第1章 渗透汽化技术概述 1
1.1 渗透汽化技术发展史 1
1.2 渗透汽化分离原理 2
1.2.1 渗透汽化过程评价指标 3
1.2.2 影响渗透汽化过程的因素 4
1.2.3 膜分离性能下降及处理方法 5
1.3 渗透汽化传质模型 7
1.3.1 溶解扩散模型 8
1.3.2 孔流模型 12
1.3.3 Maxwell模型 13
1.3.4 串联阻力模型 13
1.4 渗透汽化特点及应用 13
1.4.1 有机物脱水 15
1.4.2 水中脱除有机物 15
1.4.3 有机物分离 16
1.4.4 与化学反应耦合 17
第2章 渗透汽化膜 18
2.1 渗透汽化膜材料选择方法 18
2.1.1 溶度参数法 18
2.1.2 亲疏组分平衡理论 20
2.1.3 表面热力学法 20
2.1.4 极性参数法 20
2.1.5 液相色谱法 20
2.1.6 接触角法 21
2.2 渗透汽化膜分类 21
2.2.1 按应用分类 21
2.2.2 按材料分类 29
2.3 渗透汽化膜制备方法 35
2.3.1 高分子膜制备 35
2.3.2 有机/无机复合膜制备 36
2.4 渗透汽化膜组件 37
2.4.1 渗透汽化膜组件分类 37
2.4.2 膜组件研究进展 38
第3章 PVA透水膜及其传质模型 42
3.1 致密膜的渗透汽化性能 42
3.1.1 理论交联度的影响 42
3.1.2 交联时间的影响 43
3.1.3 料液质量分数的影响 44
3.1.4 料液温度的影响 46
3.2 致密膜渗透汽化传质模型的建立 47
3.2.1 溶解模型 48
3.2.2 扩散模型 50
3.2.3 模型拟合结果 51
3.3 复合膜的渗透汽化分离性能 52
3.4 复合膜渗透汽化传质模型的建立 54
3.4.1 溶解模型 54
3.4.2 扩散模型 57
3.4.3 模型拟合结果 62
第4章 优先透乙醇的渗透汽化膜 65
4.1 硅橡胶膜 66
4.1.1 硅橡胶材料的影响 67
4.1.2 硅橡胶膜厚度的影响 68
4.1.3 实验条件的影响 69
4.1.4 硅橡胶膜的传质模型 71
4.2 PDMS/ZSM-5混合基质膜 73
4.2.1 ZSM-5改性的影响 75
4.2.2 ZSM-5填充量的影响 75
4.2.3 实验条件的影响 76
4.3 PDMS/碳黑混合基质膜 78
4.3.1 填充碳黑的影响 78
4.3.2 碳黑改性的影响 82
4.3.3 料液温度的影响 84
4.4 PDMS/TS-1混合基质膜 85
4.4.1 TS-1硅钛比的影响 86
4.4.2 TS-1填充量的影响 87
4.4.3 膜厚度的影响 88
4.5 PDMS/碳纳米管混合基质膜 89
4.5.1 碳纳米管种类的影响 90
4.5.2 CNT修饰的影响 92
4.5.3 实验条件的影响 93
第5章 优先透丁醇的渗透汽化膜 95
5.1 PDMS膜分离正丁醇/水 96
5.1.1 制膜工艺的影响 96
5.1.2 实验条件的影响 97
5.2 PDMS膜分离C1～C4醇/水 98
5.2.1 不同料液体系的影响 99
5.2.2 料液质量分数的影响 101
5.2.3 操作温度的影响 103
5.2.4 膜性能的长期稳定性 104
5.3 ZIF-7/PDMS混合基质膜 105
5.3.1 ZIF-7填充量的影响 107
5.3.2 实验条件的影响 108
5.3.3 膜性能的长期稳定性 110
第6章 分离甲醇/碳酸二甲酯混合物 112
6.1 甲醇/碳酸二甲酯分离的现状 112
6.1.1 DMC及其合成 112
6.1.2 MeOH/DMC分离技术 113
6.1.3 渗透汽化法分离MeOH/DMC体系 115
6.2 PAA/PVA共混膜 121
6.2.1 共混比例的影响 122
6.2.2 操作温度的影响 122
6.2.3 料液组成的影响 123
6.3 PVA交联膜 125
6.3.1 GA交联剂含量的影响 125
6.3.2 操作温度的影响 126
6.3.3 料液组成的影响 126
6.4 CS-Si有机无机杂化膜 128
6.4.1 杂化结构的影响 129
6.4.2 料液温度的影响 130
6.4.3 料液组成的影响 131
6.5 PDMS/PVDF复合膜的渗透汽化性能 132
6.5.1 优先透DMC膜材料的选择 132
6.5.2 PDMS/PVDF复合膜制备 133
