气态膜吸收分离二甲胺水溶液的研究
摘要：利用自制的高效中空纤维膜组件,通过气态膜吸收法分离二甲胺水溶液.在本实验范围内,把总传质系数和二甲胺脱除率作为评价因素,对影响传质效果的3个因素进行了正交实验.从实验数据可以看出,进口温度升高使得总传质系数与脱除率增大,流速增大使得脱出率下降而总传质系数增大,初始进口浓度对总传质系数与脱除率影响不大.单因素实验得出传质效果最佳的条件为:二甲胺溶液进口温度为45℃,二甲胺溶液流速为0.08m·s-1,二甲胺溶液初始进口浓度为3000×10-6.结果表明二甲胺溶液进口温度是最显著的影响因素,二甲胺溶液流量的影响次之,二甲胺溶液初始进口浓度影响不显著.通过膜组件稳定性实验,了解到膜组件运行550h性能依然很高.
关键词：中空纤维膜，气态膜吸收，二甲胺，正交实验，单因素实验，稳定性实验
二甲胺是一种非常重要的有机化工产品,主要用作橡胶硫化促进剂、皮革去毛剂、医药(抗菌素)、农药(福美双、杀虫脒、灭草隆等除草剂)、纺织工业溶剂、染料、炸药、推进剂及二甲肼、N,N-二甲基甲酰胺等有机中间体的原料,但是随着二甲胺的广泛应用,也带来了大量的二甲胺废水.尤其,中国是世界上的制革大国,合成革厂有大量的二甲基甲酰胺(DimethylFormamide,DMF)废水,多数制革厂采用直接精馏法回收DMF,塔顶产生大量二甲胺废水.二甲胺具有恶臭味,浓度极低时有鱼腥臭味,对眼和呼吸道有强烈的刺激作用,皮肤接触液态二甲胺可引起坏死,眼睛接触可引起角膜损伤、混浊.因此,需要对二甲胺废水进行回收处理,根据GB8978-96污水排放标准,需要将二甲胺含量处理到50mg·L-1以下.
本实验采用疏水性多孔聚丙烯(PP)中空纤维膜组件,用硫酸作为吸收液,来研究气态膜吸收分离二甲胺废水的影响因素并做相关分析,以期为二甲胺广泛应用带来的污染问题提供解决方案与理论依据.
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