论推导的吸附-扩散模型用于模拟水渗透流速与渗透侧真空度和进料温度的关系,预测趋势与实验值吻合很好,且拟合得到的参数与文献报道较接近,表明水蒸汽在NaA沸石膜中的传递为表面扩散机制,水蒸汽的吸附对渗透速率的贡献很大.水蒸汽的吸附热为-34.15kJ/mol.

高性能NaA沸石膜的制备及其脱盐性能

以廉价大孔α-Al_2O_3管为载体,通过两步变温热浸渍涂晶法,修饰载体表面缺陷,得到连续而均匀的晶种层。在微波辅助作用下,短时间内有效诱导制备出超薄Na A分子筛膜。将其用于渗透汽化脱盐体系中,研究发现,微波加热法制备的超薄Na A沸石膜水通量明显高于常规加热法制备的较厚Na A沸石膜,水的渗透通量随着盐浓度的增大在小范围内有所降低,而操作温度的升高对水的渗透具有明显促进作用,当原料液浓度为0.6mol/L、操作温度85℃时,水通量达到11.03kg/(m2·h)。同时,离子截留率不受操作温度及原料液浓度的影响,始终保持>99.9%。此外,Na A沸石膜在渗透蒸发脱盐中表现出较高的稳定性,75℃条件下,在0.6mol/L的Na Cl溶液中性能可稳定72h以上。该方法在降低制膜成本的同时有效提高了水的渗透通量及离子截留率,表明Na A沸石膜在膜法脱盐的工业化应用领域具有较好的应用前景。

变温喷涂涂晶法在大孔载体上合成NaA沸石膜

选用两步变温喷涂晶种法在大孔α-Al2O3管状载体上合成高性能的NaA沸石膜.首先,在448K下喷涂大晶种(2μm),对载体表面的大孔进行初步修饰;然后在此基础上在353K喷涂小晶种(0.4μm),从而形成一层薄而致密的晶种层;最后在353K水热合成NaA沸石膜.采用SEM和XRD等表征手段对制备的NaA沸石膜进行表征,并进行渗透汽化测试.测试表明:在348K下分离90%乙醇/10%水溶液,通量达到2.71kg/(m2·h),分离因数>2 000.

NaA沸石膜渗透蒸发脱除卤代烷烃中微量水

利用二次生长法,在α-Al_2O_3载体外表面合成NaA沸石膜,并采用SEM和XRD等方法对合成的NaA沸石膜进行表征。将合成的NaA沸石膜应用在渗透蒸发脱除卤代烷烃中微量水,考察了进料流量、渗透侧压力和操作温度等对膜渗透汽化性能的影响。表征结果显示,制备出了连续、致密、高纯度的NaA沸石膜,且膜层厚度仅为10μm。实验结果表明,NaA沸石膜应用在一氯甲烷脱水中,当操作温度从10℃上升到80℃时,对水的通量一直维持在0.15kg/(m^2·h)以上;NaA沸石膜应用在二氯甲烷脱水中,当进料流量增加到198mL/min时,膜相应的渗透通量和分离因子分别达到0.172kg/(m^2·h)和39900;NaA沸石膜应用在氯仿脱水中,当操作温度升高至50℃时,渗透通量达到最大值0.564kg/(m^2·h);NaA沸石膜应用在四氯化碳脱水中,当操作温度升高至60℃时,渗透通量可达到0.612kg/(m^2·h)。

