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当今世界，能源紧张，资源缺乏，环境污染等问题越来越严重，而乙醇作为一种新型的可再生能源受到广泛xx。在乙醇的整个生产过程中，分离是至关重要的一环，渗透汽化作为一种膜分离技术可用于分子级别的液体分离，在过去的几十年里受到广泛xx。 对乙醇脱水来说，聚乙烯醇（PVA）因其高亲水性、良好的加工性能及易于修饰的羟基基团而成为最常用的渗透汽化膜材料。然而，多数PVA膜通常机械性能较差，且在溶液中易发生溶胀而导致分离性能急剧下降。为了解决上述问题，本文分别采用了二酸酐交联及硅氧烷杂化交联的的方法对PVA膜进行改性以得到分离性能和稳... 展开 当今世界，能源紧张，资源缺乏，环境污染等问题越来越严重，而乙醇作为一种新型的可再生能源受到广泛xx。在乙醇的整个生产过程中，分离是至关重要的一环，渗透汽化作为一种膜分离技术可用于分子级别的液体分离，在过去的几十年里受到广泛xx。 对乙醇脱水来说，聚乙烯醇（PVA）因其高亲水性、良好的加工性能及易于修饰的羟基基团而成为最常用的渗透汽化膜材料。然而，多数PVA膜通常机械性能较差，且在溶液中易发生溶胀而导致分离性能急剧下降。为了解决上述问题，本文分别采用了二酸酐交联及硅氧烷杂化交联的的方法对PVA膜进行改性以得到分离性能和稳定性均有所提高的渗透汽化膜。 本工作中采用的另一种膜材料，壳聚糖（CS），作为唯1的变异阳离子xx聚合物，有着众多优点，且拥有使其易于改性的氨基和羟基，也是较常见的渗透汽化膜材料。然而其较差的耐水性、稳定性及韧性也需要对其进行进一步改性才能使其更好地应用于渗透汽化领域。本文采用四羟甲l基硫酸磷（THPS）对CS膜进行表面交联改性，得到了分离性能及稳定性都有所提高的渗透汽化膜。 
溶解扩散模型 溶解扩散模型认为PV 传质过程分为3步: 渗透物小分子在进料侧膜面溶解(吸 附) 在活度梯度的作用下扩散过膜; 在透过侧膜面解吸(汽化)。 在PV 的典型操作条件下, 第3步速度很快, 对整个传质过程影响不大。而第1步的溶解过程和第2步的扩散过程不仅取决于高聚物膜的性质和状态, 还和渗透物分子的性质、渗透物分子之间及渗透物分子和高聚物材料之间的相互作用密切相关。因而溶解扩散模型最终归结到对第1步和第2步, 即渗透物小分子在膜中的溶解过程和扩散过程的描述。一般研究者都认为PV 过程的溶解过程达到了平衡[2]。对于这种虑, 可以通过Henry 定律(对渗透物小分子和膜材料之间无相互作用力的理想情形) 或双方吸收模型(对渗透物小分子和膜材料之间存在较弱相互作用力的情形) 或Flory-Huggins 模型(对渗透物小分子和膜材料之间存在较强相互作用力的情形) 计算得到渗透物小分子在膜表面的溶解度。近年来,Doong 等虑到组分在膜中混合焓变、自由体积焓变、相互作用焓变和弹性焓变对总溶解焓变的影响, 提出了一个更为复杂的计算进料侧膜面组份活度的方法。
乙醇/水体系的传统分离方法是精馏，但精馏中的高能耗使其经济可行性 不高。后续发展起来的有机膜分离虽然经济可行性提高，但有机膜不易清 洗、机械强度不高、膜寿命较低等缺点，使其应用在乙醇/水体系分离中 受限。近年来发展起来的无机膜，特别是NaA分子筛膜，由于其良好的 选择性、易清洗性、高机械强度、使用寿命长等优点，使其在乙醇/水分 离中显示了良好的分离性能和经济效应。