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生物柴油生产中甲醇脱水的NaA分子筛膜研究

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太阳能学报 2019年第5期40卷 1345-1350页

作者：黄大隆刘姝娜王忠铭杨改秀袁振宏中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广州510640 生物质能源河南省协同创新中心郑州450002

以水热法合成的NaA分子筛膜为研究对象,通过分离甲醇/水溶液、扫描电镜观测(SEM)及X射线衍射仪(XRD)等分析方法,对该膜的性能进行分析与实验验证。研究结果表明:按照物质的量之比Na2O:Al2O3:SiO2:H2O=48∶1∶5∶4500的配比,载体放置方... 详细信息

以水热法合成的NaA分子筛膜为研究对象,通过分离甲醇/水溶液、扫描电镜观测(SEM)及X射线衍射仪(XRD)等分析方法,对该膜的性能进行分析与实验验证。研究结果表明:按照物质的量之比Na2O:Al2O3:SiO2:H2O=48∶1∶5∶4500的配比,载体放置方式垂直向下,90℃水热合成4 h制备NaA分子筛膜,50℃分离95%甲醇/水溶液,分离系数最高达64.87。5次渗透汽化反应后,NaA分子筛膜仍表现出渗透汽化性能,为甲醇精馏及生物柴油低能耗生产提供可能。

关键词： NaA分子筛膜渗透通量甲醇/水溶液渗透汽化脱水

Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)在NaA分子筛膜@Fe^0固定床上的去除动力学

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环境科学学报 2020年第9期40卷 3259-3268页

作者：刘剑陈莉妃彭钢易正戟衡阳师范学院化学与材料科学学院功能金属有机材料湖南省普通高等学校重点实验室功能金属有机化合物湖南省重点实验室衡阳421008

以不锈钢纤维烧结毡为载体,采用二次生长和液相还原法合成了一种新型的微纤复合NaA分子筛膜@Fe0复合材料,考察了其对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)混合溶液的去除动力学.首先,采用二次生长法在不锈钢纤维烧结毡上合成NaA分子筛膜,然后以七水硫酸亚铁... 详细信息

以不锈钢纤维烧结毡为载体,采用二次生长和液相还原法合成了一种新型的微纤复合NaA分子筛膜@Fe0复合材料,考察了其对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)混合溶液的去除动力学.首先,采用二次生长法在不锈钢纤维烧结毡上合成NaA分子筛膜,然后以七水硫酸亚铁、硼氢化钠和微纤复合NaA分子筛膜为原料,利用液相还原法制备微纤复合NaA分子筛膜@Fe0复合材料,并采用扫描电镜和X射线光电子能谱进行分析表征.然后,考察了连续固定床反应器中pH值、入口浓度和床层高度对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)去除效果的影响,并采用Bohart-Adams和Yoon-Nelson模型进行拟合分析.结果表明,纳米零价铁被均匀负载于分子筛膜表面,经过固定床动力学实验后,铜和铅附着在复合材料上;随着pH增加或入口浓度降低,Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的透过时间均延长,随着床层高度从0.45 cm增加到0.65 cm,Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)透过时间略有增加,继续增加床层高度到0.90 cm,Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)透过时间显著延长,当床层高度为0.90 cm时,70 min时Cu(Ⅱ)透过浓度达到入口浓度的4.3%,200 min时Pb(Ⅱ)透过浓度仅为入口浓度的5.6%.Bohart-Adams模型适合描述透过曲线的初始部分(C/C0<0.5),Yoon-Nelson模型更适合拟合长床柱中Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的连续去除.

关键词：不锈钢纤维烧结毡 NaA分子筛膜零价铁 Cu(II) Pb(II)

陶瓷中空纤维内表面动态水热合成NaA分子筛膜及其表征

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材料导报 2017年第19期31卷 168-172页

作者：孟凡朋樊震坤吴奇阳张健张超杨赞中张玉军山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061 山东大学特种功能聚集体材料教育部重点实验室济南250061 山东硅元新型材料股份有限公司淄博255086 山东理工大学材料科学与工程学院淄博255049

采用动态水热法在氧化铝陶瓷中空纤维内表面原位合成了NaA分子筛膜。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)表征了分子筛膜的物相及微观形貌,通过渗透汽化测试考察了膜的乙醇/水分离性能,研究了合成工艺参数对成膜过程及... 详细信息

采用动态水热法在氧化铝陶瓷中空纤维内表面原位合成了NaA分子筛膜。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)表征了分子筛膜的物相及微观形貌,通过渗透汽化测试考察了膜的乙醇/水分离性能,研究了合成工艺参数对成膜过程及膜质量的影响。结果表明,动态下合成的分子筛膜,晶体交联紧致,膜层薄且连续性好,厚度约4μm;提高动态速度有利于降低载体内外合成液的温差和浓度差,缩短晶化时间。在温度343K下,分离质量分数90%的乙醇/水体系,膜的渗透通量和分离因子可达1.03kg/(m2·h)和3 781,对乙醇/水表现出良好的分离效果和可重复性。

