化学工业中的膜技术PDF电子书下载

目录 1

第1篇　膜材料与膜制备 1

1 引言 3

2　膜市场 4

3　膜制备 6

4 目前已商品化的液体分离膜 11

4.1　反渗透膜 11

4.2　纳滤膜 13

4.3　超滤膜 15

4.4　耐溶剂的纳滤与超滤膜 21

4.5　微滤膜 24

5　膜的表面修饰 30

5.1　化学氧化 30

5.2　等离子体处理 30

5.3　经典有机反应 31

5.4　聚合物接枝 32

6　气体膜分离 34

6.1 引言 34

6.1.3　基础知识 35

6.1.2　有机聚合物 35

6.1.1　膜材料及其传递机制 35

6.1.4　用于制备工业气体分离膜的聚合物 37

6.1.5　超高自由体积聚合物 38

6.1.6　用于气体分离膜的无机材料 41

6.2　纳米孔径的碳膜 41

6.3　用于氧气分离的钙钛矿类氧化物的膜 42

6.4　混合基质膜 44

6.5　过程设计 46

第2篇 目前的应用和前景 61

1.1　技术概况 63

1　利用膜法从气流中分离有机蒸气 63

1.2 引言 64

1.3　历史背景 64

1.4　用于有机蒸气分离的膜 65

1.4.1　原理 65

1.4.2　选择性 65

1.4.3　温度和压力 67

1.4.4　膜组件 67

1.5.1　设计标准 69

1.5　实用技术 69

1.5.2　废气与过程气的处理 70

1.6　已开发技术 78

1.6.1　加油站气体排放的控制 78

1.6.2　天然气处理 79

1.6.3　氢气与烃的分离 81

1.7　结论和展望 81

2　气体分离膜的应用 84

2.1 引言 84

2.2.1　膜材料的选择 85

2.2　气体分离膜实用技术开发 85

2.2.2　膜的类型 87

2.2.3　膜组件的结构 89

2.2.4　适宜的密封材料 92

2.2.5　膜组件制备 93

2.2.6 中试或现场试验 93

2.2.7　工艺流程设计 94

2.2.8　膜系统 95

2.2.9 Beta Site 97

2.3 工业气体膜分离实用技术 98

2.2.10　成本与性能 98

2.3.1　氢分离 99

2.3.2　氦分离 101

2.3.3　氮气生产 101

2.3.4　酸性气体分离 103

2.3.5　气体脱水 105

2.4　正在开发的膜技术 106

2.4.1 富氧技术 106

2.4.2　天然气中氮的脱除 106

2.4.3 富氮空气（NEA） 107

3　化学工业中渗透气化过程的技术现状 111

3.1　绪论 111

3.2　原理和计算 112

3.2.1　定义 112

3.2.2　计算 114

3.2.3　渗膜下游条件 119

3.2.4　渗透气化原理 122

3.2.5　蒸气渗透原理 125

3.3　膜 128

3.3.1　膜的表征 131

3.4　膜组件 134

3.4.1　平板膜组件 134

3.4.2　螺旋卷式膜组件 135

3.4.3　折叠式膜组件 135

3.4.4　管式膜组件 136

3.4.5　其他膜组件 136

3.5.1　有机亲和膜 137

3.5　应用 137

3.5.2　亲水膜 138

3.6　结论 147

4　水相和非水相溶剂中带电有机分子的纳滤分离——效果与机理 150

4.1 引言 151

4.2　理论背景 152

4.2.1　水相系统 152

4.2.2　非水相系统 153

4.3　试验 155

4.4.1 PABA在水相系统的分离特性 156

4.4　结果和讨论 156

4.4.2　带正电荷和带负电荷的染料的截留率与渗透通量 157

4.4.3　纯溶剂和水-溶剂料液的渗透通量 160

4.5　结论 161

5　工业膜反应器 166

5.1　引言 166

5.2　膜在反应器中的功能 168

5.2.1　控制添加反应物 168

5.2.2　产物分离 173

5.2.3　催化剂截留 175

5.3　应用 176

5.3.1　渗透气化辅助的酯化过程 176

5.3.2　无机膜用于大规模脱氢反应 181

5.3.3　OTM辅助合成气工艺 182

5.3.4　用于酰基转移酶催化反应的循环膜反应器 183

5.3.5　膜萃取集成系统 184

5.4　总结与展望 186

6　电推动膜过程 191

6.1　离子交换膜 192

6.2.2 电导率 195

6.2.1　溶胀 195

6.2　离子交换膜特征 195

6.2.3　电化学性能 198

6.2.4 扩散透过性能 200

6.2.5　水力透过性能 200

6.2.6　渗透透过性能 201

6.2.7　电迁移透过性能 201

6.2.8　极化现象 202

6.3.1　电渗析 204

6.3　电驱动的膜分离技术应用 204

6.2.9　化学稳定性及抗辐射能力 204

6.3.2　电除盐过程 210

6.3.3　离子交换树脂的电化学再生 211

6.3.4　双极膜应用——无电极反应的新物质合成 212

6.3.5　从稀溶液中离析化学物质 213

6.3.6　电渗析用于化学溶液脱盐 214

6.4　基于膜的电化学过程 215

6.4.1 电化学 215

6.4.2　氯碱工业 219

6.4.3　全氟离子膜 220

6.4.5　零极距结构 221

6.4.4　离子膜电解过程条件 221

6.4.6　其他电解过程 222

6.4.7　燃料电池 224

6.4.8　有机电化学合成 226

6.4.9　有机废料的电化学氧化处理 226

7.1.1　超薄膜 229

7.1.2　膜组件 229

7.1　过去：当今膜技术的基础 229

7　化学工业中的膜技术：未来方向 229

7.1.3　膜的选择性 231

7.2　现在：当今膜工业的现状 231

7.2.1　反渗透 231

7.2.2　超滤 235

7.2.3　气体分离 235

7.2.4　渗透气化 244

7.2.5　离子传导膜 245

7.3　未来：2020年的预测 246

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