含甲基纤维素的NaA沸石膜的制备和表征

NaA沸石膜具有规则的孔道结构,利于分子传输,在有机物脱水领域有一定的应用。为使沸石膜生长更连续均匀,提高渗透汽化性能,本文以甲基纤维素作为空间限制剂加入合成液,探究碱度、晶化温度以及晶化时间对膜的影响,按最优条件制备合成液,并依据质量比m(MC)∶m(H2O)=1∶100添加甲基纤维素,制备NaA沸石膜。表征方法采用XRD、SEM和渗透汽化3种方式,结果表明添加甲基纤维素的沸石膜表面结构完整,生长致密且性能优良,在75℃下对0.6mol/L的NaCl水溶液做渗透汽化测试时,通量达8.33kg/(m^2·h),盐离子截留率为99.95%。在0.6mol/L的NaCl的水溶液中测试72h,结果表明添加甲基纤维素的NaA沸石膜时间依存性更好,通量保持在8.30kg/(m^2·h)左右,离子截留率稳定在99.90%。渗透汽化分离ω(C2H6O)=90%乙醇的水溶液,随着温度从60℃升高到75℃,沸石膜的通量由1.55kg/(m^2·h)升高到2.56kg/(m^2·h),渗透侧水含量保持在99.90%左右。

高性能NaA沸石膜的放大制备及表征

采用二次生长水热合成法,在廉价的大孔α-Al2O3载体上(长度为800 mm,外径为12 mm,平均孔尺寸为2~5μm)成功制备高分离性能NaA沸石膜。通过XRD和SEM等表征方法对制备的NaA沸石膜的分子筛晶体与表面形貌进行表征,并对其渗透汽化性能进行测试,在操作温度为75℃、真空度为500~700 Pa的条件下,对乙醇含量为90%(wt)的乙醇/水体系进行分离,渗透通量大于2.0 kg·m-2·h-1且分离系数在8 000以上。表征和测试结果表明,制备的NaA沸石膜表面晶体结晶度高、连续致密且重复性高。

微波辅助加热法制备NaA沸石膜及其性能研究的综合化学化工实验

结合自身实验教学和科研实验经验,设计了一个包括NaA晶种管的制备,微波辅助加热法制备NaA沸石膜,膜渗透汽化性能测试及膜材料微结构表征等过程的综合化学化工实验。本实验涵盖绿色合成、性能测试、表征及膜分离单元操作,知识要点多、学科覆盖面广,有助于提高学生的实践操作能力、创新意识和综合运用知识的能力,适合作为学生综合性实验。

二次生长法NaA沸石分子筛膜的合成与表征——推荐一个研究型综合实验

介绍一个研究型综合实验——二次生长法NaA沸石分子筛膜的合成与表征。实验预先利用热浸渍法在α-Al_2O_3多孔载体管外表面引入NaA沸石分子筛晶种,再通过二次生长法合成NaA沸石分子筛膜。用扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征载体管和NaA沸石分子筛及膜的形貌和结构,并利用渗透蒸发乙醇脱水膜分离装置测试膜的分离性能。通过本实验使学生了解膜分离技术这一科学前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。本实验涵盖合成、表征及性能测试,知识要点多、学科覆盖面广,有利于提升学生的实践操作能力、创新意识和综合运用知识的能力。

Pretreatment of Isopropanol Solution from Pharmaceutical Industry and Pervaporation Dehydration by NaA Zeolite Membranes

有在长度的 80 厘米和在外部直径的 12.8 公里的 NaA 沸石膜被我们与南京 Jiusi 高技术公司合作的研究组准备，中国。在 isopropanol (国际语音学协会) 的 feed 的溶解的无机的盐和 pH 价值的影响 NaA 沸石膜上的答案被调查。两个因素在 NaA 沸石膜的稳定性上展出了强烈影响，这被发现。象 pH 调整和 IPA 溶液的蒸馏那样的一套预告的处理步被建议为 pervaporation 脱水改进稳定性。有 52 m2 膜区域的一台工业规模的 pervaporation 设备被造从工业头孢霉菌素生产使国际语音学协会答案脱水。设备连续地在 368378 K 被操作从有 400500 的 feed 流动率的到不到 2% 的 15%20% 的内容在 37 慳畴慲楴湯愠摮挠浯数楴楴湯攠灸牥浩湥獴? 湡 ? 畦据楴湯污挠 ? 带了的水质量使国际语音学协会答案脱水 ? 瑳摵敩吗？