聚乙烯膜对烃类分离性能及分离机理研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jane_89
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论文首先研究了聚乙烯膜微观结构,通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、差示扫描量热分析仪、场发射扫描电镜和接触角测定仪,检测和观察聚乙烯膜的结构,表面形貌,结晶性能,和对不同有机溶剂的亲和性,初步判定聚乙烯膜的分离性能及规律。研究表明:聚乙烯的微观结构中包括晶区和非晶区,非晶区高分子链段相互交叉缠绕,无规排列,链段排列不够紧密,链段和链段之间存在间隙。小分子有机溶剂可以通过链段间的间隙透过膜,形成透过液。  然后测定不同聚乙烯膜对不同分子量链烃、不同极性、不同结构的有机溶剂的通量和分离因子来表征不同结构聚乙烯膜的分离效果。采用正己烷、正辛烷、正癸烷、十二烷、十八烷等脂肪烃和环己烷环烷烃,苯、乙苯等芳香烃,以及乙醇、正丁醇、硫醚等含羟基的典型烃类物料进行分离实验。在压力作用下,用自行制备的聚乙烯膜性能测试装置进行性能测试。测试不同膜对相同混合溶液的分离性能,分析不同结构的聚乙烯膜对不同结构、不同极性、不同分子量的有机溶剂的分离性能,得出聚乙烯膜对烃类物料的分离规律。结果表明,分子量小的,与聚乙烯膜相容性好的有机溶剂透过速率快,分子量大的,与聚乙烯相容性差的有机溶剂透过速率慢,这样可以实现不同分子量、不同极性有机溶剂的分离。  最后,在性能测试实验结果及膜微观结构分析的基础上,进一步探讨聚乙烯膜在液相状态下对烃类物料的分离机理,并确定最佳的膜结构。研究表明:挥发性有机化合物在聚乙烯膜中的质量传输是一个复杂的过程,它不仅取决于外部的推动力,温度、压力等,也很大程度上取决于聚合物膜的性质,渗透组分和它的分子形状,以及渗透剂分子之间或渗透剂分子和聚合物之间的相互作用。
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