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亲水性微滤膜对O/W型乳液破乳的研究

作　者: 肖翔
导　师: 魏凤玉
学　校: 合肥工业大学
专　业: 应用化学
关键词: 微滤膜 破乳 O/W型乳液 膜的清洗与污染 混合纤维素酯膜 聚四氟乙烯膜
分类号: TQ02
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


膜破乳技术相对于传统的破乳技术具有分离效率较高,能耗较低,不添加任何试剂污染原体系,装置相对简单,通用性较强等优点。本文研究了微滤膜对由十二烷基磺酸钠为表面活性剂、水和正丁醇组成的O/W型乳液的破乳,并进行膜的清洗研究与膜污染阻力分析。实验结果表明,亲水性微滤膜可以对O/W型乳液进行破乳。混合纤维素酯膜最佳破乳条件为:孔径0.45μm,操作压力0.3MPa,相比是4∶1,表面活性剂浓度0.1%,在该条件下,乳液通量可达到5.798m3·m-2·h-1,破乳率可达到67%。最佳清洗条件为:用0.5%（wt）NaOH溶液浸泡30min后,再空气反吹5min。在该条件下,膜通量恢复系数为33.0%,即膜通量可以恢复至原始的33.0%,破乳率可以达到28.7%;聚四氟乙烯膜最佳破乳条件为孔径0.45μm,操作压力0.25MPa,相比4∶1,此时的乳液通量可达到0.948m3·m-2·h-1,破乳率可达62.4%。最佳清洗条件为:用1%（wt）NaOH溶液溶液浸泡1h后,再空气反吹5min。在该条件下,膜通量恢复系数为33.0%,即膜通量可以恢复至原始的33.0%,破乳率可以达到39.0%。与聚四氟乙烯膜相比,混合纤维素酯膜具有通量大、破乳率高、成本低等优点。 膜污染的阻力分析表明:膜本身的阻力约占总阻力的10%,清洗可以去除的阻力约占总阻力的70%,但仍有约20%的阻力未能去除。 膜破乳机理为膜对外相的润湿聚结和外力的挤压剪切作用,使得外相变形聚并优先通过膜;外相的变形、破裂导致内相液滴彼此接触、碰撞、聚并的几率增加,形成更大的液滴,最终乳液失稳,油水分离。

全文目录


第一章 绪论  13-24
  1.1 乳状液简介  13-14
  1.2 常见的破乳技术简介  14-16
    1.2.1 化学破乳法  14
    1.2.2 物理破乳法  14
    1.2.3 电破乳法  14-15
    1.2.4 加热破乳法  15-16
    1.2.5 润湿聚结破乳法  16
  1.3 膜分离技术概述  16-18
  1.4 无机膜分离技术处理乳状液简介  18-20
  1.5 新型的膜破乳技术  20-22
  1.6 膜破乳技术机理研究简介  22-23
  1.7 膜破乳技术研究目的和意义  23-24
第二章 实验  24-27
  2.1 乳液的制备  24-25
  2.2 微孔滤膜的预处理  25
  2.3 实验装置  25
  2.4 破乳效果的表征  25-26
  2.5 膜的清洗  26
  2.6 实验仪器及化学试剂  26-27
第三章 膜破乳结果与讨论  27-38
  3.1 混合纤维素酯膜破乳  27-33
    3.1.1 纯水通量随时间的变化  27-28
    3.1.2 膜通量随时间的变化  28-29
    3.1.3 压力和膜孔径对破乳效果的影响  29-30
    3.1.4 相比对破乳效果的影响  30-31
    3.1.5 表面活性剂浓度对破乳效果的影响  31-32
    3.1.6 混合纤维素酯膜破乳小结  32-33
  3.2 聚四氟乙烯膜破乳  33-36
    3.2.1 纯水通量随时间的变化  33
    3.2.2 膜通量随时间的变化  33-34
    3.2.3 压力对破乳效果的影响  34-35
    3.2.4 相比对破乳效果的影响  35-36
    3.2.5 聚四氟乙烯膜破乳小结  36
  3.3 亲水性膜对O／W型乳液破乳的机理  36-38
第四章 膜的污染与清洗初探  38-49
  4.1 膜的污染  38-41
    4.1.1 膜的污染定义  38
    4.1.2 膜污染的原因  38
    4.1.3 影响膜污染的因素  38-39
    4.1.4 膜污染的控制方法  39-40
    4.1.5 膜污染的数学模型  40-41
  4.2 膜的清洗  41-42
    4.2.1 膜的清洗方法  41-42
    4.2.2 膜的清洗的效果评价  42
  4.3 结果与讨论  42-47
    4.3.1 混合纤维素酯膜  42-44
    4.3.2 聚四氟乙烯膜  44-47
  4.4 膜污染的机理  47
  4.5 本章小结  47-49
第五章 总结  49-51
参考文献  51-54
附录Ⅰ 硕士期间论文发表情况  54

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 一般性问题 > 化工过程（物理过程及物理化学过程）
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