论文部分内容阅读
膜法分离与传统的分离技术相比具有低能耗、操作方便、高效率、占地面积小、过程简单(易放大与自控)、不污染环境,便于与其他技术集成等优点,使其具有很大的应用潜力。膜法烯烃/烷烃有机气体分离技术是膜分离技术的热点及重要的发展方向之一。本论文采用耐温等级较高的含二氮杂萘联苯结构的聚芳醚砜酮PPESK(T_g263～305℃)为膜材料,以干-湿相转化法制备中空纤维基膜,采用内涂法涂敷聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),并络合Ag~+,制备了促进输送中空纤维复合膜。本文首先研究了相转化法制备的中空纤维基膜的结构与性能。系统研究了多种因素的影响,例如不同溶液、非溶剂含量、聚合物浓度、聚合物分子量、干-湿法纺丝空气间隙、料液温度、凝胶浴温度、内凝胶介质流速等条件对中空纤维基膜结构和性能的影响。采用扫描电镜观察、测试气体渗透率和分离系数等方法对基膜结构和性能进行了表征并找到其中规律。通过研究,总结出适合丙烯和丙烷分离的基膜制备工艺。其次,采用内涂法涂敷水溶性高分子聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)并络合过渡金属离子Ag~+,成功制备了具有超薄涂层的聚电解质中空纤维复合膜。采用红外光谱及扫描电镜观察、测试气体渗透率和分离系数等表征手段系统研究了聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)含量、Ag~+含量、涂敷时间、其他银盐及过渡金属离子种类、测试压力和测试温度等对聚电解质中空纤维复合膜结构和性能的影响。最后,采用硅橡胶对复合膜进行二次涂敷,考察了二次涂敷对膜性能的影响,得到最佳的涂敷条件。通过研究,总结出适合丙烯和丙烷分离的复合膜制备工艺。