當(dāng)今世界，能源緊張，資源缺乏，環(huán)境污染等問題越來越嚴(yán)重，而乙醇作為一種新型的可再生能源受到廣泛關(guān)注。在乙醇的整個(gè)生產(chǎn)過程中，分離是至關(guān)重要的一環(huán)，滲透汽化作為一種膜分離技術(shù)可用于分子級別的液體分離，在過去的幾十年里受到廣泛關(guān)注。 　　對乙醇脫水來說，聚乙烯醇（PVA）因其高親水性、良好的加工性能及易于修飾的羥基基團(tuán)而成為最常用的滲透汽化膜材料。然而，多數(shù)PVA膜通常機(jī)械性能較差，且在溶液中易發(fā)生溶脹而導(dǎo)致分離性能急劇下降。為了解決上述問題，本文分別采用了二酸酐交聯(lián)及硅氧烷雜化交聯(lián)的的方法對PVA膜進(jìn)行改性以得到分離性能和穩(wěn)... 展開 當(dāng)今世界，能源緊張，資源缺乏，環(huán)境污染等問題越來越嚴(yán)重，而乙醇作為一種新型的可再生能源受到廣泛關(guān)注。在乙醇的整個(gè)生產(chǎn)過程中，分離是至關(guān)重要的一環(huán)，滲透汽化作為一種膜分離技術(shù)可用于分子級別的液體分離，在過去的幾十年里受到廣泛關(guān)注。 　　對乙醇脫水來說，聚乙烯醇（PVA）因其高親水性、良好的加工性能及易于修飾的羥基基團(tuán)而成為最常用的滲透汽化膜材料。然而，多數(shù)PVA膜通常機(jī)械性能較差，且在溶液中易發(fā)生溶脹而導(dǎo)致分離性能急劇下降。為了解決上述問題，本文分別采用了二酸酐交聯(lián)及硅氧烷雜化交聯(lián)的的方法對PVA膜進(jìn)行改性以得到分離性能和穩(wěn)定性均有所提高的滲透汽化膜。 　　本工作中采用的另一種膜材料，殼聚糖（CS），作為唯1的變異陽離子tr聚合物，有著眾多優(yōu)點(diǎn)，且擁有使其易于改性的氨基和羥基，也是較常見的滲透汽化膜材料。然而其較差的耐水性、穩(wěn)定性及韌性也需要對其進(jìn)行進(jìn)一步改性才能使其更好地應(yīng)用于滲透汽化領(lǐng)域。本文采用四羥甲l基硫酸磷（THPS）對CS膜進(jìn)行表面交聯(lián)改性，得到了分離性能及穩(wěn)定性都有所提高的滲透汽化膜。
溶解擴(kuò)散模型  溶解擴(kuò)散模型認(rèn)為PV 傳質(zhì)過程分為3步: 滲透物小分子在進(jìn)料側(cè)膜面溶解(吸 附)  在活度梯度的作用下擴(kuò)散過膜; 在透過側(cè)膜面解吸(汽化)。  在PV 的典型操作條件下, 第3步速度很快, 對整個(gè)傳質(zhì)過程影響不大。而第1步的溶解過程和第2步的擴(kuò)散過程不僅取決于高聚物膜的性質(zhì)和狀態(tài), 還和滲透物分子的性質(zhì)、滲透物分子之間及滲透物分子和高聚物材料之間的相互作用密切相關(guān)。因而溶解擴(kuò)散模型最終歸結(jié)到對第1步和第2步, 即滲透物小分子在膜中的溶解過程和擴(kuò)散過程的描述。一般研究者都認(rèn)為PV 過程的溶解過程達(dá)到了平衡[2]。對于這種慮, 可以通過Henry 定律(對滲透物小分子和膜材料之間無相互作用力的理想情形) 或雙方吸收模型(對滲透物小分子和膜材料之間存在較弱相互作用力的情形) 或Flory-Huggins 模型(對滲透物小分子和膜材料之間存在較強(qiáng)相互作用力的情形) 計(jì)算得到滲透物小分子在膜表面的溶解度。近年來,Doong 等慮到組分在膜中混合焓變、自由體積焓變、相互作用焓變和彈性焓變對總?cè)芙忪首兊挠绊? 提出了一個(gè)更為復(fù)雜的計(jì)算進(jìn)料側(cè)膜面組份活度的方法。

乙醇/水體系的傳統(tǒng)分離方法是精餾，但精餾中的高能耗使其經(jīng)濟(jì)可行性        不高。后續(xù)發(fā)展起來的有機(jī)膜分離雖然經(jīng)濟(jì)可行性提高，但有機(jī)膜不易清       洗、機(jī)械強(qiáng)度不高、膜壽命較低等缺點(diǎn)，使其應(yīng)用在乙醇/水體系分離中       受限。近年來發(fā)展起來的無機(jī)膜，特別是NaA分子篩膜，由于其良好的       選擇性、易清洗性、高機(jī)械強(qiáng)度、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，使其在乙醇/水分       離中顯示了良好的分離性能和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。