关键词： NaA分子筛膜陶瓷中空纤维动态水热合成渗透汽化乙醇/水分离

操作参数对中空纤维NaA分子筛膜渗透汽化性能影响的实验与模拟

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高校化学工程学报 2016年第1期30卷 33-39页

作者：吴海峰张春张玉亭叶鹏顾学红南京工业大学化学化工学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京210009

采用串联传质阻力模型探讨乙醇/水混合组分在中空纤维Na A分子筛膜内的渗透行为,其中混合组分在Na A分子筛膜层的渗透行为采用普遍化Maxwell-Stefan方程进行描述,而混合组分在中空纤维支撑体层的渗透行为则采用努森、黏性流混合扩散模... 详细信息

采用串联传质阻力模型探讨乙醇/水混合组分在中空纤维Na A分子筛膜内的渗透行为,其中混合组分在Na A分子筛膜层的渗透行为采用普遍化Maxwell-Stefan方程进行描述,而混合组分在中空纤维支撑体层的渗透行为则采用努森、黏性流混合扩散模型进行描述。通过该模型考察了进料温度、水含量等操作参数对中空纤维Na A分子筛膜乙醇脱水渗透性能的影响。结果表明,模拟计算结果与实验结果吻合较好,水通量随着温度与进料水含量的增加而增大,而渗透侧压强的影响与之相反。高水含量下水的吸附量趋于饱和使得水通量随水含量的变化较小;渗透侧压强高于1 k Pa时,水组分在膜层与支撑层中间侧压强增加明显。

关键词： NaA分子筛膜中空纤维分子模拟传质模型渗透汽化

真空抽吸涂晶法制备中空纤维NaA分子筛膜（英文）

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2015年第7期23卷 1114-1122页

作者：刘艳梅王学瑞张玉亭何勇顾学红 State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering College of Chemistry and Chemical Engineering Nanjing Tech University

naa zeolite membranes were prepared by secondary growth method on the outer surface of α-Al2O3 hollow fiber supports. Vacuum seeding method was used for planting zeolite seeds on the support surfaces. Hydrothermal crystallization was then carried out in a synthesis solution with molar ratio of Al2O3:Si O2:Na2O:H2O =1:2:2:120 at 100 °C for 4 h. Effects of seeding conditions on preparation of hollow fiber Na A zeolite membranes were extensively investigated. Moreover, hollow fiber membrane modules with packing membrane areas of ca.0.1 and 0.2 m2 were fabricated to separate ethanol/water mixture. It is found that the thickness of seed layer is obviously affected by seed suspension concentration, coating time and vacuum degree. Close-packing seed layer is required to obtain high-quality membranes. The optimized seeding conditions(seed suspension mass concentration of 0.5%–0.7%, coating time of 5 s and vacuum degree of 10 k Pa) lead to dense Na A zeolite layer with a thickness of 6–8 μm. Typically, an as-synthesized hollow fiber Na A zeolite membrane exhibits good pervaporation performance with a permeation flux of 7.02 kg·m-2·h-1and separation factor N 10000 for separation of 90%(by mass) ethanol/water mixture at 75 °C. High reproducibility has been achieved for batch-scale production of hollow fiber Na A zeolite membranes by the hydrothermal synthesis approach.

关键词：中空纤维膜组件 NaA分子筛膜 Al2O3 真空度生长次生 NaA分子筛膜优化培养条件

NaA分子筛膜的制备及其在吡啶脱水中的应用

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现代化工 2018年第6期38卷 110-113页

作者：景一操张怡吴煜刘学军浙江工业大学化学工程学院浙江杭州310014

通过陈化前预置载体、更新合成液改进的水热法与传统的原位水热法分别在α-Al_2O_3载体上制备NaA分子筛膜。通过XRD和SEM对2种方法合成的膜进行表征,并利用渗透汽化装置来检测其渗透蒸发性能。实验结果表明,改良的水热法优于传统水热法... 详细信息

通过陈化前预置载体、更新合成液改进的水热法与传统的原位水热法分别在α-Al_2O_3载体上制备NaA分子筛膜。通过XRD和SEM对2种方法合成的膜进行表征,并利用渗透汽化装置来检测其渗透蒸发性能。实验结果表明,改良的水热法优于传统水热法。改良的水热法制备的NaA分子筛膜晶体量大、覆盖率高,乙醇/水的分离因子为20.2,远远高于传统水热法合成的膜。将在α-Al_2O_3载体上制备的NaA分子筛膜应用于吡啶脱水实验,结果表明,当进料为ω(吡啶)=95%的吡啶水溶液、进料温度为96℃、处理量为1 720 mL/(h·m^2)时,可以得到ω(吡啶)=99.61%的吡啶水溶液。

关键词： NaA分子筛膜原位水热法改良的水热法吡啶脱水

蒸汽相转化和晶种二次生长法制备不对称NaA分子筛膜层

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化学反应工程与工艺 2015年第1期31卷 26-32页

