[发明专利]一种PIMs超薄层复合中空纤维膜在分离醇水中的应用

权利要求书

1.一种PIMs超薄层复合中空纤维膜在分离醇水中的应用，其特征在于所述膜是在中空纤维膜内腔表面喷涂自具微孔聚合物溶液制成，所述自具微孔聚合物喷涂厚度为45nm-4μm；所述自具微孔聚合物溶液是用有机溶剂配成质量浓度0.5-5％，所述有机溶剂为下列之一：氯仿、二氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基乙酰胺；所述分离醇水采用精馏装置进行，所述精馏装置包括中空纤维膜组件、温度计、再沸器、加热器、冷凝器和计量缸；所述中空纤维膜组件由包含多根中空纤维膜的中空纤维膜束、收容所述中空纤维膜束的壳体、将所述中空纤维膜束的两端部粘接固定于所述壳体的粘接固定层、设置于所述壳体的气体进口和气体出口，以及设置在壳体两端的喷头组成，所述喷头分别作为液体进口和液体出口；所述气体出口通过设有第二温度计的管路与冷凝器连接，所述冷凝器与设有计量缸和第三温度计的管路与加热器连接，所述加热器通过设有第四温度计的管路与液体进口连通；所述气体进口通过设有第一温度计的管路与再沸器连接，所述再沸器与液体出口连接；

所述分离醇水的方法为：将醇水溶液加入再沸器中，通过加热产生蒸汽，所述蒸汽通过气体进口进入中空纤维膜中，从气体出口排除后进入冷凝器，经计量缸进入加热器，加热后再从液体进口进入中空纤维膜，然后回到再沸器中，在蒸汽上升与冷凝后的液体下降在中空纤维膜的内外侧形成物质交换传递，完成醇水分离。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述醇水中醇包括甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述醇水体积浓度为5-50％。

4.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述醇水为体积浓度20％的异丙醇水溶液。

5.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述再沸器在90W-170W下产生蒸汽。

6.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述加热器加热温度为80℃。

7.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述中空纤维膜为聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚醚砜或聚砜制成的中空纤维膜，内径为0.25-5cm。

8.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述自具微孔聚合物包括PIM-1、PIM-7、羧基化PIM-1、胺化PIM-1、羧基化PIM-7或胺化PIM-7。

9.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述自具微孔聚合物溶液喷涂方法为：以200mL/min流速将自具微孔聚合物溶液从中空纤维膜组件一端喷头注入，同时从侧面的气体进口通入0.05MPa N₂气，垂直由上而下喷淋，然后倒置中空纤维膜组件循环喷淋，每个循环包含上下喷头来回调换，此循环重复3次，气吹喷淋完毕后，利用保鲜膜将两个喷头封上，垂直放置，使溶剂缓慢蒸发至干，即可得到PIMs超薄层复合中空纤维膜。