程浩,张国才

(山西省化工研究所(有限公司)，山西 太原 030021)

渗透汽化(Pervaporation)作为一项新兴的膜分离技术，其具有节能、环保、操作简单等特点，所以，在石油、化工、食品等行业中应用广泛，主要包括有机物中水分的去除，溶液中有机物的回收以及有机物与有机物之间的分离[1]。渗透汽化分离技术主要利用各组分在膜中的溶解扩散速率不同来实现分离。

1 渗透汽化技术的应用

膜材料的选择是影响渗透汽化分离效果的关键，其性能对于渗透通量以及分离因子有着决定性的影响，渗透汽化膜材料主要有有机与无机膜材料两种类型[2]，对于水与有机物的分离一般选用有机膜，目前的研究主要由有机聚合物制备而成的均质膜、均质膜与具有孔结构的膜材料组合制备成的复合膜以及通过加入交联剂对膜材料进行交联改性以及将沸石[3]，碳纳米管(CNTs)[4]和氧化石墨烯GO等[5]无机颗粒填充入聚合物膜材料中制备成的混合基质膜(MMM)等[6]。

1.1 有机物脱水

渗透汽化技术最先被应用于有机溶剂脱水，有机物脱水是水优先透过膜，1983年，德国 GFT 公司研制成工业用膜聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯腈(PAN)复合膜，建立了第一套渗透汽化乙醇脱水工业装置，这标志着渗透汽化技术走向工业化道路，此后，随着渗透汽化技术的逐渐发展，高性能渗透汽化膜材料的开发成为了研究重点，芳族聚合物聚苯并恶唑(PBO)，聚苯并恶嗪酮(PBOZ)和聚苯并咪唑(PBI)由于优异的耐化学性和耐热性在乙醇脱水方面得……