滲透汽化膜分離技術(shù)的進(jìn)展 滲透汽化(Pervaporation) ,簡(jiǎn)稱PV ,是膜分離技術(shù)的新秀。在80 年初開(kāi)始建立小型的工業(yè)裝置,近十余年來(lái),用于有機(jī)物水溶液的分離已經(jīng)從應(yīng)用基礎(chǔ)研究發(fā)展為大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。 1982 年德國(guó)GFT 公司率先開(kāi)發(fā)親水性的GFT 膜、板框式組件及其分離工藝,成功地應(yīng)用于無(wú)水乙醇的生產(chǎn)[6]。生產(chǎn)能力為1 500 L/ d 成品乙醇,從而奠定了PV 的工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)。同年在巴西也建成了日產(chǎn)1 300 L 無(wú)水乙醇的工廠[2~4 ] . 此后,PV 生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大,歐、美、日等國(guó)的公司、廠商競(jìng)相引進(jìn)這一技術(shù). 1988 年法國(guó)建成了迄今世界上l最l大的年產(chǎn)4 萬(wàn)噸無(wú)水乙醇的工廠。 緊接著。日本也建立了若干有機(jī)溶劑脫水工廠,用于乙醇、異丙l醇、丙l酮、含氯碳?xì)浠衔锏扔袡C(jī)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(yè)裝置。
傳統(tǒng)對(duì)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(tǒng)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(yùn)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(dǎo)致收率較低,一般的收率能達(dá)到90%就已經(jīng)很不錯(cuò)了。
所以針對(duì)這或多或少的不足,滲透汽化膜分離裝備的出現(xiàn),無(wú)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(duì)于精餾要節(jié)約50%~80%之間,而且收率一般都能達(dá)到98%以上。
采用無(wú)機(jī)滲透汽化膜分離技術(shù)進(jìn)行有機(jī)物脫水,可替蒸餾、萃取、吸附等傳統(tǒng)分離方法,能夠以低能耗獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)常規(guī)方法很難或無(wú)法實(shí)現(xiàn)的分離要求,在有機(jī)物或混合有機(jī)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(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(lái)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(lái)發(fā)展起來(lái)的無(wú)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(zhǎng)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)。