作者：马婕邵佳王正宝浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310027

采用蒸汽相转化和晶种二次生长法,在大孔氧化铝载体上制备不对称Na A分子筛膜层。制备过程包括蒸汽相转化法在载体表面制备底层多孔Na A分子筛膜,再采用晶种二次生长法制备上层致密分子筛膜层。考察了凝胶Na2O/Al2O3比、凝胶前处理时间... 详细信息

采用蒸汽相转化和晶种二次生长法,在大孔氧化铝载体上制备不对称Na A分子筛膜层。制备过程包括蒸汽相转化法在载体表面制备底层多孔Na A分子筛膜,再采用晶种二次生长法制备上层致密分子筛膜层。考察了凝胶Na2O/Al2O3比、凝胶前处理时间、凝胶水量以及蒸汽相转化时间对于蒸汽相转化法制备多孔Na A分子筛膜性能的影响,得到的优化条件为:凝胶组成为7.5Na2O:2Si O2:Al2O3:150H2O,前处理条件为50℃水浴加热5 h。在多孔Na A分子筛膜的表面涂覆120 nm晶种,二次生长制备得到下层带有孔洞上层致密的Na A分子筛膜。膜层的性能通过扫描电镜分析以及在质量分数为90%乙醇水溶液75℃条件下的渗透汽化表征,其通量为3.43 kg/(m2·h),分离因子为3 685。

关键词： NaA分子筛膜不对称膜蒸汽相转化法晶种二次生长法

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NaA分子筛膜的合成及条件优化

石油化工 2016年第8期45卷 976-981页

作者：张青鹏周志辉郭大鹏尧鹏魁李向波徐嘉晨武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室湖北武汉430081

以二次生长法为基础,在α-Al_2O_3载体上,采用热浸渍法合成出连续致密的NaA分子筛膜,并将其应用于乙醇脱水反应;通过改变铝源﹑搅拌转速﹑晶化时间﹑晶化温度及晶化次数等合成条件,对NaA分子筛膜的合成工艺进行了优化;采用XRD和SEM手段... 详细信息

以二次生长法为基础,在α-Al_2O_3载体上,采用热浸渍法合成出连续致密的NaA分子筛膜,并将其应用于乙醇脱水反应;通过改变铝源﹑搅拌转速﹑晶化时间﹑晶化温度及晶化次数等合成条件,对NaA分子筛膜的合成工艺进行了优化;采用XRD和SEM手段表征Na A分子筛膜。表征结果显示,合成的Na A分子筛膜晶体具有较高的结晶度。实验结果表明,以naalO_2(Na_2O含量38%(w),Al_2O_3含量50%(w),水含量11%(w))为合成液中的铝源,在搅拌转速为90 r/min、晶化温度为97℃、晶化2次、每次晶化时间均为3.6 h的条件下,可合成出渗透汽化性能更优的NaA分子筛膜,膜的渗透通量可以达到1.36 kg/(m^2·h),分离系数可达到12 730。

关键词： NaA分子筛膜乙醇脱水反应渗透汽化

Pretreatment of Isopropanol Solution from Pharmaceutical Industry and Pervaporation Dehydration by naa Zeolite Membranes

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2011年第6期19卷 904-910页

作者：余从立刘艳梅陈纲领顾学红邢卫红 State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering Nanjing University of Technology Nanjlng210009 China

有在长度的 80 厘米和在外部直径的 12.8 公里的 naa 沸石膜被我们与南京 Jiusi 高技术公司合作的研究组准备，中国。在 isopropanol (国际语音学协会) 的 feed 的溶解的无机的盐和 pH 价值的影响 naa 沸石膜上的答案被调查。两个因素在... 详细信息

有在长度的 80 厘米和在外部直径的 12.8 公里的 naa 沸石膜被我们与南京 Jiusi 高技术公司合作的研究组准备，中国。在 isopropanol (国际语音学协会) 的 feed 的溶解的无机的盐和 pH 价值的影响 naa 沸石膜上的答案被调查。两个因素在 naa 沸石膜的稳定性上展出了强烈影响，这被发现。象 pH 调整和 IPA 溶液的蒸馏那样的一套预告的处理步被建议为 pervaporation 脱水改进稳定性。有 52 m2 膜区域的一台工业规模的 pervaporation 设备被造从工业头孢霉菌素生产使国际语音学协会答案脱水。设备连续地在 368378 K 被操作从有 400500 的 feed 流动率的到不到 2% 的 15%20% 的内容在 37 慳畴慲楴湯愠摮挠浯数楴楴湯攠灸牥浩湥獴? 湡 ? 畦据楴湯污挠 ? 带了的水质量使国际语音学协会答案脱水 ? 瑳摵敩吗？

关键词：渗透汽化 naa沸石膜预处理脱水 NaA分子筛膜醇溶液制药业药品生产