脫水膜

脫水膜

脫水膜是利用脫水膜實現溶劑與水的分離,提高溶劑的純度的設備。比如:乙醇溶劑體系,要將原料中的乙醇和水分離開來,從而獲得較高純度的乙醇,工業上一般用於製取無水乙醇。

基本介紹

  • 中文名:脫水膜
  • 內容一:製備方法
  • 內容二:相關案例
  • 內容三:套用
  • 詳細介紹:詳見正文
製備方法,相關案例,套用,

製備方法

溶劑的脫水方法主要有以下幾種:
1.萃取蒸餾 2.分子篩吸附 3.蒸汽滲透(蒸汽加熱) 4.滲透汽化
各種方法的主要原理以及優缺點
1.萃取蒸餾
原理是用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配係數的不同,使化合物從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反覆多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來
特點:通過蒸餾操作,可以直接獲得所需要的產品,而吸收和萃取還需要如其它組分。蒸餾分離套用較廣泛,歷史悠久。
缺點:能耗大,在生產過程中產生大量的氣相或液相。
2.分子篩吸附
分子篩具有均勻微孔結構,比孔道小的分子能進入孔穴而被吸附,比孔道大的分子不能進入孔穴。分子篩具有篩選分子作用,同時根據不同物質分子極性或可極化度而決定吸附的次序,達到分離的效果。
特點:具有極高,深度乾燥分離度; 可以有效地避免分離時所產生共吸附現象,提高產品得率。;
可以在同一系統中同時完成乾燥和物質的純化;
在較高的溫度條件下,同樣具有一定的吸附容量;
分子篩系統較其他乾燥和分離裝置,設備投資低,運轉成本低
缺點:適用面小。
3.蒸汽滲透(蒸汽加熱)
特點:蒸汽滲透是指圍護結構兩側存在水蒸氣分壓力差時,水蒸氣分子從分壓力高的一側通過圍護結構向分壓力低的一側滲透擴散的現象。蒸汽滲透量與圍護結構的材料的透氣能力及兩側蒸汽分壓力差成正比,與結構的厚度成反比。
4.無機滲透汽化膜
特點:無機滲透汽化膜是一種新型的膜分離技術,分離過程中,以組分蒸汽分壓差為推動力,藉助各組分在滲透汽化膜材料中吸附-擴散速率的不同和分子大小的差別,實現組分間的選擇性分離。其作用機理包括分子篩分作用和蒸汽滲透的功效。
優點:無機滲透汽化膜脫水技術對有機物脫水或分離,代替蒸餾、萃取、吸附等傳統分離方法,以低能耗獲得高質量的產品,實現常規方法很難或無法實現的分離要求。
與有機滲透汽化膜相比,NaA型分子篩膜具有耐溶劑性強、通量高、分離選擇性高、耐高溫、壽命長等特點。 NaA型分子篩膜滲透汽化設備整體採用不鏽鋼製造,模組化設計,實用而精緻,流程簡單,膜更換方便。
特別優勢:
典型的節能和清潔生產技術;
效率高,單級就可達到較高的分離度;
能耗低,比恆沸精餾法節能1/2~2/3;
屬於純物理分離,產品質量高,過程不引入其它試劑,不污染產品和環境;
過程簡單、操作方便、結構緊湊,易於放大及與其它過程集成。

相關案例

新工藝的介紹
無機滲透汽化膜:
無機滲透汽化膜脫水工藝裝置無機滲透汽化膜脫水工藝裝置
滲透汽化膜脫水技術能以低能耗實現蒸餾、萃取、吸附等方法難以分離或不能分離的近沸點、恆沸點混合物以及同分異構體等,在經濟上和技術上較傳統分離技術具有明顯的優勢。
採用無機滲透汽化膜分離技術進行有機物脫水,可代替蒸餾、萃取、吸附等傳統分離方法,能夠以低能耗獲得高質量的產品,實現常規方法很難或無法實現的分離要求,在有機物或混合有機物中少量或微量水分的脫除上更具有明顯的優勢。
高效節能
滲透汽化技術的核心是藉助滲透汽化膜的選擇透過性使有機溶劑中少量或微量的水透過分離膜,而絕大多數的物料保留在膜的另一側。該分離過程表現出高度的節能效果,特別適合共沸物、近沸混合物的分離,與傳統的精餾、吸附技術相比可節能50%以上。
環境友好
將滲透汽化技術用於有機溶劑中水的脫除,不需要引入第三種組分,避免了第三種組分對環境造成的污染,同時少量透過液可以回收處理並循環使用,也有利於環境保護。
占用空間小
滲透汽化裝置結構緊湊,占地面積小,資源利用率高,與精餾分離設備相比可節約空間4/5以上。
操作安全
滲透汽化膜分離工藝流程簡單,操作條件溫和,自動化程度高,因而其操作過程安全性高,更適合易燃、易爆溶劑體系的脫水。
無機滲透汽化膜分離裝置整機採用模組化設計,實用而精緻,設備擴容、保養方便。與有機滲透汽化膜相比,無機滲透汽化膜具有高通量、耐高溫、壽命長、總成本低等特點。
★ 膜滲透通量大、效率高,能夠降低投資及運行費用;
★ 膜使用壽命長,運行可靠,操作方便;
★ 分離係數高,滲透液中的有機溶劑含量低,減小了後續處理費用和環保壓力;
★ 耐溫性能好,能夠在140℃的高溫下長期運行;
★ 抗污染性能好,耐有機溶劑;
★ 膜管更換方便,各組件可單獨換膜而不影響其他組件。

套用

適用範圍:
醇類體系脫水,包括:甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、叔丁醇、異戊醇、環己醇、苯甲醇、炔醇等
醚類脫水,包括:乙醚、甲基叔丁基醚、二異丙醚等
酮類脫水,包括:丙酮、丁酮、甲基異丁基酮等
酯類脫水,包括:醋酸甲酯、乙酸乙酯、醋酸丁酯、碳酸乙烯酯等
烴類脫水,包括:甲烷、乙烷、碳六油、環己烷等
鹵代烴類脫水,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、苯酚、乙苯等
多元有機混合物的分離,如雜醇油等
其他體系脫水,如:甲氯呋喃、醋酸、三乙胺、苯胺、吡啶、有機矽等

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