用包含氟聚合物和疏水二氧化硅颗粒的膜从液态或气态混合物中浓缩至少一种化学品的方法_4

文档序号:8416741阅读:来源:国知局
于EP O 773 829 BI及其中引用的文件。
[0106]在如上所述的膜的一个或两个面上,氟聚合物薄层通过在上述工序的可加热的压延或辊压系统中进行轧制而得以层压,从而牢固地连接不同的层以产生一个夹心膜结构。
[0107]复合膜和薄片(iv)可以以图3所示的顺序布置。
【附图说明】
[0108]图1是根据本发明的渗透蒸发原理的示意图:流体进料与膜的进料侧接触,从而使分子扩散到膜中,并且流体进料流回到储存装置中。在膜的渗透侧,渗透物从膜中移出,因真空而进入蒸气相,并且在阱中凝结。进料不能绕开膜材料而从进料侧移动到渗透侧(不存在旁路)。
[0109]图2是本发明方法中使用的优选复合膜的示意图,该复合膜包含遍及原纤化的氟聚合物基质而分散的疏水性硅质颗粒,氟聚合物基质在各侧由薄的PTFE层所覆盖(1、3 =氟聚合物层;2 =具有硅质颗粒和网状PTFE原纤维的混合基质膜层)。
[0110]图3是本发明方法中使用的优选复合膜的示意图,该复合膜包含遍及原纤化的氟聚合物基质而分散的疏水性硅质颗粒和PTFE薄层的交替层,其中两个PTFE薄层在膜的各个外侧(1、4 =外表的氟聚合物层;2 =具有硅质颗粒和网状PTFE原纤维的混合基质膜层;3 =内部的氟聚合物层)。
【具体实施方式】
[0111]实施例
[0112]通过以下非限制性实施例描述根据本发明的方法:
[0113]实施例1:PTFE_沸石复合材料的制造
[0114]将25g PTFE 分散液(约 60 % PTFE, Sigma Aldrich)与 150g 沸石粉末(ZSM-5,H-型;Si02/Al203>800 ;SUd_Chemie AG, Germany ;现在为:ClariantProdukte (Deutschland) GmbH)混合,并在 Werner&Pf leiderer LUK 075 实验室捏合机中于90°C处理45分钟,从而使PTFE原纤化并形成无粉尘的混合物。
[0115]在揉捏步骤之后,将毡状产物在50°C使用Fetzel双辊压延系统双轴压延为0,5mm厚度的膜。
[0116]实施例2:将PTFE层层压到实施例1的膜上
[0117]将五层PTFE膜(厚度45 μ m)堆叠并放置在实施例1的膜的两侧并使用Fetzel双棍压延系统以0,6mm的乳棍开口度在一个道次中以0,6?0,8m/s的较慢进料速度进行压延,得到厚度0,75mm的夹心膜系统。从该材料中冲压出80mm直径的圆形样本以用于测试。
[0118]实施例3:使用5%乙醇溶液的渗透蒸发实验
[0119]将I升5% w/w乙醇水溶液添加到储存装置中,并从中以4L/min的流量泵出到如实施例1和2中所述制造的膜上。将滞留物泵回到储存装置中。使用热夹套将储存装置的温度保持在60°C。在膜的另一侧,使用真空泵施加真空。绝对压力恒定保持在10毫巴。使用两个用液氮冷却的冷肼使渗透物凝结。实验设置如图1中所示。
【主权项】
1.一种用于从液态或气态进料混合物中浓缩至少一种化学品的方法,包括以下步骤: (a)使气态或气态进料混合物与具有两个面的复合膜的第一面接触,其中所述进料混合物包含: -至少一种气态或液态稀释剂,和 -至少一种化学品,其纯净形式在20°C的蒸气压为0.8毫巴或更高, 并且其中所述复合膜由以下物质组成: (i)原纤维形式的氟聚合物基质,其中所述氟聚合物的四氟乙烯重复单元的含量相对于重复单元的总量为至少90 mol-%, (ii)陷入所述基质中的疏水性娃质颗粒, (iii)任选的至少一种其他组分,其选自助剂、表面活性剂、润滑剂、活性炭、色素、玻璃珠和玻璃纤维, 其中形成所述基质(i)的氟聚合物的重量与所述疏水性硅质颗粒(ii)和所述任选的至少一种其他组分(iii)的总重量的比率在2:98?80:20的范围内,并且所述组分(ii)的重量与所述其他组分(iii)的重量的比率在80:20?100:0的范围内; (b)将减压施加到所述复合膜的与接触所述进料混合物的所述第一面相反的第二面,使得在所述复合膜的所述第二面上获得渗透混合物,其中所述渗透混合物比所述进料混合物具有更高含量的至少一种有机组分; (c)收集所述渗透混合物。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述进料混合物相对于所述进料混合物的总重量包含高于20重量%且低于100重量%的至少一种气态或液态稀释剂。