6.5.3 PDMS膜的性能 134
6.6 PDMS/HZSM-5膜 137
6.6.1 交联剂含量的影响 138
6.6.2 沸石填充量的影响 138
6.6.3 操作温度的影响 139
6.6.4 料液组成的影响 140
6.7 PDMS/SiO2膜 141
6.7.1 交联剂含量的影响 141
6.7.2 SiO2填充量的影响 141
6.7.3 料液温度的影响 142
6.7.4 料液质量分数的影响 144
6.7.5 操作时间的影响 145
6.8 PDMS/MCM-41膜 145
6.8.1 MCM-41改性的影响 146
6.8.2 MCM-41填充量的影响 147
6.8.3 料液温度的影响 148
6.8.4 料液质量分数的影响 150
第7章 芳烃/烷烃分离膜 152
7.1 芳烃/烷烃分离的现状 152
7.1.1 芳烃/烷烃的分离技术 152
7.1.2 芳烃/烷烃分离膜材料 153
7.2 PDMS膜 161
7.2.1 正庚烷/苯体系的分离 161
7.2.2 正庚烷/甲苯体系的分离 163
7.3 聚酰亚胺膜 166
7.3.1 聚酰亚胺的制备 167
7.3.2 甲苯（苯）/正庚烷的分离 175
7.4 聚氨酯膜 180
7.4.1 聚氨酯膜的制备 182
7.4.2 苯/环己烷的分离 186
7.5 聚氨酯酰亚胺膜 192
7.5.1 聚氨酯酰亚胺的制备 193
7.5.2 芳烃/烷烃的分离 198
第8章 渗透汽化脱硫膜 205
8.1 汽油脱硫背景 205
8.1.1 我国车用汽油概况 205
8.1.2 汽油中有机硫 206
8.1.3 传统脱硫方法 210
8.1.4 脱硫膜材料 217
8.2 PDMS/PAN膜 225
8.2.1 料液温度的影响 225
8.2.2 烷烃组分的影响 229
8.2.3 烯烃和芳烃组分的影响 236
8.2.4 PDMS/PAN膜的性能强化 241
8.2.5 PDMS/PAN膜的传质模型 248
8.3 PDMS/PEI复合膜 256
8.3.1 制膜条件的影响 256
8.3.2 实验条件的影响 259
8.3.3 小试脱硫性能 261
8.3.5 PDMS膜脱硫的分离机理 265
8.4 PEG/PEI膜 268
8.4.1 制膜条件的影响 268
8.4.2 实验条件的影响 271
8.4.3 小试脱硫性能 273
8.5 聚磷腈基类膜 276
8.5.1 聚三氟乙氧基磷腈膜 276
8.5.2 聚双苯氧基磷腈膜 283
8.5.3 对甲基苯氧基磷腈（PMePP）膜 287
8.5.4 聚对羟基苯甲酸乙酯磷腈膜 295
8.6 HTBN膜液化气脱硫 304
8.6.1 底膜的影响 305
8.6.2 HTBN质量分数的影响 306
8.6.3 交联剂质量分数的影响 306
8.6.4 操作压力的影响 307
第9章 PVA卷式膜组件的研究进展 308
9.1 单相流流动可视化 308
9.1.1 可视化实验方法 309
9.1.2 流体流动可视化分析 311
9.1.3 流体流动的影响因素 315
9.2 两相流流动可视化 318
9.2.1 可视化实验方法 318
9.2.2 汽液两相流动机理 320
9.2.3 膜组件中的汽液两相流动 321
9.2.4 非聚并体系中隔网对汽液两相流的影响 325
9.3 隔网构型的计算流体动力学研究 327
9.3.1 隔网流道内流体流动的模型 327
9.3.2 隔网流道内流体流动的影响因素 329
9.4 PVA卷式膜的研发 337
9.4.1 PVA卷式膜的制备 337
9.4.2 乙醇脱水的性能 344
第10章 PDMS膜组件的研究进展 347
10.1 优化小型平板膜 347
10.1.1 小型平板膜的性能 347
10.1.2 汽液两相流的影响 350
10.2 PDMS平板膜的中试研究 353
10.2.1 平板组件的可视化 354
10.2.2 PDMS膜的中试性能 363
10.3 平板组件内的流体流动研究 366
10.3.1 构建流体流动模型 367
10.3.2 模型验证 367
10.3.3 计算流体动力学模拟 370
10.4 PDMS卷式膜 374
10.4.1 构建卷式膜组件 374
10.4.2 流道特性参数的计算 375
10.4.3 膜性能的影响因素 376
附录A 溶度参数相关数据表 379
参考文献 382