金年会-高性能分子筛膜实现高效益,中国石油和化工网

既要筛得准，又要筛得快，还要节俭能耗，在化工出产进程中，有机溶剂脱水膜有着愈来愈高的要求。南京工业年夜学化工学院顾学红传授团队结合江苏九天高科技股分有限公司、南京膜材料财产手艺研究院有限公司等单元研发的高机能份子筛膜范围化制备与膜分手脱水集成手艺，破解了当下有机溶剂脱水份离能耗高、易造成污染的问题，鞭策了份子筛膜年夜范围制备与工程化利用，并实现了中空纤维份子筛膜的工程化，也是以在上周取得了2019年度江苏省科学手艺一等奖。 解决有机溶剂脱水困难 我国进程工业出产和利用有机溶剂每一年超亿吨，有机溶剂脱水是溶剂分手提纯的要害环节。 今朝，常规的有机溶剂脱水份类首要采取精馏手艺，需要频频加热和冷凝，分手能耗高，易造成污染。 顾学红介绍说，下降有机溶剂出产本钱，实现利用进程的节能减排，是化工、医药等进程工业面对的共性问题。 顾学红团队一向致力在膜分手手艺的研究，份子筛膜可以或许实现溶剂与水的高效分手，节能减排优势很是较着。他们开辟的第一代份子筛膜是管式单通道，载体管壁上有多孔道，在管壁外面经由过程水热合成构成透水份子筛膜，溶剂和水颠末份子筛膜时，乙醇等小份子有机物被截留，水则经由过程管壁进入到管腔体内，从而到达有机溶剂脱水的结果。 可是份子筛膜面对着年夜范围财产化困难。今朝首要手艺瓶颈在在膜通量偏低，膜装填密度不高和膜利用不变性等。 顾学红暗示。针对这些问题，研究团队从膜布局设计、膜组件和膜分手工艺方面进行了手艺立异，出力鞭策份子筛膜年夜范围制备与工程化利用。 实现年夜范围制备与利用 顾学红团队开辟的第二代份子筛膜是高通量中空纤维透水份子筛膜。它的腔壁变薄、通量变高，还利用了真空抽吸晶种的涂覆方式，解决了晶种涂覆的平均性问题。 可是越细的腔体，加上是陶瓷材质做成的，越轻易断裂。 顾学红介绍说： 为此，我们发现了四通道中空纤维氧化铝载体来解决这一问题。该载体传质阻力低、强度高，所制备的份子筛膜通量比常规管式膜显著提高，还解决了工业利用的机械强度问题。然后，我们用釉把它们烧制在一路固定住，经由过程整体端头密封再水热合成方式，解决了多量量出金年会产和密封困难，从而一次性取得高装填密度中空纤维份子筛膜组件。 中空纤维份子筛膜组件的本钱较管式膜组件下降50%以上，该团队还初次实现了中空纤维份子筛膜的工程化。 在此根本上，我们还发现了精馏 蒸汽渗入耦合手艺和设备，解决了份子筛膜在刻薄情况下的不变性问题，使膜寿命从不到1年耽误到4年以上，用在溶剂脱水的分手能耗比常规方式削减50%以上。 顾学红暗示。 另外，该团队研制出份子筛膜设备智能节制系统，包管了份子筛膜设备的平安靠得住运行。 为利用单元增效20亿元 据顾学红介绍，项目标相干功效已获中国授权发现专利26件、日本授权发现专利2件、欧洲授权发现专利1件、美国授权发现专利1件、软件著作权4件，申请PCT专利2件，颁发学术论文26篇。 该项目产物的膜通量是国外同类产物的3倍，组件装填密度为其4倍。并且产物全数采取国产工业级原料，市场竞争力强，今朝已利用到10多种工业溶剂系统的脱水，最近几年来溶剂处置量年增加率年夜在40%. 今朝，江苏九天高科技股分有限公司已成为全球最年夜的份子筛膜出产企业，项目产物利用在国内20个省市的200多家企业，成功替换了日本、德国公司的产物，出口到欧美等地。 项目构成员余从立介绍说，近两年来，项目完成单元实现发卖收入1亿元，新增利润4700万元，全数利用单元新增经济效益约20亿元。