滲透汽化膜分離技術的進展 滲透汽化(Pervaporation) ,簡稱PV ,是膜分離技術的新秀。在80 年初開始建立小型的工業裝置,近十余年來,用于有機物水溶液的分離已經從應用基礎研究發展為大規模的工業應用。 1982 年德國GFT 公司率先開發親水性的GFT 膜、板框式組件及其分離工藝,成功地應用于無水乙醇的生產[6]。生產能力為1 500 L/ d 成品乙醇,從而奠定了PV 的工業應用基礎。同年在巴西也建成了日產1 300 L 無水乙醇的工廠[2~4 ] . 此后,PV 生產規模越來越大,歐、美、日等國的公司、廠商競相引進這一技術. 1988 年法國建成了迄今世界上l最l大的年產4 萬噸無水乙醇的工廠。 緊接著。日本也建立了若干有機溶劑脫水工廠,用于乙醇、異丙l醇、丙l酮、含氯碳氫化合物等有機水溶液混合物的脫水。 目前,世界上已相繼建成了140 余套滲透汽化工業裝置。
傳統對乙腈脫水采用精餾或是分子篩吸附等工藝,但是或多或少在傳統工藝上有些足。
如精餾工藝,能耗較高,一般如果處理量較大的話,一年的運行成本就高的不得了。
再如分子篩吸附工藝,由于吸附能力有限,所以往往導致收率較低,一般的收率能達到90%就已經很不錯了。
所以針對這或多或少的不足,滲透汽化膜分離裝備的出現,無疑是溶劑脫水分離福音。
一般的處理同等噸位,同等處理要求的情況下,滲透汽化膜工藝能耗相對于精餾要節約50%~80%之間,而且收率一般都能達到98%以上。
采用無機滲透汽化膜分離技術進行有機物脫水,可替蒸餾、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效果。
乙醇/水體系的傳統分離方法是精餾,但精餾中的高能耗使其經濟可行性 不高。后續發展起來的有機膜分離雖然經濟可行性提高,但有機膜不易清 洗、機械強度不高、膜壽命較低等缺點,使其應用在乙醇/水體系分離中 受限。近年來發展起來的無機膜,特別是NaA分子篩膜,由于其良好的 選擇性、易清洗性、高機械強度、使用壽命長等優點,使其在乙醇/水分 離中顯示了良好的分離性能和經濟效應。