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纳米5A分子对乙烯/丙烯的分离性能
作者: 发布日期:2018-10-25
摘要:乙烯和丙烯是重要的化工原料。乙烯和丙烯的主要来源是:石油脑裂,煤转化,天然气合成等。在工业生产过程中,乙烯和丙烯的分离过程采用低温分离,其能耗占整个过程的2/3以上。膜分离技术所需的低能耗和环境友好性已成为一个热门的研究课题。 。在本文中,通过制备PEBA /纳米尺寸的5A分子筛混合基质膜来分离乙烯和丙烯的混合气体。首先,制备具有小粒径的。在制备过程中,研究了n(H2O):n(Na2O),结晶时间,老化时间,滴加方法和碱性条件对分子筛尺寸的影响。溶液离子交换和合适的活化温度,得到粒径为500nm的分子筛;其次,采用5A作为无机填料颗粒,掺入PEBA基质膜制备PEBA / 5A混合基质膜,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析膜结构。 ;最后,在-35℃~2℃的温度下在0℃和压力:0.2MPa~0.4MPa下评价混合基质膜对1:1乙烯和丙烯混合气体的分离性能的影响。研究了操作条件,不同的干燥方法和不同的粒径(1.5μm,500nm)。不同掺杂量(2wt%,3wt%,5wt%,6wt%,7wt%,10wt%)对混合基质膜的分离性能的影响。具体结果如下:1。制备小粒径5A分子筛。研究了n(H2O):n(Na2O),时效时间,结晶时间,滴加方法,离子交换次数和分子筛活化温度对粒径的影响。并且当n(H2O):n(Na2O)= 70时,老化2d,结晶6h,并通过四次溶液进行离子交换,在310℃的温度下活化,得到粒径为5A的分子筛。约500纳米。 2. PEBA / 5A混合基质膜的制备。在混合基质膜的制备过程中,材料的化学性质没有变化,而是简单的物理融合。 3.操作条件对PEBA / 5A混合基质膜分离性能的影响。将大粒径5A掺入PEBA基质材料中,和在鼓风干燥条件下制备PEBA / 5A混合基质膜。研究了温度为(-35℃~20℃)和压力(0.2MPa~0.4MPa)的混合基质膜对1:1乙烯/丙烯混合气体分离性能的影响。 PEBA / 5A混合基质膜的分离性能在-35℃的温度和0.2MPa的压力下是最佳的。分离因子为3.96,乙烯的渗透系数为736 Barrer,丙烯的渗透系数为2914 Barrer。 4.不同干燥方法对混合基质膜分离性能的影响。研究了将大粒径分子筛作为无机填料颗粒掺入混合基质膜中,并分别在真空干燥箱和烘箱中干燥。在0.2MPa的真空干燥条件和-35℃的温度下制备的混合基质膜的分离因子为4.09,分离效果良好。 5.粒度对混合基质膜分离性能的影响。在0.2MPa的真空压力下,研究了不同掺杂分子筛(1.5μm,500nm)制备的混合基质膜对分离性能的影响。掺杂500nm由分子筛制备的分离基质膜的分离系数为4.36。 6.掺杂量对混合基质膜分离性能的影响。 当粒径为500nm的分子筛的掺杂量为2wt%,3wt%,5wt%,6wt%,7wt%,10wt%时,制备的PEBA / 5A混合基质膜的温度为-35℃。〜20。 当压力为0.2~0.4MPa时,评价1:1乙烯 - 丙烯混合气体的分离性能。 混合基质膜对乙烯和丙烯气体的渗透系数不断增加,分离系数先增大后减小。 分离因子在-35℃,0.2MPa下为4.36,乙烯的渗透系数为639巴尔,丙烯系数为2786巴尔。

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