【摘 要】
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N,N-二甲基甲酰胺（DMF）是一种使用广泛的优良有机溶剂,能够以任意比例与水和大部分有机溶剂互溶;同时,DMF也是一种在多种行业有广泛用途的重要化工原料,包括医药中间体、合成材料和合成革行业。特别是合成革行业,我国每年产生的含DMF的废水超过亿吨。合理对DMF废水进行处理并回收利用,可以降低DMF废水对环境的影响,具有重大的经济效益和环境效益。DMF废水的传统处理方法是精馏,存在很多缺点:能耗极
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N,N-二甲基甲酰胺（DMF）是一种使用广泛的优良有机溶剂,能够以任意比例与水和大部分有机溶剂互溶;同时,DMF也是一种在多种行业有广泛用途的重要化工原料,包括医药中间体、合成材料和合成革行业。特别是合成革行业,我国每年产生的含DMF的废水超过亿吨。合理对DMF废水进行处理并回收利用,可以降低DMF废水对环境的影响,具有重大的经济效益和环境效益。DMF废水的传统处理方法是精馏,存在很多缺点:能耗极高,并且DMF在高温情况下可能会分解。渗透汽化膜分离是一种低能耗、高效的分离技术,将其用于DMF与水的分离,可以避免传统分离过程的缺点。本文以聚乙烯醇（PVA）和聚丙烯酸（PAAc）为原料,制备了NaA分子筛和SBA-15分子筛两种无机填充物的有机/无机复合膜,并将其用于DMF和水的渗透汽化分离,并研究了无机填充物的种类和含量对复合膜的渗透汽化性能的影响。结果表明成功制备了均匀的复合膜,NaA分子筛、SBA-15分子筛和聚合物基质相容性较好,且两种分子筛的添加均能增加膜的抗溶胀性能。渗透汽化实验中,Na A分子筛和SBA-15分子筛复合膜的渗透通量随进料中DMF浓度的增加而减小,随分子筛添加量的增加而增加;分离系数随进料中DMF浓度的增加而增加;随分子筛添加量的增大先增加后减小。20%Na A分子筛填充量和10%SBA-15分子筛填充量的复合膜在所有DMF进料浓度范围内分离系数最大。对于Na A分子筛填充的复合膜,室温（25℃）操作条件下,填充量为20%,DMF进料浓度为83%时,分离系数达到73.0,填充量为30%,DMF进料浓度为18%时,渗透通量达到52.2g·m-2·h-1;50℃操作条件下,填充量为20%,DMF进料浓度为83%时,分离系数达到54.7,填充量为30%,DMF进料浓度为18%时,渗透通量达到88.0g·m-2·h-1。对于SBA-15分子筛填充的复合膜,在50℃操作条件下,填充量为10%,DMF进料浓度为83%时,分离系数达到5.4,在填充量为30%,DMF进料浓度为18%时,渗透通量达到61.6g·m-2·h-1。在相同操作条件下,Na A分子筛填充的复合膜在分离系数和渗透通量方面都有更好的效果,有更好的潜在应用前景。
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