3.如权利要求1所述的方法,其中,所述进料混合物相对于所述进料混合物的总重量包含高于50重量%且低于100重量%的至少一种气态或液态稀释剂。
4.如权利要求1?3中任一项所述的方法,其中,所述至少一种化学品是具有I?6个碳原子且纯净形式在20°C的蒸气压为0.8毫巴或更高的至少一种有机组分。
5.如权利要求4所述的方法,其中,所述至少一种气态或液态稀释剂是水。
6.如权利要求1?5中任一项所述的方法,其中,形成所述基质(i)的氟聚合物的四氟乙稀重复单元的含量相对于重复单元的总量为至少95 mol-%。
7.如权利要求1?6中任一项所述的方法,其中,形成所述基质(i)的氟聚合物的重量与所述疏水性硅质颗粒(ii)和所述任选的至少一种其他组分(iii)的总重量的比率在4:96?60:40的范围内。
8.如权利要求1?6中任一项所述的方法,其中,形成所述基质(i)的氟聚合物的重量与所述疏水性硅质颗粒(ii)和任选存在的其他组分(iii)的总重量的比率在4:96?20:80的范围内,并且其中所述疏水性硅质颗粒(ii)的重量与所述其他组分(iii)的重量的比率在90:10?100:0的范围内。
9.如权利要求5?8中任一项所述的方法,其中,所述进料混合物相对于所述进料混合物的总重量包含高于80重量%且低于100重量%的量的水。
10.如权利要求9所述的方法,其中,所述进料混合物相对于所述进料混合物的总重量包含高于90重量%且低于100重量%的量的水。
11.如权利要求10所述的方法,其中,所述进料混合物相对于所述进料混合物的总重量包含高于95重量%且低于100重量%的量的水。
12.如权利要求4?11中任一项所述的方法,其中,所述至少一种有机组分是醇。
13.如权利要求12所述的方法,其中,所述至少一种有机组分是乙醇、正丁醇或异丁醇。
14.如权利要求4?11中任一项所述的方法,其中,所述至少一种有机组分选自乙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮及其组合。
15.如权利要求5所述的方法,其中,所述进料混合物是发酵液。
16.如权利要求6?15中任一项所述的方法,其中,形成所述基质(i)的氟聚合物的四氟乙烯重复单元的含量相对于重复单元的总量为至少99 mol-%。
17.如权利要求1?16中任一项所述的方法,其中,在所述复合膜的所述第一面上设置氟聚合物薄片,其中氟聚合物的四氟乙烯重复单元的含量相对于重复单元的总量为至少90mol-% ο
18.如权利要求17所述的方法,其中,在所述复合膜的所述第一面和所述第二面上设置氟聚合物薄片,其中氟聚合物的四氟乙烯重复单元的含量相对于重复单元的总量为至少95 mol-% ο
【专利摘要】一种用于从液态或气态进料混合物中浓缩至少一种化学品的方法,包括以下步骤:(a)使液态或气态进料混合物与具有两个面的复合膜的第一面接触,其中上述进料混合物包含至少一种气态或液态稀释剂、以及纯净形式在20℃的蒸气压为0.8毫巴或更高的至少一种化学品,并且其中上述复合膜由以下组成:(i)原纤维形式的氟聚合物基质,其中上述氟聚合物的四氟乙烯重复单元的含量相对于重复单元的总量为至少90mol-%、(ii)陷入上述基质中的疏水性硅质颗粒;(b)将减压施加到复合膜的与接触进料混合物的第一面相反的第二面,使得在复合膜的上述第二面上获得渗透混合物,其中上述渗透混合物比上述进料混合物具有更高含量的至少一种有机组分;(c)收集上述渗透混合物。
【IPC分类】B01D69-12, B01D69-14, C12P7-16, B01D53-22, B01D71-32
【公开号】CN104736227
【申请号】CN201380052787
【发明人】A·科赫, M·扎夫热尔, D·登内瓦尔德
【申请人】科莱恩国际有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年10月9日
【公告号】EP2719445A1, US20150224448, WO2014056965A1
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