毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
1.背景
甲基叔丁基醚（MTBE）由甲醇与异丁烯反应生成，是一种辛烷值提高剂。它可以作为有毒铅化合物的替代品。它也是许多化工产品的重要反应试剂[ 13 ]。但未反应的甲醇和甲基叔丁基醚（甲醇14.3%（wt））形成共沸物，这使得它们在共沸点附近很难或甚至不可能用常规蒸馏方法分开。
而传统液体混合物的分离方法（如萃取或共沸蒸馏）不仅设备投资大，而且较为耗能。相比于传统的分离技术，膜分离技术因其独特优势得到研究者的特殊关注。其中，渗透蒸发（Pervaporation，简称PV或PVAP），也称渗透汽化，该工艺主要用于有机物脱水、近沸或恒沸混合物分离、异构体物系分离等。作为液体混合物的新型分离技术，该技术被证明是经济、安全、环保的[4,5]，被誉为绿色技术。渗透蒸发膜分离是最有可能取代石油化工领域中许多高能耗过程（如精馏、结晶、吸附）的膜技术。利用渗透蒸发技术不仅可以不用加入第三组分，简化流程，减少费用投入。渗透蒸发也可以与精馏、吸附等过程耦合改造传统工艺，由此获得巨大的节能效果[6]。因而，渗透蒸发膜分离过程受到了石油化工行业的广泛关注。近十年来已有不少将渗透蒸发过程用于MTBE醚化产物脱除甲醇的报道[7]。
2. 渗透汽化过程（PV）简介
渗透汽化是一种利用液体混合物中各组分在致密膜内溶解、扩散性能的不同而使之分离的新型膜过程。渗透汽化是具有相变的膜渗透过程，膜的上游为料液，下游透过侧为蒸汽。在一定条件下渗透汽化膜分离技术有较高的选择性，因此渗透汽化具有较高的分离效率[8,9]。
2.1 渗透汽化原理
按照溶解-扩散机理，在渗透汽化膜过程中，待分离组分在膜两侧蒸汽压差的推动下，被膜选择性的吸附溶解，以不同的速度在膜内扩散，在膜下游汽化、解吸，实现混合物分离。待分离混合组分于膜的一侧流过，膜的另一侧抽真空，或让快速流动的惰性气体通过，混合物中易渗透组分优先吸附在膜的表面，然后扩散通过膜，在膜的另一侧汽化，蒸汽通过冷阱被冷凝收集，达到分离纯化的目的。
2.2 渗透汽化膜过程传质机理
对膜内传质过程机理的研究，许多学者提出了很对理论和数学模型，如不可逆热力学模型（non-equilibriumthermo-dynamic model）、微孔模型（finely-porous model）、优先吸附－毛细管流模型（preferential sorption-capillary flowmodel）、溶解－扩散模型（solution-diffusion model）等，其中以溶解－扩散模型来描述渗透汽化传质过程最为普遍。溶解－扩散模型认为PV全过程分为3步：
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