超疏水油水分離膜與破乳膜可行性發展

????采用具有多層復合結構的超疏水油水分離膜與具有立體纖維狀結構的疏水破乳膜對水包油型乳化液進行先破乳再分離的組合實驗研究，采用不同基底的超疏水油水分離膜對油包水型乳化液進行分離實驗研究得到以下結論:

??????(1)將PPS-PTFE按不同比例混合，采用多層復合噴涂一高溫塑化的方式制備超疏水油水分離膜，對其表面PTFE的硬度進行測試，測得其耐鉛筆硬度為4H;對分離膜的附著力進行測試，其測試結果為0級;將網膜浸入濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸、氫氟酸、氨水、丙酮等溶劑浸泡60天，得知其具有良好的化學穩定性。

??????(2)在制備的超疏水分離膜表面壓制燒結PTFE脫脂薄膜，制備出具有疏水特性的破乳膜;通過接觸角測量儀測量超疏水分離膜的接觸角達到156. 3°，破乳膜的接觸角在133°左右，柴油在超疏水分離膜與破乳膜上的接觸角都接近0°。通過電鏡掃面照片得知超疏水網膜表面是由微納米級球狀顆粒組成的，破乳膜表面具有納米級纖維狀拉絲結構，絲與絲之間的距離約為2μm。

??????(3)對破乳膜的破乳過程進行了實驗研究，對于破乳后下層水中含油量采用紫外分光光度計的方法進行測量。首先對破乳膜的通量進行研究，由于膜污染的存在在破乳起始階段膜通量在快速下降，在15min后達到穩定;同時考察了壓力的影響，增加壓力能顯著的提升膜通量，但是會使破乳膜的破乳效率下降;采用正交實驗的方法，對破乳壓力、破乳膜厚度以及原料液的水中含油量進行分析，發現破乳壓力、膜厚對分離有顯著的影響而初始含油量對其影響不顯著;在破乳壓力為40KPa的條件下，采用0.4毫米的破乳膜對初始油含量為2wt%的混合物進行破乳研究，破乳所得下層水溶液中油含量為7.9mg/L 。

????(4)文中采用自制的實驗裝置，對油水混合物進行先破乳再分離的組合實驗研究。考察了原料液初始含油量和分離時間對分離過程的影響，初始油含量的增加會使分離所得水中含油量有一定的增加，但是當初始含油量超過2wt%時其影響可忽略;隨著實驗的進行，分離所得水中含油量在逐漸的增加，實驗進行30min后水中含油量達到穩定。實驗測得初始含油量為0.5wt%，在膜厚為0.3mm的破乳膜的作用下所得的水中含油量為8.4mg/L。

????(5)本文對分離機理與破乳機理進行了討論，對于分離過程存在著臨界壓力，當壓力高于臨界壓力時混合液中的水與油同時流過網膜對分離過程不利，因此對于分離過程其壓力應控制在臨界壓力以下;對于破乳過程其壓力要高于臨界耐水壓使球型乳化液破壞，但是當壓力過高時破乳效率下降。同時對破乳過程進行計算，計算所得流速為5.8X 10-4m·s-1與實驗測得6.25 X 10-4m·s-1的流速相近。

????(6)本實驗采用自制的簡易裝置，運用不同孔徑的超疏水油水分離膜對油包水型乳化液進行分離實驗研究，采用卡爾費休測水法對油中含水量進行測量。考察了在操作壓力為2KPa，原料液含水量為2wt%的條件下的處理量隨時間的變化，分離開始時通量下降較快，隨著時間的推移其下降逐漸平緩，在20min后達到穩定。同時研究了分離時間、分離膜孔徑、操作壓力以及原料液的初始含水量對分離結果的影響，隨著分離時間的增加，分離所得含水量下降，在20min后達到穩定;初始水含量在減少使所得油溶液的水含量降低，但影響較小;超疏水油水分離膜的孔徑越小其分離效果越好;對于分離過程存在臨界壓力，在臨界壓力以內分離后的油中含水量隨壓力增加較小，在臨界壓力以上分離效果與分離壓力成類線性關系;1300目超疏水分離膜在2KP。的壓力下，初始含水量為2wt%原料液的分離效率在99.75%以上，所得油中含水量最少為242mg/L。

????本文測試了超疏水油水分離膜與破乳膜的各方面性質，并在理論方面驗證了其對油水分離的可行性。同時使用超疏水分離膜與破乳膜對水包油型乳化液進行了先破乳在分離的組合實驗研究;同時本文還考察了不同孔徑的超疏水分離膜對連續相為油的油水乳化液的分離情況，實驗結果表明其具有較高的分離效率;但由于時間問題在許多方面需要進一步改善，例如改進分離裝置，對分離過程進行放大實驗以及考察網膜對粘度更高的油質的分離效果等，希望以后的研究者能夠更加深入的研究，為油水分離膜與破乳膜的工業???做出貢獻。

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