[发明专利]基于聚丙烯酸酯树脂的渗透汽化分离材料的制备方法和应用

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种基于聚丙烯酸酯树脂的渗透汽化分离材料的制备方法和应用。

【背景技术】

渗透汽化技术是近二三十年来发展迅速的一种新型分离技术。渗透汽化分离过程不受气液相平和的限制，因此可以用于传统的液液分离如精馏难以处理的体系，如恒沸物分离、有机物中微量水的脱除等。渗透汽化往往需要依靠分离膜来实现，包括多种聚合物膜和无机膜材料，其原理不外乎依靠膜内部的规整微孔选择性的容纳某种或某类物质通过膜而实现物质分离。渗透汽化膜分为水优先通过膜和有机物优先通过膜。然而，无论是有机物优先通过膜还是水优先通过膜，膜本身的制备工艺繁琐，成本较高。另一方面，物质通过膜时的压降较大，需要膜两侧存在压差，因此需加压或在另一侧有一定的真空度，其过程复杂，操作成本较高，尤其是能耗较高。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种制备方法相对简单的基于聚丙烯酸酯树脂的渗透汽化分离材料的制备方法和应用。

一种基于聚丙烯酸酯树脂的渗透汽化分离材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将水、分散剂和表面活性剂在加热搅拌的条件下配制成水相溶液，其中，所述分散剂的质量百分比为0.5％～1％，所述表面活性剂的加入质量为所述水的0.1％～0.2％；

步骤二、将单体、引发剂及交联剂配制成单体溶液，其中，所述单体由质量百分比为30％～50％的甲基丙烯酸甲酯、10％～20％的丙烯酸乙酯及30％～60％的丙烯酸丁酯构成，所述引发剂的加入质量为所述单体的0.3％～0.5％，所述交联剂的加入质量为所述单体的0.1％～0.2％；及

步骤三、将所述水相溶液加入到反应容器中，在搅拌条件下加热至75℃～85℃，然后按照所述单体溶液与所述水相溶液的体积比为1∶2～1∶5的比例将所述单体溶液加入到所述反应容器中，维持温度在80℃～85℃，以150～250rpm的速率搅拌反应3～4小时，将温度升至90℃熟化1小时，降至室温后过滤、洗涤、烘干至恒重，粉碎成粒径为0.5mm～2mm的颗粒，得到所述基于聚丙烯酸酯树脂的渗透汽化分离材料。

在优选的实施例中，步骤一中，所述分散剂为明胶。

在优选的实施例中，步骤一中，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。

在优选的实施例中，步骤二中，所述引发剂为过氧化二苯甲酰和N，N-偶氮二异丁腈。

在优选的实施例中，步骤二中，所述交联剂为二乙烯基苯或乙二醇双丙烯酸酯。

按照上述基于聚丙烯酸酯树脂的渗透汽化分离材料的制备方法得到的材料在渗透汽化分离装置中的应用。

一种基于聚丙烯酸酯树脂的渗透汽化分离材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将分散剂溶解到溶剂中配制成分散剂溶液，其中，所述分散剂的加入质量为所述溶剂的1％～3％；

步骤二、将水、单体、引发剂和交联剂配制成单体溶液，其中，所述单体由质量百分比为20％～40％的丙烯酸羟乙酯和60％～80％的丙烯酸构成，所述单体与水的体积比为1∶1，所述引发剂的加入质量为所述单体的0.5％～1％，所述交联剂的加入质量为所述单体的0.2％～0.5％；及

步骤三、将分散剂溶液加入到反应容器中，在搅拌条件下加热至55℃～60℃，然后按照所述单体溶液与所述分散剂溶液的体积比为1∶3～1∶5的比例将所述单体溶液加入到所述反应容器中，维持温度在65℃，以150～200rpm的速率搅拌反应3～4小时，将温度升至70℃熟化1小时，降至室温后过滤、洗涤、烘干至恒重，粉碎成粒径为0.4mm～1mm的颗粒，得到所述基于聚丙烯酸酯树脂的渗透汽化分离材料。

在优选的实施例中，步骤一中，所述溶剂为正庚烷或液体石蜡。

在优选的实施例中，步骤一中，所述分散剂为磷酸钙或羟基磷酸钙。

在优选的实施例中，步骤二中，所述引发剂为过硫酸钾-亚硫酸氢钠。

在优选的实施例中，步骤二中，所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺。

按照上述的基于聚丙烯酸酯树脂的渗透汽化分离材料的制备方法得到的材料在渗透汽化分离装置中的应用。

一种基于聚丙烯酸酯树脂的渗透汽化分离材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将单体和水按照1∶1的体积比配制成单体溶液，其中所述单体由质量百分比为20％～40％的丙烯酸羟乙酯和60％～80％的丙烯酸构成；

步骤二、将引发剂溶于水形成质量浓度为1％的引发剂水溶液；