液中的干式二氧化硅 的濃度成為聚乙烯醇的5重量百分比，連續(xù)攪拌混合液并使混合液緩冷，攪拌了 24小時(shí)，直 到獲得完整的均勻狀。在此情況下，將產(chǎn)生非常細(xì)微的氣泡，但在攪拌過(guò)程中進(jìn)行了充分的 攪拌，以使去除溶液內(nèi)的氣泡。在對(duì)結(jié)束攪拌的溶液進(jìn)行過(guò)濾后，在玻璃板上進(jìn)行制膜并在 常溫下進(jìn)行24小時(shí)以上的干燥，從而形成了膜。
[0057] 接著，將上述完全干燥的膜放入裝有丙酮/戊二醛（22體積百分比）/鹽酸（0. 2 體積百分比）混合溶液的水槽來(lái)進(jìn)行了 3個(gè)小時(shí)的交聯(lián)反應(yīng)。在交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾 水進(jìn)行了數(shù)次清洗來(lái)完成了膜的制備。
[0058] (2)實(shí)驗(yàn)條件
[0059] 所使用的乙二醇醚類(lèi)的初期濃度為50重量百分比，并濃縮到了 99重量百分比。 在此情況下，在上述乙二醇醚類(lèi)中還有與水形成共沸條件的，因而無(wú)法以普通的蒸餾方法 來(lái)進(jìn)行回收。并且，由于超過(guò)普通的滲透蒸發(fā)脫水的范圍，因而膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性非常重要。 將借助上述方法制備的膜（FS/PVA)切割成直徑為5cm(有效面積19. 6cm2)的圓形，來(lái)用作 本發(fā)明的膜模塊，作為供給物，適用了丙二醇單甲醚水溶液，并調(diào)到壓力為~5torr，流量為 lL/min，供給液溫度為80°C，冷凝器溫度為5°C來(lái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
[0060] 實(shí)施例2
[0061] 在膜的制備過(guò)程中，將混合液中的干式二氧化硅的濃度調(diào)節(jié)成聚乙烯醇的10重 量百分比，其他條件則以與實(shí)施例1相同的方式來(lái)制備了膜。實(shí)驗(yàn)條件也相同。
[0062] 實(shí)施例3
[0063] 在膜的制備過(guò)程中，將混合液中的干式二氧化硅的濃度調(diào)節(jié)成聚乙烯醇的15重 量百分比，其他條件則以與實(shí)施例1相同的方式來(lái)制備了膜。實(shí)驗(yàn)條件也相同。
[0064] 實(shí)施例4
[0065] 在膜的制備過(guò)程中，將混合液中的干式二氧化硅的濃度調(diào)節(jié)成聚乙烯醇的20重 量百分比，其他條件則以與實(shí)施例1相同的方式來(lái)制備了膜。實(shí)驗(yàn)條件也相同。
[0066] 實(shí)施例5
[0067] 在膜的制備過(guò)程中，將混合液中的干式二氧化硅的濃度調(diào)節(jié)成聚乙烯醇的10重 量百分比，其他條件則以與實(shí)施例1相同的方式來(lái)制備了膜。在實(shí)驗(yàn)條件方面，將乙二醇單 乙醚水溶液作為供給物。
[0068] 實(shí)施例6
[0069] 在膜的制備過(guò)程中，將混合液中的干式二氧化硅的濃度調(diào)節(jié)成聚乙烯醇的10重 量百分比，其他條件則以與實(shí)施例1相同的方式來(lái)制備了膜。在實(shí)驗(yàn)條件方面，將乙二醇單 苯醚水溶液作為供給物。
[0070] 比較例1
[0071] (1)制備膜
[0072] 將100g的重量平均分子量為20000、皂化度為98 %的聚乙烯醇放入90°C的蒸餾水 來(lái)進(jìn)行攪拌并溶解，從而制備10重量百分比水溶液狀態(tài)的溶液。
[0073] 在對(duì)上述溶液進(jìn)行過(guò)濾后，在玻璃板上進(jìn)行制膜，并在常溫下進(jìn)行24小時(shí)以上的 干燥，從而形成了聚乙烯醇膜。
[0074] 之后，將上述完全干燥的膜放入裝有丙酮/戊二醛（22體積百分比）/鹽酸（0. 2 體積百分比）混合溶液的水槽進(jìn)行了3個(gè)小時(shí)的交聯(lián)反應(yīng)。在交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水 進(jìn)行了數(shù)次清洗來(lái)制備了膜。
[0075] (2)實(shí)驗(yàn)條件
[0076] 將借助上述方法制備的膜（PVA)切割成直徑為5cm(有效面積19. 6cm2)的圓形來(lái) 使用，作為供給物，適用了丙二醇單甲醚水溶液，并調(diào)到壓力為~5t〇rr，流量為lL/min，供 給液溫度為80°C來(lái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
[0077] 比較例2
[0078] 使用德國(guó)蘇爾壽（sulzer)公司制造并進(jìn)行商業(yè)銷(xiāo)售的Pervap 2200,以與實(shí)施例 1相同的實(shí)驗(yàn)條件，并以丙二醇單甲醚水溶液作為對(duì)象來(lái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
[0079] 比較例3
[0080] 使用德國(guó)蘇爾壽（sulzer)公司制造并進(jìn)行商業(yè)銷(xiāo)售的Pervap 2201，以與實(shí)施例 1相同的實(shí)驗(yàn)條件，并以丙二醇單甲醚水溶液作為對(duì)象來(lái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
[0081] 滲透蒸發(fā)系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)
[0082] 作為滲透蒸發(fā)系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)的結(jié)果，將膜的選擇度（a)和滲透度（J)記載于下表 1，各自的定義如下。
