利用乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜的渗透蒸发系统技术方案

本发明专利技术涉及利用乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜的渗透蒸发系统，具体涉及能够以与是否产生水-乙二醇醚的共沸组成无关的方式适用，并且膜的安全性优秀，且包含能够获取高浓缩乙二醇醚的乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜的渗透蒸发系统。

【技术实现步骤摘要】
利用乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜的渗透蒸发系统
本专利技术涉及利用乙二醇醚(glycolether)脱水用有机/无机复合膜的渗透蒸发系统，具体涉及能够以与是否产生水-乙二醇醚的共沸组成无关的方式适用，并且膜的安全性优秀，且包含能够获取高浓缩乙二醇醚的乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜的渗透蒸发系统。
技术介绍
乙二醇醚类广泛用于制药、染料、油漆、涂层剂、洗涤剂、高性能工业用溶剂等多种用途。由于乙二醇醚类存在作为亲水性官能团的羟基(-OH)，因而对水的亲和力较好。因此，在使用开放系统(opensystem)时，必然会吸收大气中的水分，因此需进行脱水工序才能够重新使用。尤其，由于用作高性能工业用溶剂的丙烯系列的多个乙二醇醚的价格昂贵，因此，另外还需要基于环境亲和性及经济性的可重复利用的技术。以往，通常使用了蒸馏工序，但由于大部分乙二醇醚类会形成共沸点，因而需要将环己烷或苯等的有害物质用作分离用添加剂，并且，还伴随着分离这些添加剂的工序。因此，需要消耗很多能源，不仅需要高运转费用，其设备也庞大，而且还具有使回收率下降的缺点。通常，在分离形成共沸点或容易产生热变性的混合物时，从商业方面比较适合的是利用高分子膜的渗透蒸发方法。渗透蒸发方法作为膜分离技术的一种，是向分离膜的供给侧供给液体混合物，并借助分离膜的选择性渗透特性回收分离对象物质的技术。即由于通过膜材料物质和多个分离对象分子之间的相互作用形成分离，因而主要使用对于混合物中的特性成分的选择度高的非多孔性高分子复合膜。分离膜的选择性渗透特性和渗透速度根据膜自身的特性而定，膜分离的动力借助分离膜前后的压力差来诱导，上述分离膜的前后的压力差基于由真空连接来保持的减压(通常为2～20torr)而形成。在如上所述的渗透蒸发脱水工序中，作为分离膜材料，主要使用将亲水性高分子的聚乙烯醇(Poly(vinylalcohol)，PVA)作为材料的分离膜。亲水性高分子分离膜在水/有机物混合物的渗透蒸发工序中表现出高选择度，并且制膜性出色，而且由于在高分子链有着羟基(-OH)，因而化学交联容易，并且特性改性容易。但是，聚乙烯醇根据浓度、温度等操作条件的变化受很大影响，并具有在热性、化学性、机械性等方面不稳定的缺点。作为一例，现有的常用高分子膜通常在50℃以上就会产生溶胀现象，随之选择性下降。并且，高分子链之间的引力大，因而具有致密的结构，由此具有较高的结晶性，因此，虽然在交联反应后对有机溶剂的稳定性优秀，但是具有渗透度低的缺点。尤其，像乙二醇醚类脱水，找不到适用商用化渗透蒸发工序的例，在学术文献中也几乎没有谈及基于渗透蒸发的脱水。由于如上所述的溶剂的再使用工序的特性，使得水分含量高，因此若在处理对象溶剂中水分含量变高，则因高分子膜的溶胀现象(SwellingEffect)使得膜自身的稳定性及物理性强度变差，因而无法实现商用化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于，解决如上所述的问题，并为了对水分含量高的乙二醇醚水溶液进行脱水来得到高纯度乙二醇醚，提供包含具有特定结构的乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜的渗透蒸发系统。技术方案用于实现上述目的的本专利技术的一实施例的渗透蒸发系统，其特征在于，包括：原料罐1，用于储存原料，泵3，用于从上述原料罐1移送原料，预处理过滤器4，用于去除通过上述泵3来移送的原料的异物，膜模块5，经由上述预处理过滤器4的原料在上述膜模块5产生渗透蒸发，冷凝器6，用于将在上述膜模块5渗透并排出的水蒸气冷凝成液体，真空泵7，用于保持系统内的真空状态，收集器8，用于收集借助上述冷凝器6而冷凝的获取物，以及循环管路10，用于将上述原料罐1和膜模块5相连接；上述膜模块5包含乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜，上述乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜包含干式二氧化硅，上述干式二氧化硅分散在交联化的基础树脂基质内。有益效果若将本专利技术的渗透蒸发系统用于对乙二醇醚的脱水，则与现有的蒸馏工序相比，能够降低能源费用，并能够以与是否产生乙二醇醚与水的共沸组成无关的方式来适用。根据适用于本专利技术的乙二醇醚的渗透蒸发系统，由于与蒸馏工序相比，运转温度低，因而试料的热变性可能性低，并且由于膜的热稳定性优秀，因而在属于渗透蒸发工序中的高温度的90℃下也能够运转。并且，由于以渗透速度和选择度作为代表的膜的选择性分离能力相当出色，因而以少数的膜模块也能够得到所需的产品，由此具有工序的大小程度也变小的效果。并且，对膜的水分的稳定性良好，因而即使水分含量高到50重量百分比，溶胀现象也并不严重，因此能够进行对乙二醇醚的脱水。、同时，与通常的渗透蒸发工序的条件(最高温度50℃，最高水分含量15％)不同，在苛刻的条件(最高温度80℃，水分含量50％以上)下也能够稳定地运转。附图说明图1示出包含本专利技术的乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜的渗透蒸发系统。具体实施方式参照附图及进行详细说明的多个实施例，本专利技术的优点及特征以及实现该优点及特征的方法将进一步予以明确。但是，本专利技术并不受以下公开的多个实施例的限制，而是能够以其他不同的各种形态来体现，本实施例仅仅使本专利技术的公开更加完整，并用于告知本专利技术所属
的普通技术人员本专利技术的范畴，本专利技术仅以权利要求的保护范围的范畴来定义。以下，对本专利技术的优选实施例的渗透蒸发系统进行详细说明，内容如下。本专利技术的一实施例的渗透蒸发系统，其中，包括：原料罐1，用于储存原料，泵3，用于从上述原料罐1移送原料，预处理过滤器4，用于去除通过上述泵3来移送的原料的异物，膜模块5，经由上述预处理过滤器4的原料在上述膜模块5产生渗透蒸发，冷凝器6，用于将在上述膜模块5渗透并排出的水蒸气冷凝成液体，真空泵7，用于保持系统内的真空状态，收集器8，用于收集借助上述冷凝器6而冷凝的获取物，以及循环管路10，用于将上述原料罐1和膜模块5相连接；上述膜模块5包含乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜，上述乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜包含干式二氧化硅，上述干式二氧化硅分散在交联化的基础树脂基质内。上述原料罐1为储存作为脱水对象的原料的空间，为了保持50～90℃的规定温度而供给蒸汽或在上述原料罐1的外部还可设置带式加热器2。上述泵3起到引出储存于上述原料罐1的原料的作用。借助上述泵3从上述原料罐1引出的原料被移送到预处理过滤器4。上述预处理过滤器4起到去除包含于原料的异物的作用，以使原料能够完成顺畅的渗透蒸发工序。经由上述预处理过滤器4的原料经过膜模块5来产生渗透蒸发。根据本专利技术，上述膜模块5包含有机/无机复合膜，上述有机/无机复合膜包含干式二氧化硅，上述干式二氧化硅分散在交联化的基础树脂基质内，上述交联化的基础树脂可以是聚乙烯醇。由于聚乙烯醇的制膜性出色，并在高分子链具有羟基(-OH)，因而化学交联容易，并且特性改性容易，但由于高分子链之间的引力大而具有致密的结构，因而具有较高的结晶性。因此，虽然交联反应后对有机溶剂的稳定性优秀，但具有渗透度低的缺点。并且，在用于乙二醇醚的脱水工序的情况下，由于聚乙烯醇膜的溶胀现象，因此具有膜自身的稳定性及物理性强度下降的问题。但是，用于本专利技术的渗透蒸发系统的有机/无机复合膜将干式二氧化硅分散在交联化的聚乙烯醇基质内，从而能够解决如上所述的问题。即有机/无机复合膜作为用于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种渗透蒸发系统，其中，包括：原料罐(1)，用于储存原料，泵(3)，用于从所述原料罐(1)移送原料，预处理过滤器(4)，用于去除通过所述泵(3)来移送的原料的异物，膜模块(5)，经由所述预处理过滤器(4)的原料在所述膜模块(5)产生渗透蒸发，冷凝器(6)，用于将在所述膜模块(5)渗透并排出的水蒸气冷凝成液体，真空泵(7)，用于保持系统内的真空状态，收集器(8)，用于收集借助所述冷凝器(6)而冷凝的获取物，以及循环管路(10)，用于将所述原料罐(1)和膜模块(5)相连接；所述膜模块(5)包含乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜，所述乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜包含干式二氧化硅，所述干式二氧化硅分散在交联化的基础树脂基质内。

