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论文类型：期刊论文

发表时间：2013-08-28

发表刊物：计算机与应用化学

收录刊物：PKU、ISTIC、CSCD

卷号：30

期号：8

页面范围：842-846

ISSN号：1001-4160

关键字：响应面法 蒸汽渗透 PVA/PVDF 异丙醇-水 参数优化 response surface methodology vapor permeation PVA/PVDF isopropanol-water parameters optimization

摘要：常压下异丙醇与水形成共沸物，应用精馏法生产工艺能耗较大，本文采用自制的PVA/PVDF复合膜蒸汽渗透分离异丙醇(IPA)-水混合溶液，并应用响应面法确定最优的操作条件。首先，制备了理论交联度为8%的马来酸酐交联的PVA/PVDF复合膜；然后根据Box-Behnken中心组合实验设计原理，以膜的渗透通量和选择性为响应值，操作温度、IPA入膜浓度、膜渗透侧压力3个操作条件为影响因素进行实验；最后对实验结果进行响应面分析，得到了优化的操作条件并通过实验进行验证。综合考虑膜的渗透通量和选择性这2个响应值，求得实验所采用的PVA/PVDF复合膜在蒸汽渗透分离IPA水体系中的最优操作条件是：操作温度为95℃，IPA入膜浓度为82.5 wt.%，膜渗透侧压力为1 kPa，此时的渗透通量和选择性分别达到了1.57 kg/(m2·h)和38.90。在此最佳操作条件下对模型预测值进行实验验证，膜的渗透通量和选择性的预测值与实验值的相对误差分别为5.7%和9.2%。