[0083] a =[(水滲透物/乙二醇醚滲透物）八水原料/乙二醇醚原料）]
[0084] 在這里，所有成分為濃度。
[0085] J = Q/A
[0086] 在這里，Q為滲透速度（kg/hr)，A為膜的面積（m2)。
[0087] 表 1
[0088]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中， 包括： 原料罐（1)，用于儲(chǔ)存原料， 泵（3)，用于從所述原料罐（1)移送原料， 預(yù)處理過(guò)濾器（4)，用于去除通過(guò)所述泵（3)來(lái)移送的原料的異物， 膜模塊（5)，經(jīng)由所述預(yù)處理過(guò)濾器（4)的原料在所述膜模塊（5)產(chǎn)生滲透蒸發(fā)， 冷凝器(6)，用于將在所述膜模塊（5)滲透并排出的水蒸氣冷凝成液體， 真空泵（7)，用于保持系統(tǒng)內(nèi)的真空狀態(tài)， 收集器（8)，用于收集借助所述冷凝器（6)而冷凝的獲取物，以及 循環(huán)管路（10)，用于將所述原料罐（1)和膜模塊（5)相連接； 所述膜模塊（5)包含乙二醇醚脫水用有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合膜，所述乙二醇醚脫水用有機(jī)/ 無(wú)機(jī)復(fù)合膜包含干式二氧化硅，所述干式二氧化硅分散在交聯(lián)化的基礎(chǔ)樹(shù)脂基質(zhì)內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，所述交聯(lián)化的基礎(chǔ)樹(shù)脂為聚乙烯醇。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，所述聚乙烯醇的重量平均分子量為 20000 ~200000,皂化度為 50 ~100%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，相對(duì)于所述交聯(lián)化的基礎(chǔ)樹(shù)脂，所述干 式二氧化硅的含量為5~20重量百分比。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，所述干式二氧化硅的一次粒子的大小 為7~40nm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，所述乙二醇醚為選自乙二醇單甲醚、 乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單異丙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單苯醚、乙二醇單芐 醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單-n- 丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚 中的一種以上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，作為脫水對(duì)象的水溶液狀態(tài)的所述乙 二醇醚的濃度為50重量百分比以上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，經(jīng)由所述有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合膜而被脫水的 乙二醇醚的濃度為99. 9重量百分比以上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，所述有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合膜的厚度為80~ 120 u m〇
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，所述膜模塊為選自平膜型、螺旋纏繞 型、中空纖維膜型中的一形態(tài)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，在所述原料罐（1)的外部還具有帶式 加熱器⑵。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，在循環(huán)管路（10)還具有循環(huán)閥（11) 或回收閥（12)，所述循環(huán)管路用于將所述原料罐（1)和膜模塊（5)相連接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，其中，所述冷凝器（6)的溫度為0~5°C，真 空泵（7)的真空度為2~20Torr。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及利用乙二醇醚脫水用有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合膜的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)，具體涉及能夠以與是否產(chǎn)生水-乙二醇醚的共沸組成無(wú)關(guān)的方式適用，并且膜的安全性?xún)?yōu)秀，且包含能夠獲取高濃縮乙二醇醚的乙二醇醚脫水用有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合膜的滲透蒸發(fā)系統(tǒng)。
【IPC分類(lèi)】B01D61-36, C07C41-42, C07C43-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104722208
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410495448
【發(fā)明人】李尚燁, 林東元, 金演重, 辛宗銀, 金鉉峻
【申請(qǐng)人】Oci有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年9月24日