【技术特征摘要】
2013.12.24 KR 10-2013-01628951.一种渗透蒸发系统，其中，包括：原料罐(1)，用于储存原料，泵(3)，用于从所述原料罐(1)移送原料，预处理过滤器(4)，用于去除通过所述泵(3)来移送的原料的异物，膜模块(5)，经由所述预处理过滤器(4)的原料在所述膜模块(5)产生渗透蒸发，冷凝器(6)，用于将在所述膜模块(5)渗透并排出的水蒸气冷凝成液体，真空泵(7)，用于保持系统内的真空状态，收集器(8)，用于收集借助所述冷凝器(6)而冷凝的获取物，以及循环管路(10)，用于将所述原料罐(1)和膜模块(5)相连接；所述膜模块(5)包含乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜，所述乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜包含干式二氧化硅，所述干式二氧化硅分散在交联化的基础树脂基质内，其中，相对于所述交联化的基础树脂，所述干式二氧化硅的含量为5～20重量百分比，其中，所述干式二氧化硅的一次粒子的大小为7～40nm，以及其中，所述乙二醇醚脱水用有机/无机复合膜是选择度高的非多孔性高分子复合膜。2.根据权利要求1所述的渗透蒸发系统，其中，所述交联化的基础树脂为聚乙烯醇。3.根据权利要求2所述的渗透蒸发系统，其中，所述聚乙烯醇的重量平均分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尚烨，林东元，金演重，辛宗银，金铉峻，
申请(专利权)人：OCI有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR